逆作法地下工程（精选10篇）
逆作法地下工程 篇1
0 引言
逆作法是相对常规“大开挖”的“正作法”而言,是一项近几年发展起来的新兴施工技术。在都市的一些特殊地段,如交通枢纽中心及商业繁华区等,由于工程地段的特殊性,要求封路施工的期限尽量缩短,商铺尽可能缩短停业时间。采用逆作法施工即可解决此类问题。这种施工方法是先施工主体结构顶板,路面及地面在很短的时间内就能恢复正常交通,其余主体结构和装饰工程在地面以下施工,对施工区域的影响将可降到最低限度。
1 逆作法施工的特点和工艺原理
1.1 逆作法施工特点
(1)逆作法施工在结构柱、墙、板上都要留置大量施工缝,对施工缝的处理工作量很大。
(2)该工法能最大限度利用地下空间,尽快恢复路面,降低扬尘和噪音污染,保持城市形象。
(3)开挖和现浇混凝土施工交错进行,逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基,减少大开挖时卸载对持力层的影响,降低基坑内地基回弹量。
1.2 逆作法的工艺原理
逆作法要先开挖顶板土方,挖到顶板底,然后施工顶板结构,随后进行顶板以上路基和市政管线施工,并修复道路、恢复交通。其余主体在地下暗挖施工,依次完成柱子、墙板、底板结构。地下施工要在地面道路两侧设置出土口(兼材料进出口),除了出土口处,地下施工基本不对地面造成影响。
2 逆作法施工工艺流程及主要工序施工方法
2.1 施工工艺流程
开挖顶板土方→顶板结构施工,恢复路面→出土口挖土,出土口结构施工→开挖外墙通道土方→外墙结构施工→开挖柱子土方→柱基结构施工→柱身结构施工→开挖柱间土方→连接底板结构。
2.2 主要工序施工方法
2.2.1 顶板土方开挖及管线原位保护
(1)地下管线摸排清楚,在地面作好标记,防止开挖破坏。
(2)用破碎机将原路面和硬基层破碎,挖掘机挖土、挖渣,装车直接外运。下接墙、下接柱用小型挖掘机开挖,人工修整。管线两侧土方尽量人工开挖,防止机械破坏管线。
(3)坑底土方用人工清平并控制标高。
(4)对不改迁的管线在开挖时要同步进行管线原位保护,并保证其位于原位置。
2.2.2 顶板结构施工
(1)模板全部采用木模,在清平后的土上直接铺设,在板缝和四角处的模板背面要有木条相互连接使模板成为整体。下接墙、柱一般要从墙角或柱头向下400mm。
(2)板内钢筋为常规施工方法,下接墙、柱钢筋要插入土内,插入深度满足绑扎搭接或焊接的长度。
(3)混凝土浇筑要连续进行,振捣密实表面刮抹平整,在初凝前要抹面3遍,并加强养护。
2.2.3 顶板上市政管线施工及道路恢复
顶板混凝土完成后,及时进行市政管线施工及道路恢复,该部分施工一般由各市政部门负责。
2.2.4 出土口施工
出土口墙板施工采用逆作法,墙板从上到下分层施工直到底板位置。施工顺序为:挖上层土方→绑扎墙板钢筋,竖向钢筋下插入土,以和下层墙板连接→支设墙板内侧模板,墙板外侧以直立土壁作外模→浇筑墙板混凝土→重复以上工序,依次完成以下各层墙板施工。
下层内模板支设时要设置“喇叭口”,混凝土从“喇叭口”灌注,墙板拆模后,“喇叭口”混凝土要剔凿修平。
2.2.5 地下土方掏挖及墙、柱、底板结构施工
(1)从出土口开始,先顺外墙开挖通道,通道高度要根据土方的自由直立高度决定。通道内侧要适当放坡,防止塌方,外侧要直立开挖,利用土壁作外墙的外模板。
(2)外墙板随土方通道开挖同步进行,墙板自上而下分层施工,每层墙板钢筋都要和上层预留钢筋可靠连接,并在土内向下插入钢筋,以便和下层墙板连接。下层墙体混凝土浇筑以“喇叭口”形式连接。最下层墙板要同时浇筑1.5m宽底板,作为墙体的临时基础。
(3)当一段墙体结构施工到底后,才能开挖对应轴线的柱子,柱子土方一次开挖到底,然后按“正作法”依次完成柱基础和柱身。多根柱子可以同时开挖,但应间隔“跳挖”施工。
(4)柱子结构和常规施工基本相同,柱子周围土方挖完后,先施工基础部分,再施工柱身,柱身和顶板预留下接柱通过“喇叭口”连接。
(5)当一定区域内柱子、墙板完成后,要及时浇筑底板。
2.2.6 出入口、通风井施工
出入口、通风井在主体施工期间可以穿插进行,施工方法基本和出土口相同。
3 逆作法施工的质量安全管理
3.1 质量控制
(1)模板配模必须尺寸准确,模板背面必须用土填实或灌细砂,保证模板背撑牢固,安装后拼缝严密、连接牢固。模板安装好后要认真复查尺寸、垂直度、轴线、标高等。
(2)钢筋的下料、制作、绑扎必须严格按图纸设计和施工规范要求进行。钢筋接长及焊接不能有咬口或烧伤钢筋。
(3)逆作法施工时,下接墙、柱钢筋插入土中采用长钢钎引孔的方法,可有效保证下插钢筋的质量。
(4)预留钢筋要确保规格数量正确、位置准确、固定牢固,需要相连的接头还要互相对应,同时接头还要满足规范规定的长度和错接要求。
(5)施工缝必须按照方案规定的位置留设,接茬前必须将施工缝剔凿到位,清洗干净并充分湿润。
(6)混凝土的养护必须保证,混凝土表面洒水后覆盖棉毡,并保持棉毡始终湿润。
3.2 安全管理
(1)施工前,一定要对地下管线摸排清楚,对附近的开关、闸门要了解清楚,提前制订妥善的应急预案,一旦发生事故,可以及时关闭管线、疏散人员,同时要和相关抢险单位保持随时联络。
(2)明确土质情况,准确掌握土方的最大直立高度,在开挖外墙通道时,通道高度一定不能超过最大直立高度的80%。通道内侧以及柱子开挖边坡一定要放坡,增加土方稳定系数。
(3)土方一旦开挖形成,必须立即形成结构,通过结构支撑保证工程安全。
(4)地下施工要加强通风,照明要使用安全电压,电气安全防护装置必须安全有效,要配备足够的消防设备,同时避免机械伤害。
4 逆作法效益分析
采用逆作法施工,由于其施工作业在封闭的地表下,减少了对外部的噪音污染,避免了因夜间施工噪音问题而延误工期,并可以最大限度的减少扬尘。工程在进度、质量、安全和文明施工方面都得到保证,并可快速恢复施工区域的正常交通,维护社会形象和周边居民的利益,为城市的基础工程建设作出积极的贡献。
摘要：逆作法主要是先施工结构顶板,恢复交通,然后进行地下结构施工,绝大部分施工在地下进行。这种施工方法可以尽可能地缩短占用地面的时间,使交通尽快恢复通行,商铺尽快恢复营业等。对周围环境的影响大大降低,有较好的社会效益和环境效益。
关键词：地下工程,逆作法,施工工法,效益分析
参考文献
[1]超大面积深基坑逆作法施工技术的探讨.地下空间,2005(04)
[2]深基坑工程逆作法的实测研究.工业建筑,2005(09)
逆作法地下工程 篇2
摘要：剪力墙结构是当前建筑工程项目施工中一种常见的结构形式，有着较强的承载能力，受到了建筑行业的告诉重视，并被广泛应用与多个工程领域建设中，取得了十分显著的成果。而地下防水工程作为剪力墙结构中的重要组成部分，其施工质量的好坏将会直接影响到建筑物结构的安全可靠性。但是，就我国目前地下防水工程施工现状来看，其中仍旧存在很多的问题和不足，需要引起施工企业的告诉重视。因此，本文针对剪力墙结构中的地下防水工程进行研究讨论，并具体介绍了其细部作法，从而得出以下相关结论，以供参考。
关键词：剪力墙结构；地下防水工程；细部作法
一、引言
对于任何一个建筑工程项目来说，地下防水工程都是十分关键的施工环节，其中稍有一个施工工序出现错误，都将会影响到整个防水系统的稳定运行，对于剪力墙结构的承载性有着重要的意义。因此，加强对地下防水工程的施工质量技术控制是非常有必要的。在实际的施工过程中，施工现场管理人员要对施工全过程进行动态的监管，从而确保地下防水工程的施工质量，避免日后质量危害的发生。下面，笔者就根据自身多年的工作经验，结合某工程实例，对剪力墙结构中的地下防水工程细部做法进行探讨分析，并提出相关有效的改善对策。
二、工程概况
某商业楼的建筑结构形式为剪力墙结构，建筑总面积为17500㎡。在进行本工程的地下室施工过程中，施工单位为了提高其防水性能，采用了外防外贴的方法进施工作业，并选用了防水效果佳的防水材料，降其輻射厚度保持在合理的单位内。其中，对于铺设最外部的防水层，需要在其表面增加一层带有砂石面层的卷材，这样做得主要原因是为了起到一定的防水保护作用。与此同时，在全部的施工中，施工人员还通过采用热熔法来提高整个工程项目的施工质量，以此来达到防水的目的。
一、底板防水作法
在进行地下防水工程施工以前，施工人员必须对地下防水工程结构有着全面的掌握，并在地下室基础底板垫层上砌筑一层保护砖墙。而在这一过程中，施工人员要将砖墙厚度保持为240mm，还要在墙体底部铺设一层卷材，使其起到良好的防水隔离作用。除此之外，在实际的施工过程中，为了避免其他已经完成的工程项目受到损坏，应当在砖墙周围砌筑一层保护墙。
其次，在地下工程的阴角处，施工人员可以抹一个半径为50mm的圆弧，并将防水卷材搭接于该部分，要求其搭接宽度与长度分别为100mm、150mm。在这一工程施工过程中，施工人员一定要保证其接缝粘贴的严密性，若发现其接缝处依然存在空气，那么施工人员则需要采用与卷材有相容性的密封材料进行封闭，将其封闭宽度控制在10mm左右，这样才能够提高其密实度，保证其施工质量。
