逆作法施工原理及應(yīng)用

1、土木工程施工論文逆作法施工原理及應(yīng)用【摘要】 文章對(duì)“逆作法”施工方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)、發(fā)展前景作了簡(jiǎn)單論述。并結(jié)合工程實(shí)踐，討論了“逆作法”施工工藝和應(yīng)用問(wèn)題，在施工原理、施工方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了講述?！娟P(guān)鍵詞】逆作法施工原理;基坑支護(hù)地下工程和房屋建筑的建設(shè)與改造受到施工場(chǎng)地的制約，尤其正在城市繁華截取或人口稠密居住區(qū)的施工，由于其施工場(chǎng)地狹小、地質(zhì)條件復(fù)雜、地下管線縱橫交錯(cuò)，而且還不能影響城市交通的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及周圍居民的正常生活，另外，基坑的開(kāi)挖導(dǎo)致的地下水位下降等問(wèn)題可能對(duì)周圍建筑基礎(chǔ)有一定影響，比如前兩年上海的“樓倒倒”。為了解決一些這些問(wèn)題，綜合考慮上述因素，在一些難以采用傳統(tǒng)方法施工

2、的地下工程中，“逆作法”施工無(wú)疑使一種好的施工方法。1.“逆作法”施工原理在建筑深基坑工程施工中，“逆作法”是先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開(kāi)挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。同時(shí)，由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成，為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件，所以可以同時(shí)向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。如此地面上、下同時(shí)進(jìn)行施工，直至工程結(jié)束。 圖一.逆作法施工原理及步驟2.“逆作法”施工特點(diǎn)及好處傳統(tǒng)的建

3、筑深基坑施工方法是開(kāi)敞式施工，需要進(jìn)行放坡處理，即用支護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)后垂直作業(yè)，或用大角度放坡開(kāi)挖，然后從基坑底部由下而上進(jìn)行建筑施工，其中降水處理、基坑支護(hù)處理成本高，耗時(shí)耗力，還可能引起上面提到的諸多問(wèn)題。與傳統(tǒng)的施工方法比，采用“逆作法”施工有優(yōu)越性。（1）縮短工程施工的總工期?？墒菇ㄖ锷喜拷Y(jié)構(gòu)的施工和地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè)，在建筑規(guī)模大、 上下層次多時(shí)，大約可節(jié)省工時(shí)1/3。 （2）變形小，沉降小。由于受力良好合理，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量小，因而對(duì)鄰近建筑的影響亦小。 圖二.“逆作法”施工現(xiàn)場(chǎng)（3）可節(jié)省圍護(hù)或支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐。對(duì)于深度較大的建筑深基坑工程，若用傳統(tǒng)的施工方法，須布置強(qiáng)度很高

4、的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這樣工程費(fèi)用會(huì)增加，而在“逆作法”施工中，利用地下結(jié)構(gòu)自身的樁、柱、梁、板等組合形成穩(wěn)定的支護(hù)體系走位支撐結(jié)構(gòu)，這樣可以實(shí)現(xiàn)合理的荷載分配，因此可節(jié)省作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的臨時(shí)支撐，安全又經(jīng)濟(jì)。 （4）對(duì)混凝土要求高。地下建筑工程需在地下進(jìn)行，由于地下水位、上部荷載等因素影響，用于“逆作法”的混凝土需要有較高的強(qiáng)度。 （5）由于開(kāi)挖和施工的交錯(cuò)進(jìn)行，逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承擔(dān)并傳遞至地基，減少了大開(kāi)挖時(shí)卸載對(duì)持力層的影響，降低了基坑內(nèi)地基回彈量。 3.“逆作法”施工方法分類（1）全逆作法利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平支撐。樓蓋混凝土為整體澆筑，然后在其下掏土，通

5、過(guò)樓蓋中的預(yù)留孔洞向外運(yùn)土并向下運(yùn)入建筑材料。 （2）半逆作法利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成框格式水平支撐，待土方開(kāi)挖完成后再二次澆筑肋形樓板。 （3）部分逆作法用基坑內(nèi)四周暫時(shí)保留的局部土方對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平抵擋，抵消側(cè)向壓力所產(chǎn)生的一部分位移。 （4）分層逆作法圖三.地下室“逆作法”施工現(xiàn)場(chǎng)此方法主要是針對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)，是采用分層逆作，不是先一次整體施工完成。分層逆作四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是采用土釘墻。 4.“逆作法”施工方法的應(yīng)用實(shí)例（1）第一個(gè)完成房屋建筑逆作法施工的工程恒積大廈1994年10月由上海第二建筑工程公司施工的恒積大廈工程，施工地下4層、