第三，在地下工程的上下层与相邻两道卷材之间的接缝进行处理的过程中，施工人员应将其错开1/2幅。但是在这一工作操作之前，施工人员还需要在其表面设置一层宽度为500mm的附加层，以保证工程的施工质量。
第四，在对地下室进行大面积铺贴的过程中，施工人员应该保证其铺贴方向与保护墙相互垂直，从平面与里面的交接处开始，采用自下而上的方式进行铺贴，并且在铺贴的过程中应该保证其交叉搭接的方式，避免在铺贴过程中出现空鼓现象。等到铺贴完毕之后，施工人员还需要对其进行闭水试验，如果没有发现渗漏水现象，那么我们也就可以在其中浇筑一层厚为50mm的混凝土，以起到保护作用，如果发现其出现渗漏水现象，那么必须要对其进行处理之后再浇筑混凝土，这样才能够提高整个地下室的防水功能，保证整个工程的施工质量。
二、外墙防水作法
可以说，外墙防水作法是整个地下防水工程施工中的核心组成部分，更是地下室防水性能好坏的重要保障。而通常情况下，当外墙防水混凝土施工完成以后，浇筑质量也达到了规定的强度要求。这时，施工人员才可以对其外墙表面基层进行加固处理，从而进一步提高地下室的防水能力。
1、采用角磨机将各模板之间的接缝部位进行打磨，直到达到设计的要求为止，在必要的情况下，施工人员还应该将金刚石砂纸应用在其中，以保证其打磨的平整度。
2、在施工过程中，为了便于施工，施工人员会对穿墙止水螺栓进行割除，这就导致墙面出现一个较大的空洞，此时为了保证其施工质量以及防水性能，施工人员可以采用1：2比例的水泥砂浆进行封严与磨平。如果在实际施工过程中，墙面上出现一些麻面，那么施工人员首先应对墙面凿毛，然后在通过洒水湿润，然后在采用水牛必将进行找平。而在地下室的地处底板上，施工人员同样也需要采用比例为1：2的水泥砂浆进行找平施工，另外，还有地下室中的左右阴阳角，施工人员可以采用水泥砂浆抹成圆弧，并保证整个工作的施工质量。
3、外墙铺贴时，应先将基础底板外侧预甩的250mm长卷材从临时保护墙中剥出，清除表而浮灰和污物，注意避免损坏卷材，用“热熔法”将剥出卷材牢固粘贴在基础挑板的水泥砂浆找平层上。
4、墙体卷材与底板卷材接搓，其搭接长度为150cm，应错开接搓，上层卷材应盖过下层卷材，并在接搓部位加120mm宽的卷材盖缝条。
5、在对大面积墙体结构进行铺贴时，铺贴顺序应该由下至上，并在转角处加设附加层。与此同时，施工人员还要确保卷材表面的温度，在对其进行粘贴时，应该向着水平方向均匀压实，不能漏刷任何一个部位，尤其是在进行基层表面处理时，处理剂必须完全晾干以后，才可以再次进行粘贴。
三、穿墙比水套管和后浇带作法
1、穿墙比水套管采用长条形附加层和圆形附加层作法，卷材边日处用聚氨酷密封膏嵌牢，比水套管和女装后的管道间缝隙用油麻塞严，补洞采用细石混凝土，掺膨胀剂。
2、后浇带处防水作法可采用6mm厚盖缝钢板满焊或采用竹胶板铺粘，以降低造价，外作一层附加卷材，外墙外侧最上层采用带砂卷材以利抹水泥砂浆保护层。
四、保护层施工
卷材防水施工完毕后，在防水卷材外侧水泥砂浆上粘贴水泥聚苯板或泡沫塑料软保护层，以防回填土打夯时破坏防水层。保护层铺贴时必须对缝严密，应采用粘结剂粘贴，将保护层花粘在防水砂浆保护层上，自下而上粘贴，板与板接缝处用1：2.5水泥砂浆填平、填实，这样也就能够保证其整体性，提高其防水性能。
本文上述中已经对地下防水工程的细作方法进行了详细的阐释说明。而在实际的地下防水工程施工中，施工人员作为主体，是整个工程项目中的参与者，更是施工质量好坏的关联者。因此，施工单位应该加强对施工人员专业技能知识方面的培训，充分做好技术交底工作，使其在具备较强施工能力的同时，还能够保持强烈的安全意识与责任感，严格按照规范的操作流程进行施工作业，这样不仅确保其施工质量充分满足了设计图纸要求，还大大提高了地下室防水工程施工效率与质量，从而达到理想的防水效果，为人们创造更加舒适的居住环境。
五、结束语
剪力墙结构是现代化建筑工程中常见的结构形式，在对这一结构的建筑工程进行施工的过程中，地下室的防水工程是最关键的施工环节，其施工质量对于整个建筑工程的质量与稳定性都会产生非常大的影响，因此在实际工作中，施工人员必须要严格按照设计要求以及相关规定要求严格施工，保证每一个环节的施工质量，才能够保证整个地下工程，乃至整个建筑工程的施工质量，提高其防水能力，保证建筑工程的稳定性，这样才能够为企业以及工程创造更多经济效益。
参考文献：
[1]杨卫文.剪力墙结构中地下防水工程细部施工方法[J].内蒙古科技与经济.2010（09）
[2]曲秀莉.高层建筑地下防水工程的施工监理[J].北京建筑工程学院学报.2003（04）
地下建筑工程逆作法研究 篇3
1 全逆作法的施工步骤
1) 沿地下室四周用排桩或地下连续墙作围护结构;
2) 当地下室底板是建立在群桩基础上时, 先进行桩基施工;
3) 在地下室各柱子的截面中心处作支撑各层楼盖的临时立柱及其基础;
4) 利用地模或其他支撑方法浇筑地下一层的顶盖, 梁板混凝土顶盖支撑于临时立柱上并通过边梁与四周的围护结构连结, 形成第一道水平内支撑;
5) 挖除顶盖下面地下一层的土方;
6) 利用地模或其他支模法浇筑地下二层的顶盖梁板混凝土, 顶盖支撑于临时立柱上, 形成第二道水平内支撑;
7) 挖除地下二层的土方;
8) 若地下室仅两层, 则浇筑底板混凝土, 然后浇筑侧墙混凝土和叠合柱子的外包混凝土, 完成地下结构施工;
9) 若有多于两层的地下室, 则按本方法继续往下进行逆作业。
目前这种全逆作法已形成工法, 上海、广州已将这类全逆作法制订出施工工法。
2 半逆作法的施工步骤
1) 沿地下室四周用排桩或地下连续墙作围护结构;
2) 当地下室底板是建立在群桩基础上时, 先进行桩基施工;
3) 在地下室各柱子的截面中心位置处, 作支承各层楼盖的临时立柱及其基础;
4) 利用地模或其他支模浇筑地下一层的T形楼盖的胁梁部分混凝上, 胁梁在交叉点处支承于临时立柱上, 并通过边梁与四周的围护结构连结, 形成第一道框格式水平内支撑;
5) 挖除胁梁下面地下一层的土方;
6) 利用地模或其他支模法浇筑地下一层的T形楼盖的胁梁部分混凝土, 形成第二道水平内支撑;
7) 挖除地下二层的土方;
8) 若地下室仅两层, 则浇筑底板混凝土, 然后浇筑侧墙混凝土和叠合柱子的外包混凝土, 完成地下结构施工;
9) 若有多于两层的地下室, 则按木方法第6) 和第7) 条的步骤继续往下进行逆作业。
半逆作法的应用也较多, 主要利用地下各层的胁梁引成强大的水平支撑, 待土方外运完成后再浇筑各层楼板。
3 部分逆作法的施工步骤
1) 沿地下室四周作围护排桩或地下连续墙;
2) 开挖地下室土方, 但保留边跨土方不开挖, 形成对围护桩 (墙) 的临时支撑;
3) 作地下室柱子基础;
4) 作地下室柱子;
5) 浇筑地下室顶盖混凝上, 并与四周围护桩 (墙) 结合形成水平支撑;
6) 挖除地下室四周的保留土方;
7) 浇筑底板混凝上和侧墙混凝土, 完成地下结构施工。
根据工程实践逆作法施工已形成多种方法, 如全逆作法、半逆作法、部分逆作法等, 但在施工深基坑时, 如何选择逆作方法也是一门很重要的内容, 选择不好, 就会延误工期, 加大工程的费用, 有时还会造成工程事故, 给国家和工程带来不应有的损失。所以, 一定要根据具体的情况选择合适的工程实践逆作法。
施工逆作法也存在着一定的不足:逆作法用地下室楼盖作为水平支撑, 支撑地下连续墙围护墙, 支撑位置受地下室层高的限制, 无法调整高度, 如遇较大层高的地下室, 有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋;由于挖土是在顶部封闭状态下进行, 基坑中还分布有一定数量的中间支承柱亦称中柱桩和降水用井点管, 使挖土的难度增大。在目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械情况下, 如果全利用人工开挖和运输, 虽然费用并不高, 但机械化程度较低, 影响挖土效率;采用逆作法施工, 地下室顶层楼板作为施工场地, 有时施工荷载往往会超过工程的使用荷载, 所以在逆作法施工前, 设计要预先考虑这种施工超载, 必要时要进行结构加固;逆作法施工需设中间支承柱, 作为地下室楼盖的中间支承点, 承受结构自重和施工荷载。如数量过多给施工造成不便, 使逆作法的优点有所降低。在软土地区由于单桩承载力低、数量少, 会使底板封底之前上部结构允许施工的高度受限制, 不能有力地缩短总工期, 如加设临时立柱, 则会提高施工费用, 给施工造成不便;对地下连续墙、中间支承柱与底板和楼盖的连接节点需进行特殊处理, 施工中不能马虎。在设计方面尚需研究减少地下连续墙其下无桩和底板软土地区其下皆有桩的沉降差异;逆作法在地下封闭的工作面内施工, 安全上要求使用低于的低电压, 为此则需要特殊机械, 有时还需增设一些垂直运输土方和材料设备的专用设备, 还需增设地下施工需要的通风、照明设备, 以保证地下施工中的安全。
参考文献
[1]夏继君.地下室半逆作法施工技术[J].施工技术, 2000.
[2]黄力平.深圳赛格广场地下室全逆作法设计与施工[J].岩土工程与技术, 2000.
逆作法地下工程 篇4
摘要：本文分析了高层建筑地下室结构逆作法工法的特点、工艺原理，详细介绍了其施工工艺，并提出了施工质量标准及安全保证措施，供大家参考。
关键词：高层建筑 逆作法 施工工艺
0 引言
逆作法作为一种施工工艺，是近几年才发展起来的。在进行设计和施工时，使地下结构与围护结构相结合，包括地下结构外结构与围护墙相结合，结构水平构件与基坑内支撑相结合，结构竖向构件与临时中柱相结合，采取地下结构由上而下的设计施工方法，就是逆作法。随着高层和超高层建筑的发展，基坑工程不仅数量增多，深度增大，且大量深基础工程集中在市区，工期紧，施工场地狭小，施工条件复杂。为减小基坑开挖对四周构筑物、道路和地下管线的影响，逆作法施工得到了广泛的应用。
1 “逆作法”工法的特点
①利用柱下桩及基坑周边地下连续墙(以下简称地下墙)作为逆作法施工期间承受地上、地下结构荷载及其施工荷载的构件；利用地下室楼板，作为基坑施工的支撑。其中柱桩的深度、柱径与地下墙的深度、厚度需经过计算确定。②地下多层逆作法挖土采用地下室首层楼板结构完成后，由专用取土设备与人力相结合在楼板底下挖土，挖至下一层楼板标高后，浇筑该层楼板结构，再用相同方法挖土，浇筑楼板，如此直至地下室大底板完成。③“逆作法”施工土方，采用人力开挖与坑底水平运土，然后由设置在基坑两端的取土口专用取土设备，半挖出的土方提升装车外运。④地下室楼板模采用土模承重，当挖土至标高后做出混凝土垫层，并在模板搁支点上用砂浆找平，直接将模板搁置在砂浆找平层上，挖土、混凝土垫层、砂浆找平，必须按要求严格控制标高误差。
2 施工工艺
2.1 逆作法施工的施工工艺 逆作法施工应当遵从当地的实际工况条件，并且不要完全从逆作法施工理论上去刻意安排正负零为逆作法与顺作法施工的分界线,要根据工程特点、基础标高，业主要求、地质状况，以施工便利合理为原则。根据具体的若地下水位高于则必须首先采取降水措施,然后再进行逆作法施工。
2.2 逆作法施工的关键技术 逆作法施工很好地解决了基坑周期长、对周围环境影响大、支护费用高的现状，但逆作法本身也存在许多亟待解决的问题。
2.2.1 差异沉降问题 在施工基础底板前，全部的结构和施工荷载主要依靠中柱桩和地下连续墙承担。但是，随着上部结构施工层数的增加，对中柱桩和地下连续墙的荷载也增加，而中柱桩和地下连续墙的承载能力在减少，势必导致相邻中柱桩之间的差异沉降，这种差异又反过来改变上部结构和地下室的内力分布，引起附加应力。
因此，逆作法施工中，在地下室基础底板完成前，地下连续墙和中柱桩直接受力，未直接受力的工程桩之间的相互影响依然存在，如果各根中柱桩之间或地下连续墙之间有较大的差异沉降，已浇筑的楼板与梁系就会产生裂缝,将危及上部结构的安全。所以，逆作法设计和施工中，必须计算中柱桩间和边桩与地下连续墙间的沉降，以及如何通过实测控制他们的差异沉降。
根据目前的施工经验整个结构相邻两跨的中柱桩沉降差不超过2cm，可确保结构的安全，也有以L/400(L为柱跨距)作为控制差异沉降的标准。由此可见，对软土地基，逆作法的设计和施工关键就是如何设计和控制沉降差的问题，同时也涉及上下部结构的共同作用问题。研究表明差异沉降的控制设计可能是比沉降控制的设计更重要、更待研究的方面。
2.2.2 桩承载力问题 当前高层建筑桩(筏)基础与地基工同作用的理论可分为，高层建筑桩箱(筏)基础的常规设计理论—强度设计理论和高层建筑桩(筏)基础变形控制设计理论。逆作法施工期间基坑开挖土体应力释放，坑内土体回弱，带动立柱桩上移: 地下室及上部结构施工后，桩身承担的向下荷载增加。整个过程中，桩身所承受的荷载包括桩身自重、上部荷载、正摩阻力、负摩阻力、桩端阻力，这些力共同作用的结果，使桩发生沉降与抬升的变形。这是一个复杂的受力过程，为分析方便，可将桩身受力分成2部分，即不考虑桩身自重及上部荷载的作用与只考虑桩身自重及上部外荷载的作用，然后运用叠加原理求得基坑开挖对立柱桩竖向位移的影响结果。不考虑桩身自重及下部荷载的作用，进桩好像“浮”在土中。
基坑开挖后，坑底应力释放，坑内土体回弹，带动听立柱桩上移，桩身上部承受向上的正摩阻力，桩被抬升，桩身下部土体阻止桩的上移，对桩产生向下的负摩阻力，正、负摩阻力最终达到平衡。桩在正、负摩阻力的作用下，产生弹性伸长。下部土体对桩产生向下的负摩阻力，由反作用力，桩对下部土体有向上的作用力，致使桩周与桩端土体垂直应力减小，导致桩端土体应力释放，产生膨胀，桩也随之上升。
2.2.3 “盆”边土宽度问题 在地下连续墙边需留设合理的土体宽度,采用盆式开挖可提高机械挖土效率，减少人工挖土量，是加快挖土速度、控制地墙变形的有效方法。在盆式开挖阶段地墙的变形增量并不大，但是在盆边抽条挖土时，变形要比盆式开挖阶段的变形值大，发展速率快。另一方面，在挖土施工时在坑内部留有足够宽度的盆边土，坑内局部留土的合理分布可以有效增大被动区的被动土压力，可用此部分土体产生的被动土压力来平衡基坑外部的主动土压力。要在理论上计算出合理的留土宽度，并分析盆中土和留土开挖对两边管道及地铁等的影响，对比在目前留土宽度的情况下计算结果与实测结果，计算出留土宽度的变化规律，这些都是值得考虑的问题。
2.2.4 在逆作法设计和施工的配合方面 目前设计单位不直接参与逆作法施工过程的结构受力分析和设计，只能依靠施工单位自身的力量进行研究分析，而施工单位由于人员配备的局限性，往往没有强大的结构分析设计队伍，因此在进行逆作法的分析和设计时只能半经验半理论，没有正规的理论设计依据:同时设计单位也不参与工程的施工组织设计，因此设计单位和施工单位常常因为设计思路和施工进程发生矛盾。
逆作法施工过程中，施工缝的留设问题也是设计和施工单位争论的焦点，梁柱接头的设计必须满足设计要求，然而设计方往往对施工单位提出的施工缝留设位置以及接头方式产生质疑，在双方的讨论中设计方由于缺乏逆作法的专业设计经验又不能提供强有力的设计方案。施工设计一体化是目前国际上比较流行的设计施工管理方式，但是我国目前的工程管理模型还处于设计与施工分开的阶段。逆作法作为一种特殊的施工工艺对设计的要求比较高，如果设计合理经常能节省工程造价，节约施工工期。
2.2.5 施工安全 严格遵守国务院发布《建筑安装工程安全技术规程》、市建委《关于加强施工现场安全生产管理若干规定》、《安全制度汇编》、《建筑机械使用安全技术规程》外，还应根据“逆作法”施工的特点，编制施工组织设计，提出安全的注意事项及具体措施。
①逆作法施工的周边环境的安全保护，应对基坑周边围护墙按强度要求与变形要求进行设计验算，在施工过程中，对墙体的挠曲变形、位移进行观察。此外，还应根据基坑周边环境条件，分别对地下管线、邻近建筑、构筑物进行位移观察，发现异常应立即采取有效措施，以确保周边环境的安全。②“逆作法”施工，从地面转入地下施工用电220V～380V，临时输电线路要固定位置，并采用专用防水电箱。③操作人员做好安全交底工作，而且人员相应固定。④定制取土设备，应有专人操作，上岗做好培训交底，并设专人指挥。
3 结束语
地下工程逆作法的施工技术 篇5
地下工程在现代化城市的重要作用已经越来越被人们认识, 世界上修筑的地下工程的城市越来越多, 地下工程包括很多类型如地下铁道、地下停车场和地下商场等。然而地下铁道、地下停车场和地下商场等大型的建筑物一般建在人口密集, 建筑物众多的市区。而地下工程传统的施工方法是开敞式施工, 即地下工程结构的土方采用放坡开挖或在围护结构支护条件下垂直开挖, 土方开挖到设计标高后, 地下工程结构由下而上逐层施工直至顶板。这种施工在项目位于特殊环境下存在一定的局限性: (1) 施工工期较长, 影响市容和城市交通; (2) 地下工程的围护结构变形仍能较大, 不能保证项目周边的安全; (3) 围护结构的临时支撑量大, 增加项目的投资成本。