6、地上22層，基坑深17m, 基坑面積3600平方米，采用直徑900的鉆孔灌注樁，作一柱一樁。地下連續(xù)墻二墻合一，采用逆作法施工僅用了5個(gè)月，整個(gè)工期明顯加快，并減少支撐費(fèi)用400萬(wàn)元，周邊管線沉降僅為15mm,四周道路及民房位移均在5mm以內(nèi)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)，專業(yè)逆作法專業(yè)逆作法取土架在本工程首次開(kāi)發(fā)使用。（2）第一個(gè)采用一樁一柱的工程上海機(jī)場(chǎng)城市航站樓1998年承建的上海機(jī)場(chǎng)城市航站樓，基坑面積3600平方米，地下二層，首次采用鋼管混凝土與直徑900的鉆孔灌注樁結(jié)合，做一柱一樁。工程中為確保以柱一樁垂直度，首次開(kāi)發(fā)使用氣囊法糾偏技術(shù)，從而提高了逆作法關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。（3）

7、南京地鐵一號(hào)線新街口站蓋挖逆作結(jié)構(gòu)一號(hào)線新街口站位于繁華的鬧市，為地下3層島式車站，站臺(tái)寬度為14m，地下1層為商業(yè)，地下二層為站廳層，地下三層為站臺(tái)層。車站總長(zhǎng)度為312m，車站為24.2m。車站頂板覆土平均厚度為3.6m，車站平均埋深約19.5m。由于該站位于南京繁華商業(yè)區(qū)中山南路上，與上海的淮海路相似，允許封閉時(shí)間僅為12個(gè)月，車站不可能全明挖施工，車站主體采用蓋挖逆作法施工（南端單層結(jié)構(gòu)采用明挖順做法施工除外）。5.“逆作法”施工的瓶頸之處雖然“逆作法”在工程實(shí)踐中已取得良好的效果，但仍有一些尚待解決的技術(shù)難題。比如，如何事先計(jì)算精確地計(jì)算確定中間支撐柱最終是沉降還是抬升以及沉降和抬升

8、的具體數(shù)值；如何提高地下多層結(jié)構(gòu)墻身接縫處的抗?jié)B和抗漏能力。逆作法支撐位置受地下室層高的限制，無(wú)法調(diào)整高度，如遇較大層高的地下室，有時(shí)需另設(shè)臨時(shí)水平支撐或加大圍護(hù)墻的斷面及配筋。 由于挖土是在頂部封閉狀態(tài)下進(jìn)行，基坑中還分布有一定數(shù)量的中間支承柱和降水用井點(diǎn)管，目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機(jī)械,使挖土的難度增大。6.結(jié)束語(yǔ)目前，逆作法已頒列入2001年頒布的中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范；各地也陸續(xù)公布了地下室逆作法施工工法（YJGF02-96）和（YJGF07-98），由此可說(shuō)明逆作法施工已日趨成熟，其在深基坑支護(hù)中的前景樂(lè)觀。如果說(shuō)上個(gè)世紀(jì)是逆作法起步時(shí)期，緊接著在全國(guó)范圍內(nèi)迅速發(fā)展和大量應(yīng)用之后，如今它正處于技術(shù)成熟期，將會(huì)有更大發(fā)展的全盛時(shí)期。 參考文獻(xiàn)：1 土木工程施工.上冊(cè)/重慶大學(xué)等合編.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.2 杭州地鐵文化廣場(chǎng)站蓋挖法逆作施工技術(shù)/盧彬榮，李雙燕.浙江建筑,2010.8 : 1008-3707.3 廣州地鐵一號(hào)線基礎(chǔ)托換工程的理論分析與設(shè)計(jì)J/谷偉平，李國(guó)雄.巖土工程學(xué)報(bào)，2000,22（1）：95-100.4 深基坑“半逆作法”施工實(shí)踐/鐘衛(wèi)斌.巖土力學(xué)，2004.25（3）：1000-7598.5 深基坑開(kāi)挖與板肋式錨桿擋墻逆作法