地下工程施工不可避免对交通和居民的正常生活造成一定的影响, 所以施工时采用什么样施工技术使城市的生活不受影响或少受影响, 乃是修筑地下工程时技术人员考虑和解决重大问题。
在这种情况下, 人们提出“逆作法”。即地下结构随着土方开挖由上而下施工, 用地下结构的梁板体系代替围护结构支撑, 由于主体结构的梁板体系整体刚度大, 达到既节约围护结构支撑同时又增加支撑的强度和整体性, 从而达到控制基坑变形和节约项目投资的目的。
2 逆作法的优缺点
2.1 逆作法施工的优点
逆作法的施工优点是利用永久性地下连续墙或SMW工法桩等作为围护结构, 刚度大, 可使变形控制到最小限度 (一般内变形约10~30mm) 因而对临近建筑物及自身基坑结构影响很小, 可保证邻近建筑物和地下管网的安全。
此施工技术适用范围比较广泛, 它不仅适用于地铁隧道工程、地下停车场和商场、地下过街道等工程;尤其适用于建筑四周有建筑群, 周围场地比较狭小时逆做法优点十分突出, 不仅解决场地问题而且可加快施工进度缩短施工工期。
2.2 逆作法施工的缺点
需先设置承受主体结构物自重的墙、柱 (桩) 及基础, 施工较为复杂, 工程造价高;地下工程需要在楼面下进行施工作业, 作业条件差, 工效较低;向下浇注混凝土需要较高的精度;一般地下工程用于粘性土、砂质土以及砂砾石层施工, 不宜在承压水特大的粉质土、细砂土层使用。
3 逆作法的设计与施工
本文是针对地下二层商业街采取的施工方法, 即先施工地下商业街的地下连续墙围护结构, 然后逆作主体结构。由于一般建设地下商业街都是建在繁华的城市, 按正常的施工是有很多局限性, 因此在施工地下商业街要采取分块, 分区逆作施工, 既保证工程的进度又保证工程的施工质量, 同时在繁华的城市建设此工程有很多管线要搬迁, 要做好管线保护也是很重要的。
3.1 逆作法的设计
逆作法的设计由有资质的设计单位完成。设计的主要内容有:围护结构设计, 桩基与支撑立柱设计, 出料口 (土、材料) 、运输通道设计等。
3.1.1 围护结构的设计
围护结构一般采用地下连续墙, 而采用地下连续墙的设计是因为地下连续墙是个成熟的施工工艺, 且两墙合一, 施工过程中震动小, 对周围环境影响小, 连续墙刚度大, 采用两墙合一设计 (围护墙和地下结构外墙合一) , 进一步增加了围护墙的刚度和强度, 从而提高了基坑的安全系数。
由于围护墙又作为地下工程结构的外墙, 因此要求连续墙的防水效果要好, 且能承受一部分的竖向荷载。
3.1.2 立柱桩与立柱的选型
立柱桩尽量利用工程桩, 立柱一般采用钢立柱, 并在施工钻孔灌注桩时插入桩内, 钢立柱有格构式、H型钢和钢管等型式。由于立柱要承受逆作上部的竖向荷载, 因此立柱的垂直度要按正式工程构件开控制, 特别是当它是结构的一部分时, 这时水平位置和垂直度都要严格控制。
3.1.3 出料口及运输通道的设计
由于逆作法是先施工结构的梁板在进行土方的开挖, 因此暗挖土方的出土效率对逆作施工的影响较大。
出料口的选择要根据地下工程基坑周围的交通情况结合出入口开口、楼梯口等永久开口位置预留空间较大的出土口或在结构的板上预留临时的出土口待结构完成后在作封堵, 满足地下工程土方开挖的要求。
3.2 逆作法的施工
3.2.1 逆作法的施工流程
逆作法施工程序, 应根据工程地质和水文地质的情况而定。一般首先在主体结构外侧进行注浆以加固土体。然后做地下连续墙。待围护结构达到强度后, 施工主体结构顶板、梁和柱的预留插筋。待上述主体结构施工完, 作为结构的支撑系统。在做好的主体结构下做地下工程施工, 如挖土方, 下部结构的施工。施工人员作业转为地下施工, 不影响地面上的正常交通。
整个工程的施工划分为三大施工阶段进行, 各阶段的安排如下:
第一阶段:
(1) 施工区域封闭, 区域内钻孔灌注桩、基坑围护结构地下连续墙施工, 同时搬迁部分管线。
(2) 开挖首层土方, 搬迁剩余管线, 顶板结构及中间支撑施工。
(3) 修筑挡土墙, 将搬迁管线铺设到位后回填土, 恢复局部两侧机动车道通行。
第二阶段:
(1) 暗挖下层土方, 开挖顺序为先两侧后中间。
(2) 地下楼板、结构柱及中间支撑施工。
(3) 在施工地下二层时, 利用立柱作为结构的支撑系统。
第三阶段:
拆除顶板中间支撑, 埋设中间管线后覆土并恢复路面, 进行内部装饰施工。
其施工工艺流程如图1~3。
3.2.2 逆作法的施工特点
逆作法的施工过程其实质就是地下工程结构的楼板代替普通支撑的一个深基坑的施工过程, 它具有深基坑施工的一切特点。但与一般的深基坑施工相比较逆作法又具有不同的特点:
(1) 基坑的安全性要求更高
之所以采用逆作法最主要的目的是保护周边的建构筑物, 反过来周边环境又给逆作法施工提出更高要求, 比如降水, 土方开挖的措施要求更严, 工程监测的报警值要求更高, 信息化施工反应要更快。
(2) 土方施工为暗挖法
土方暗挖要考虑到通风和照明, 对通风和照明要求高。
(3) 支撑为正式工程
支撑为正式工程, 要按正式工程的要求施工, 预埋好各种预埋管、铁件等, 预留好柱的插筋。
3.2.3 施工注意几点问题
(1) 格构式、H型钢架或钢管柱与主体结构的楼板、梁及底板钢筋的连接形式处理。
(2) 地下围护墙与主体结构的内衬墙的连接方式处理。
(3) 浇注混凝土时要严格控制楼板, 底板标高, 并处理好梁和板交接处, 梁与柱交接以及柱脚处的施工处理。
3.2.4 公共管线保护的内容及具体措施
(1) 施工人员进入现场必须进行管线保护安全技术交底, 加强职工管线保护意识, 牢固树立“安全第一”的观念;
(2) 对施工周边管线及建筑物保护实行昼夜监测。一旦发现异常, 要增加检测频率, 及时上报, 同时启动应急预案, 调整施工流向, 采取有效的施工措施后再进行施工;
(3) 在周边建筑物上设置沉降观察点, 在施工前做好起始测量数据, 在施工期间做到每天监测, 以确保建筑物安全;
(4) 严禁在有管线埋设的地面及附近地区, 用空压机、风镐等振动机械施工;
(5) 进入施工现场, 主动协助甲方到各管线主管部门办好施工绿卡;
(6) 重车进出道口, 按有关规定做好地面保护硬地坪, 或在道路口铺设钢板;
(7) 钻机施工时, 钻机机架与高架电缆间的安全距离必须保持5m以上。
4 逆做法施工技术要求
4.1 结构的施工技术要求
(1) 优化施工方案, 积极采用先进的施工工艺, 科学安排施工进度, 合理调配劳动力。
(2) 做好技术交底及图纸会审。
(3) 机械挖土前, 先做好地下工程的管道和电缆等管线的搬迁和保护, 防止在施工时破坏管线影响居民的正常生活, 如有损坏军事光纤后果就更加严重。
(4) 机械挖土时, 保留20cm以上土体采用人工开挖, 防止超深开挖和因此而破坏原状土。
(5) 基坑开挖时, 两人操作间距应大于2.5m, 反铲间距离10m以上。
(6) 挖土部署应注意路线优化, 避免挖土机械设备重复行走, 可能造成主体结构的损坏。
(7) 土方开挖
基坑内挖土应遵循分区、分层、分块、对称盆式的原则开挖, 基坑内严禁相邻多区域大面积同时开挖, 每区开挖至基底标高后及时浇筑垫层及基础底板, 以减少基坑大面积暴露时间, 控制基坑的回弹隆起。基坑周边土方应分段间隔对称开挖, 分段长度不宜过长, 每段开挖至基底并应立刻浇筑混凝土, 方可开挖相临段土方。
(8) 地下开挖土方的临时堆放点要设在预留洞口附近, 便于上边的机械设备把土运出, 节省施工时间。同时, 预留洞口也是便于结构施工运输材料的主要通道。
(9) 土方开挖过程中严禁机械碰撞围护体、工程桩、支撑、立柱及降水井点。挖土时宜先掏空立柱, 避免承受不均匀的侧向土压力。
(10) 由于混凝土浇注时内衬墙的不能一次打完, 需要留施工缝。接缝处模板的高度应超过接缝的位置, 超过的高度以100~200mm, 以确保混凝土接缝的质量, 但要留出浇捣口。
(11) 上下两次混凝土浇灌时, 施工缝处应进行凿毛, 清除浮浆和松动的砂石层, 并用清水冲洗干净, 在施工缝处安装钢板止水带或膨胀橡胶止水条。在施工缝处的模板, 外倾45°, 并高于施工缝200mm, 这样混凝土浇灌时可保证施工缝的混凝土密实。混凝土浇灌前用同标号同性质的砂浆接浆处理, 施工缝处理必须认真, 防止渗漏水的发生。
4.2 工程监测
(1) 水平垂直位移的量测
主要用于观测地下连续墙顶、立柱顶端、地下管线及邻近建筑物的水平位移及沉降。
(2) 测斜
主要目的是观测基坑开挖过程中地下连续墙及土体位移。
(3) 围护墙外侧的土体测斜监测。
(4) 基坑隆起
在基坑内布置一定数量的观测点, 主要目的是观测基坑开挖过程中基底土体的隆起。作好现场各专业的协调工作, 确保观测点在挖土过程中不被破坏。
5 安全措施
5.1 安全要求
(1) 施工现场夜间施工时, 必须确保足够亮度的夜间照明灯光, 现场电工加强值班巡视及时修复损坏的照明设备及灯具, 确保施工部位的照明需要。
(2) 出土时进出车辆较多, 要有专人指挥作业, 作到井然有序以防忙中出错。
(3) 机械与人工挖土保持大于机械大臂回转半径以上的安全距离, 严禁人机同区工作, 挖掘机械之间应保持一定的安全距离。
(4) 土方施工机械和运输车辆在进场前要彻底的检修和保养, 保证施工期间的正常运行。
(5) 吊机放斗时要注意下面的施工人员安全。
(6) 要在施工完的顶板上设安全保护栏杆, 避免人员跌落。
(7) 施工中如遇有地下障碍物 (包括古墓、各种管道、管沟、电缆) 和文物等立即暂停施工, 及时上报有关部门, 待妥善处理后方可继续施工。
5.2 安全预防措施
5.2.1 防止物体打击的措施
(1) 进入现场的人员戴安全帽;
(2) 交叉作业通道搭护头棚。
5.2.2 防止机械伤害事故的措施
(1) 起重机的基础、安装和使用须符合生产厂家的规定, 使用前应经检验合格, 使用中定期检测;
(2) 圆锯的传动部份应装防护罩;
(3) 砂轮机应使用单向开关, 砂轮须装不少于108°的防护罩和牢固的工件插架、严禁使用不圆、有裂纹和剩余部分不足25mm的砂轮;
(4) 各种施工机械的安全防护装置必须齐全有效;
(5) 经常保养机具, 按规定润滑或换配件, 所用刀具必须匹配, 换夹具、刀具时一定要拔下电源插头;
(6) 注意着装, 不穿宽松服装操作电动工具, 留长发者应带工作帽, 不能带手套操作;
(7) 打开机械的电源开关前, 检查调整刀具的扳手是否取下, 插头插入插座前先检查工具的开关是否关着;
(8) 操作施工机具必须注意力集中, 严禁疲劳操作。
5.2.3 防止高空坠落措施
(1) 洞口、临边防护
(1) 1.5m×1.5m以下的孔洞, 应预埋长钢筋网或加固定盖板;1.5m×1.5m以上的孔洞, 四周须设两道护身栏杆 (高度大于1m) , 中间挂水平安全网;
(2) 电梯井口须设刻度不低于1.2m的金属防护门, 井道内首层和以上每隔四层设一道水平安全网封严;
(3) 在安装正式楼梯栏杆、扶手前, 须设两道防护栏或立挂安全网;回转式楼梯间中央的首层和以上每隔四层设一道水平安全网。
(2) 室内施工高处作业防护:
(1) 移动式操作平台应按相关规范进行设计, 台面满铺木板, 四周按临边作业要求设防护栏杆, 并安装登高爬梯;
(2) 凳上操作时, 单凳只准站一人, 双凳搭跳板, 两凳间距不超过2m, 只准站二人, 脚手板上不准放灰桶;
(3) 梯子不得缺档, 不得垫高, 横档间距以30cm为宜。
6 结语
逆作法施工技术在一定的条件下有它的优越性, 特别是在修筑地下工程。施工方面, 特别是在洞内各层结构和土方开挖的施工中, 完全是在围护墙和顶板结构掩护下作业, 安全可靠, 进度快, 并且施工期间地面不会产生下沉现象。同时, 由于自上而下的逆作法施工结构, 所以可完成一层交付使用一层, 发挥效益快, 但顶板是在地面施工, 不可避免会引起地下管线或地面建筑物的拆迁或改移, 在一定的程度上可能影响地面的交通。
逆作法作为地下工程一种施工技术, 设计和施工息息相关, 必须密切配合, 设计是施工的依据, 施工是实现设计的保证, 只有相辅相成, 才能保证施工的顺利进行。
摘要：地下工程逆作法工艺原理, 施工要点, 设计及适用范围做了简要的总结。
浅议地下建筑工程逆作法技术 篇6
大中城市的地下空间随着地铁人防和城市隧道的建设, 在近十年内得到了飞速的发展, 最大程度地开发利用城市地下空间已成为当今城市建设取得综合经济效益的主要指标之一。可以这么说, 19世纪是桥的世纪, 20世纪是高层建筑的世纪, 21世纪是地下空间开发的世纪。
地下建筑工程多集中在市区, 施工面临既要保证工期, 同时又不能对交通、环境产生太大影响的矛盾中, 如何做到既能减少对地面交通和周围环境的影响, 又能保证施工进度和预期的技术经济效益, 已成为地下工程建筑设计施工考虑的重点。逆作法对于城市建筑密度大, 邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感, 施工场地狭窄, 施工工期紧, 在急于恢复地上交通的城市交通干道下施工效果尤其显著, 节省了大量资金, 加快了施工进度。
1国内外研究现状
逆作法在西方一些国家称之为top-downmethod或者up-downmethod意为从上往下施工的方法, 在日本称之为逆打工法 (SlabSubstituteShore简称SSS法, 意思是指用楼板代替支撑的方法) , 在我国铁路系统又称之为盖挖法。自1933年日本首次提出逆作法施工的设想, 随后试用于地下工程之后, 逆作法施工工艺经过70多年的研究和工程实践, 在理论和工程实践中都取得了一定的成果, 日前在国外已经在一定规模上应用于高层和超高层建筑的多层地下室、大型地下商场、地下车库、地铁、隧道、大型污水处理池等结构的施工。日本是目前逆作法应用最为广泛, 也是工法和技术应用最为成熟的国家。
我国于1955年在哈尔滨地下人防工程中提出应用逆作法施工技术, 自此国内工程界开始了对逆作法施工技术进行探索和研究。到1958年, 地下连续墙在我国得到应用。从1976年开始, 上海比较系统地研究地下连续墙在工业与民用建筑的地下工程中的应用。90年代, 随着我国高层建筑的发展与地铁工程的大规模建设, 地下工程逆作法的应用逐渐在全国推广开来。黑龙江省逆作法施工技术水平处于全国先进水平, 黑龙江省建工集团施工的秋林商厦采用地下三层逆作, 航天大厦采用地下5层逆作, 深度达到-31.5 m, 创造了当年全国逆作法施工之最, 获得国家级建筑业新技术应用示范金牌工程奖项。紧靠3条轨道交通线, 贴着内环高架, 由上海建工第二建筑公司承建的亚洲商业“航母”上海月星环球商业中心工程, 利用“逆作法”施工, 有效保护了周边环境。43万m2的总建筑面积, 使它成为目前亚洲最大的“逆作法”工程。
2逆作法施工技术的原理
2.1 逆作法top-downconstructionmethod
在逆作面处先形成竖向结构, 以下各层地下水平结构自上而下施工, 并利用地下水平结构平衡抵消围护结构侧向土压力的施工方法。
2.2 逆作法分类及适用范围
(1) 全逆作法。
利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。
适用范围:常用于地下层数多于3层的地下工程, 围护结构采用地下连续墙, 地下中间支承柱在基础底板封底之前, 能够足以承受地下各层与地上预加控制的最多层数的结构自重与施工荷载。
(2) 半逆作法。
利用地下各层钢筋混凝土肋型楼板中先期浇筑的交叉格型肋梁, 对围护结构形成框格式水平支撑, 待土方开挖完成后再二次浇筑肋型楼板。
适用范围。适用于建筑规模较大的地下室工程。
(3) 部分逆作法。
利用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡, 抵消侧向土压力所产生的一部分位移。在基坑中部按正作法施工, 基坑边四周用逆作法, 这种方法也叫做盆状开挖逆作法。
适用范围:适用于建筑规模较大的一至二层地下室工程。
2.3 逆作法施工条件及特点
(1) 拟建工程的基坑较深对工期要求较紧。可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业, 在建筑规模大、上下层次多时, 大约可节省工时1/3。
(2) 拟建工程的相邻建筑物对变形非常敏感时, 由于逆作法受力良好合理, 围护结构变形量小, 因而对邻近建筑的影响亦小。
(3) 拟建地下工程恢复地表设施时间要求较严。逆作法施工可少受风雨影响, 且土方开挖可较少或基本不占总工期。
(4) 一层结构平面可作为工作平台, 不必另外架设开挖工作平台与内撑, 这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施, 减少了施工费用。
(5) 由于开挖和施工的交错进行, 逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基, 减少了大开挖时卸载对持力层的影响, 降低了基坑内地基回弹量。
3逆作法施工程序步骤
(1) 按照基础外围面积, 先施工四周的支护结构, 支护体系采用地下连续墙或排桩支护, 排桩采用冲孔桩、钻孔桩或挖孔桩等。
(2) 按照设计图施工中间支承柱和基础, 若有地下水可做降水处理后再施工, 基础若是桩基采用上述排桩施工桩的方法, 基础若是天然地基可采用挖孔墩。中间支承柱目前在逆作法施工时大部分是临时采用钢管柱或型钢柱支承, 挖土完成后再作外包混凝土。当采用挖孔桩时可支模采用钢筋混凝土柱。
(3) 利用地模或其他支撑方法浇筑地下一层的顶盖梁板混凝土;顶盖支撑于临时立柱上并通过边梁与四周的围护结构连结, 形成第一道水平内支撑。
(4) 进行逆作一层土方的推土、挖土和运土到室外卸土区。
(5) 利用地模或其他支模法浇筑地下二层的顶盖梁板混凝土, 顶盖支撑于临时立柱上, 形成第二道水平内支撑。
(6) 进行逆作二层土方的推土、挖土和运土到室外卸土区。
(7) 若地下室仅两层, 则浇筑底板混凝土, 然后浇筑侧墙混凝土和叠合柱子的外包混凝土, 完成地下结构施工;
(8) 若有多于两层的地下室, 则按本方法第5和第6条的步骤继续往下进行逆作业。
4逆作法节点构造设计
4.1 地下连续墙接头多采用刚性接头
4.1.1 穿孔钢板接头
穿孔钢板接头可承受地下连续墙垂直接缝上的剪力, 使相邻地下连续墙槽段共同承担上部垂直荷载, 协调不均匀沉降, 增强槽段的止水性能。
4.1.2 钢筋搭接接头
钢筋搭接接头采用相邻槽段水平钢筋凸凹搭接, 先行施工槽段的钢筋笼部分, 通过采取施工措施, 浇灌混凝土时可留下钢筋搭接部分的空间, 先将槽段形成后, 后施工槽段的钢筋笼一部分与先行施工槽段伸出的钢筋搭接, 然后浇灌后施工槽段的混凝土。
4.2 地下连续墙与梁节点连接
4.3 中间支承柱与梁连接节点
4.3.1 H型钢中间支承柱与梁连接节点
(1) 钻孔钢筋连接法;
(2) 传力钢板法。
4.3.2 钢管和钢管混凝土中间支承柱 (中柱桩) 与梁连接节点
5结语
尽管采用逆作法工艺成功的建成了大量的工程, 但是由于缺少统一标准指导设计施工, 质量参差不齐, 甚至诱发工程质量安全事故。中华人民共和国住房和城乡建设部于2010年12月20日发布《地下建筑工程逆作法技术规程》 (JGJ165-2010) , 自2011年8月1日起实施。本规程对于节省建设资金, 缩短施工周期, 保证工程质量和安全, 创建和谐社会具有重要意义。由此可说明逆作法施工已日趋成熟, 其在深基坑支护中的前景乐观。如果说上个世纪是逆作法起步时期, 紧接着在全国范围内迅速发展和大量应用之后, 如今它正处于技术成熟期, 将会有更大发展的全盛时期。 [ID:6545]
摘要：随着社会经济的发展, 越来越多地要求考虑对地面和地下空间的综合开发利用。逆作法具有施工方便、施工工期短、造价低、地面交通干扰少、有利于环境保护等诸多优越性, 已成为当今国内外在交通繁忙的市中心区修建地下建筑工程采取的一种有效方法。
关键词：逆作法,地下建筑工程,施工技术
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逆作法地下工程 篇7
1 地下结构逆作法集成技术的设计思路
这种技术结合各项高新技术时应研究环境因素、交通、安全、成本、时间社会效应等因素影响等各个方面, 针对不同地区、工程实际及各种矛盾进行实践应用。地下结构逆作法集成技术以逆作法为主线, 在具体工程中按需要结合不同的新技术, 完成相应的设计与施工, 以实现环境影响最小, 经济社会效益最大的目的。技术集成的思路一般注重关键技术环节的集成, 设计要着重考虑以下关键环节。
1.1 正、逆作法分界线的设置
这包括竖向分界及水平分界。前者按不同工程环境、条件, 施工分界线可以是±0.00板、地下一层楼板、地下二层楼板等。从永久结构受力角度分析, 在±0.00板处使用非常复杂, 属结构加强层, 设计中楼板承载力强, 应作为逆作法的分界线, 有利于实施中灵活处理。逆作法实施中首层也可采用大开挖方式, 即围护内侧留土坡, 基坑内大开挖, 有利于施工挖土, 提高施工速度, 不用采用支撑, 此施工方式适用于用地场地较大、地下一层层高较高工程。水平分界一般按工程平面大小、剪力墙核心筒设置位置等平面因素确定, 因剪力墙逆作法存在难度, 剪力墙位置正作配合周边框架逆作能充分发挥两种方法的特点, 适用在剪力墙核心筒居中设置且周边框架水平支撑刚度较大的状况。
1.2 基坑支护形式的确定
逆作法的围护与其他正作法围护形式有所不同, 它有地下连续墙、钻孔灌注桩、土钉墙、排桩、钢板桩或利用土体内聚力分级筑墙等形式, 从工程实施状况分析各自优点。一般的地下室逆作法基坑支护形式为地下连续墙, 同时, 采用挖孔或钻孔成型的排桩也能应用于逆作法, 改良的半圆排桩构造连接及效果因接近于地下连续墙, 也有一定应用。采用地下连续墙及排桩时还可配合锚杆、锚索, 使其变形控制更。地下一层采用大开挖式的逆作法及在土层良好的多层地下室下层施工也可运用常规的浅基坑支护技术, 如土钉墙及喷锚支护等, 要按场地及土层的具体状况综合确定。
1.3 支撑立柱及柱距的选择
支撑立柱是逆作法施工中的主要受力构件, 通常分为永久立柱和临时立柱, 因前者不需在后期拆卸, 逆作法更为适用。支撑立柱设计要考虑以下因素:永久结构体系的布置、荷载分布及大小, 立柱桩的承载能力, 地质条件, 逆作法上下同时施工要求和施工层数。一般的中间支撑柱结构型式有:直接运用地下室的结构柱作中间支撑柱;底端插入灌注桩的内设工字钢、H型钢的钢骨混凝土柱;钢管混凝土中间支撑丰氏钻孔灌注桩作为中间支撑柱。支撑立柱在地下室开挖时作为临时承重柱, 然后作为地下结构工程的一部分浇筑在工程柱内;支撑柱应与楼盖梁连接, 因柱先形成, 梁与柱连接节点的施工较大难度。所以, 在选择中间支撑柱的结构型式时, 应充分考虑使它有较高的承载能力, 同时, 还应考虑与梁板的连接方便施工。支撑立柱一般采用底端插入灌注桩的H型钢柱或钢管混凝土柱, 不但与楼盖梁等钢筋的连接较方便, 承载力也较高, 这其中钢管混凝土柱是首选的中间支撑柱。因支撑立柱的布置与柱距大小影响地下室开挖及施工难度, 合理及大跨度的柱网能为挖土机械提供灵活的操作空间, 而太大的柱距有时可能导致结构经济性较差, 通常8~10m的柱距能较好满足逆作法施工。
1.4 立柱桩的施工方式
由于各地条件不同, 立柱桩的设计有较大差别。立柱桩的设计应满足承载力和变形的要求, 采用的立柱桩有挖孔灌注桩、钻孔灌注桩、采用连续墙施工方式的桩、沉管灌注桩。常用的是前两种。
1.5 楼盖形式的选择
一般的地下室楼盖为钢筋混凝土结构。钢筋混凝土楼盖具有水平刚度较大的优点, 而随钢结构及钢一混凝土组合结构等新技术广泛应用到工程, 地下室逆作法施工中采用钢结构能使材料运输量减少, 加快施工速度, 防范上层楼盖模板拆除中出现安全问题。
1.6 连接节点的设计
因逆作法施工与常规施工方法区别较大, 施工在地下从上到下进行, 工作环境与施工条件变化较大, 各种地下室的结构节点施工与常规施工相比变化较大。逆作法施工的几种主要连接节点及设计要点如下:1) 地下连续墙与梁节点连接。地下室楼盖是地下连续墙围护墙的可靠支撑, 在结构设计中楼盖梁与地下连续墙多按固接考虑, 该节点的可靠性非常重要, 要设法确保梁端受力钢筋的锚固、梁截面的抗弯和抗剪强度等设计要求。在设计地下连续墙与主体结构接头时, 要按结构的具体情况, 运用刚性接头、铰接接头等形式, 来满足不同要求。2) 地下连续墙与底板连接节点。连接要使地下室底板与地下连续墙连成整体, 与设计的刚性节点一致, 实现防水要求。为确保连接质量, 沿地下连续墙四周把底板进行加强处理, 加配一些钢筋。在底板与地下连续墙接触面处设置止水条, 增强防水功能, 要在连接处设剪力键增强抗剪能力。在排桩支护作为围护结构时, 要把主体结构的底板和楼板插入桩体内, 在施工挖孔桩到底板或楼板标高时, 把钢筋预先插入挖孔桩内并先浇灌一段底板混凝土。3) 中间支撑柱与梁连接节点。梁柱节点设计及构造取决于中间支撑柱的结构型式。H型钢中间支撑柱与梁钢筋的连接, 主要有钻孔钢筋连接法和传力钢板法。钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁应通过管外节点连接, 常用的梁柱节点方式有单梁环形节点、单梁穿心牛腿节点、加强钢环节点及双梁节点等, 因地下室的结构型式不同, 墙、柱与梁、板的节点形式也不同, 应在满足施工和设计要求下, 灵活进行处理。
2 地下结构逆作法集成技术的施工流程
以前的地下结构逆作法一般以首层或地下一层分界向上正施工和向下逆施工, 对围护结构进行简单组合, 围护结构先施工, 工序是单向流程, 不可交叉进行, 因工序多, 需要逐个完成, 在节省时间、费用方面不优化, 不能有机组合, 经济效益也不明显。逆作法集成技术实施是在基坑围护结构安全的条件下, 采取灵活方法和可靠技术组合, 在施工工期与造价上可获较好的经济效益, 并得到地面以上建筑的形象和增加施工场地、可改善施工条件, 优化的逆作法集成技术可从根本上解决此问题。逆作法集成技术的特点是在可靠的技术和安全保证的条件下, 具有灵活的循环性, 以很短的路径确定方案和工期, 按不同场地组合围护结构, 正、逆作交叉实施, 地面以下可以逆作法结合正作, 地面以上可正作法结合逆作。逆作法集成技术把传统逆作法的唯一性、单向性改为多面性和组合性的先进性。
摘要：本文主要阐述了正逆作法分界线的设置、基坑支护形式的确定、支撑立柱及柱距的选择、立柱桩的施工方式、楼盖形式的选择、连接节点的设计等地下结构逆作法集成技术的设计思路及其施工流程等问题。
逆作法地下工程 篇8
关键词：城市交通,繁华地段,地下工程,逆作法,技术措施
1 工程概况
拟建的河南省郑州市德化街人防一期工程(B、D区)位于郑州市火车站商圈和二七商圈连接处的黄金地段,一期工程建筑面积约24 500 m2。建成后,南与已建成的大同路相接,北与拟建的德化街人防二期工程二七广场相接。所在工程地理位置街面是郑州市二七商圈商业最繁华的地段之一。周边道路交通是郑州市主要交通疏散地。工程重要性等级为一级,场地复杂程度等级为二级,地基复杂程度等级为二级。建设总工期为233 d。
本工程为单建掘开式平战结合工程,工程±0.000相当于绝对标高。拟建一期B、D区工程为地下二层,建筑总层高度为10.90 m,工程长度约752 m,工程结构轴线宽度约16.50 m,工程埋深13.90 m,顶板覆土3.0 m。根据地质勘查报告所述,本工程的地下35 m范围内没有地下水出现。
2 结构概况
(1)结构尺寸:本工程总长754.2 m,轴线宽16.5 m,一层层高5.90 m;二层层高5.00 m,基础筏板厚度0.6 m,底板埋深13.90m,地面出土口20个。柱距:横向7 m,纵向8 m;柱截面:700 mm×700 mm;板厚:顶板厚500 mm,中板厚400 mm,底板厚600 mm;墙厚:外侧墙厚500 mm,临空墙厚200～500 mm。
(2)混凝土强度等级:本工程所有结构砼等级均为C35,其中,外墙、顶板、底板为C35P8。
(3)钢筋级别:HPB235级钢(Ⅰ)、HRB335级钢(Ⅱ)。
(4)钢筋保护层厚度:墙临土面50 mm;墙临空面20 mm;梁临土面50 mm;梁临空面30 mm;柱30 mm;板、顶、底板临土面50 mm,临空面20mm。
(5)主要结构工程量见表1。
3 工程特点
(1)本工程地理位置处在郑州市二七商圈内,施工现场周围人流特别密集,施工区域距周边建筑距离较近,工程所处的地理位置对市容市貌影响大,施工中尤其要注意安全文明施工,尽量降低噪音,减少粉尘污染和对周边商场的干扰。
(2)工程量大,基础埋置深度大。由于该工程所在的地理位置较为特殊,工程量(如土方开挖、砼浇筑等)较大,因此在施工中要周密布置,计划协调好各工序之间的衔接。
4 工程难点
(1)基础埋置深度大,施工前需要进行基坑支护。
(2)逆作法施工工艺复杂、组织协调工作量大。①土方量大,出土口较少受到限制,地下土方要倒运多次才能由地面的长臂挖掘机装车出土,使用的机械相对较多,时间长,出土比较困难。②由于受条件的限制,所有工序的材料必须在夜间准备妥当,并转入地下,白天不能在地面转运材料。③顶板施工中特别是各种管线的保护比较困难(有的管线的具体位置不详),造成挖掘机在没有探明确切位置的前提下不能贸然开挖土方,只能用人工慢慢将管线探挖明确后才能进行机械开挖。④顶板工期相当紧张,需在短时间内克服各种困难,完成顶板施工任务。
(3)施工缝较多、处理要求高。采用逆作法施工,在结构柱、墙、板上要留置大量施工缝,而施工缝的处理工作量大,质量要求较高,因此必须制定切实可行的措施。制定的措施既要满足规范的质量要求,又要考虑施工方便。
(4)不利的季节和其他因素的影响。工程要跨越冬季、雨雪期、春季、夏季、秋季和农忙期,必须提前计划好预防措施,不利季节到来前要做好应急材料、机械的配备。要制订各种应急预案,人员必须使用不受农忙季节影响的施工队伍。
5 施工总体安排
(1)总体施工方案如下:本工程采用逆作法施工,先施工基坑支护桩,再采用明挖土方施工顶板,然后施工顶板上的各楼梯口部;暗挖地下一层土方,形成地下一层结构;暗挖地下二层土方,形成地下二层结构,从而形成整个结构。
(2)施工顺序如下:路面两侧紧邻设施的支护桩施工→破碎路面→明挖顶板土方→施工顶板→恢复路面及人行道→施工各楼梯口部和出土口→开挖地下一层土方→施工地下一层结构→开挖地下二层土方→施工地下二层结构。
(3)楼梯、扶梯各口部施工顺序与顶板施工顺序相同。
(4)地下基坑支护。根据建设单位的总体安排,地下基坑支护由专业施工队伍施工,施工顺序与顶板施工顺序相同。
(5)地下主体结构施工顺序。当顶板施工完成恢复路面交通后,即可进入地下主体结构的施工。地下主体结构施工的顺序如下:从出土口(楼梯口)口部开始,分段开挖一层外侧墙巷道和中板土方→分段形成一层外侧墙和中板结构→机械跳跨开挖一层柱土方→形成一层柱结构→从中板预留的出土口(楼梯口)口部开始,分段开挖二层外侧墙和基础土方→分段形成二层外侧墙和基础结构→机械跳跨开挖二层柱基础土方→形成二层柱和基础结构→施工主体内临空墙和各功能房间墙体→形成全部主体结构。
6 施工机械及设备的配置
根据施工实际需要,按顶板施工阶段、地下主体结构施工阶段进行机械及设备的配置,主要包括挖掘机PC200、挖掘机PC60、装载机E300、15 t自卸汽车、20 t自卸汽车、HTB60砼输送泵、钢筋弯曲机、交流弧焊机、钢筋对焊机、空气压缩机、砂浆搅拌机、电动潜水泵、混凝土振动棒(器)、木工圆盘锯、手提式圆盘锯、手推车、电动葫芦、蛙式打夯机、风镐等。
7 顶板施工方案
(1)顶板施工工艺流程如下:结构控制线施测→路面和基层沥青混凝土破碎→机械开挖顶板土方及人工开挖下返墙、柱土方→人工清底(修顶板土模)、外侧墙及柱帽土模修整→胶合板地模安装→刷脱模剂→测量校核→钢筋绑扎→混凝土浇捣→混凝土表面覆盖浇水养护→顶板防水层施工→顶板上各种管线恢复→回填压实土方→路面基层施工→路面面层施工→恢复交通。
(2)轴线控制和标高控制。①安排土方管理技术人员现场指挥机械开挖土方,严格控制开挖轴线和标高,当机械开挖至距顶板底标高0.1m时,停止机械开挖,立即安排土方开挖人员进行清底,测量人员随时配合进行标高测量。②土方清底作业人员将清至顶板底标高平整成土模,当出现土方机械少量超挖,由土方作业人员回填,用蛙式打夯机夯实,夯实后再进行测量,并检查结果是否符合设计要求。
8 地下主体结构施工
本工程地下主体结构施工的原则如下:短开挖,强支撑,快衬砌,工序紧跟,快速形成混凝土结构支撑。
(1)出土口的设置。根据本工程的地理位置及结构的具体情况,考虑施工进度和各方面的因素,拟在本标段设置20个出土口(平均按40m长度设置一个出土口)。其中,利用13个楼梯口部作为临时出土口,另外单独增加7个出土口。这些出土口待主体工程完成、材料设备下吊后,公司项目部再根据设计要求将一部分出土口设为楼梯,将另一部分出土口进行封闭处理。
(2)土方开挖顺序。当顶板施工完成恢复路面交通后,即可进入地下主体结构的施工。地下主体结构施工的顺序如下:从出土口(楼梯口)口部开始,分段开挖一层外侧墙和中板(沿外墙宽度约2.5 m,以下相同)土方→分段形成一层外侧墙和部分中板结构→机械跳跨开挖一层柱土方→形成一层柱结构→从中板预留的出土口(楼梯口)口部开始,分段开挖二层外侧墙和基础土方→分段形成二层墙体和部分基础结构→机械跳跨开挖二层柱基础土方→形成二层柱和基础结构→施工主体内临空墙和各功能房间墙体→形成全部主体结构。
(3)安全施工保证措施。由于逆作法施工的特殊性,因此在地下逆作法施工中,土方开挖安全是头等安全大事,要抓好落实,拟采取以下措施。①在开挖土方时,不管是人工开挖土方或是机械开挖土方,都应派专人24 h值守,重点监视和控制每次开挖的长度、高度和宽度,严禁超挖,一旦发现有超挖现象,立即停止开挖,并组织有关技术人员现场研究处理方案,并报建设、监理等单位批复后方可继续施工。②在进行模板、钢筋安装和砼浇筑施工时,应派专人在施工界面四周进行巡逻,一旦发现土体边坡有掉沙现象,立即通知现场作业人员停止施工并撤离现场,待查明原因并确认无安全隐患后方能继续施工作业。③在进行外侧墙巷道土方和柱基础、柱间、功能间人工开挖土方时,应确保照明、通风等设施齐全。④为了确保在地下土方开挖中的施工安全,在柱基础土方开挖完成后,采取钢管强支撑的施工措施。
9 结语
随着我国国防意识的不断增强和人民防空意识的不断提高,地下人防工程建设必将掀起新一轮的建设高潮,地下人防工程逆作法的深基坑支护技术也必将得到越来越广泛的应用,对其施工质量、方法等也必将提出更高的要求和改进措施。
参考文献
[1]张丰钦.浅谈地下室结构逆作法施工技术[J].中国科技博览,2010 (4).
[2]陶要彬.地下工程逆做法施工浅谈[A].土木建筑学术文库(第10卷)[C].2008.
[3]董传月.浅谈地下连续墙逆做法施工[J].建筑技术开发,2007(3).
逆作法地下工程 篇9
【关键词】逆作法；地下室；施工技术；效益
1.逆作法施工技术原理
逆作法是相对于建筑物施工的常规顺序而言的。建筑物施工的常规顺序是先开挖基坑，然后从基础开始，逐层向上施工，基坑开挖所需的支护，属于施工的措施，与建筑物的地下结构各不相干。而地下室逆作法施工是利用地下室的楼盖结构、梁、板、柱和外墙结构作为基坑围护结构和基础施工的支撑结构，在坑内的水平支撑体系和围护体系由上而下进行地下室结构的施工，与此同时可进行上部结构的施工。实践证明，逆作法适用于基坑较深，建筑场地狭小，周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格限制的情况。
建筑深基坑支护采用逆作法，是地面以下各层地下室自上而下施工，并借助于地下结构自身的能力对基坑产生支护作用，来保证基坑土方开挖，并利用地下各层的钢筋混凝土楼板的水平刚度和抗压强度，使各层楼板成为基坑围护桩墙的水平支撑点，并利用基坑外不同方向的土压力包括被动土压力的自相平衡来抵消对坑壁围护桩墙的不利影响。
2.逆作法施工技术在高层建筑地下室施工中的应用
某工程地下室周边采用地下连续墙的挡土形式，并利用首层楼板、负一层框架梁和负二层局部框架梁用于基坑内水平支护。连续墙长度为147.83m，槽宽为85cm，约分为35个槽段。槽段之间采用工字钢刚性接头。地下连续墙墙底嵌入强风化岩不少于3m。并最小深度（由+0.00起计）应不少于16m。地下连续墙混凝土设计强度为C40，抗渗等级为S8；采用逆作法进行施工。为了方便逆作法的实施，地下室结构柱全部为钢管混凝士圆柱，钢管柱的直径为600-800mm。
通过地质勘查报告的分析，建筑所处场地上层土质较差，环境比较复杂。本场地地下水埋藏较浅，地下水静止水位埋深为1.60～3.03m，标高为5.79～7.19m，其中砂层为主要含水层。施工流程如下：
2.1连续墙、冲孔桩的施工
根据工期计划及设计图纸要求，本工程的地下室采用逆作法施工，基坑土方开挖前必须先完成连续墙和冲孔桩的施工，再进行桩承台基础与钢管柱的接头节点的施工。连续墙和冲孔桩将按照常规的施工工艺进行。
2.2桩承台、结构钢管柱施工
当工程桩浇筑完成且达到一定强度后，应先用泥浆泵将桩孔内的部分泥浆抽出（以孔壁不坍塌为准），然后再往孔内抛人袋装的碎石，直至有足够的高度和密实的工作面站立作业人员（碎石颗径1cm～3cm为宜）；按照设计要求和施工经验，人工挖孔成井的内半径必须比桩承台半径大0.5m，以满足人员井下进行钢管柱定位器安装的空间要求。挖柱井孔前，要定出轴线及柱井位，放出柱井孔位中心线和柱井孔径；进行开挖时，孔井的开挖方式类似人工挖孔桩的开挖采用钢筋混凝土护壁作为支护，以节为单位，并严格监控制好井下的空气、水位情况及开挖深度；在施工柱井完成后挖柱井孔达到要求的标高（桩承台垫层底）时，并通过鉴定和验收，符合要求后便可进行桩头浮浆打凿以及桩承台垫层的浇筑；在承台垫层及防水层施工完成后，便可按设计要求预留出承台的竖向钢筋及进行钢管柱埋件的安装，然后在浇筑桩顶及部分承台混凝土，将钢管柱脚的预埋件固定。待混凝土达到一定强度后再将钢管柱吊装至井内，将其与预埋件焊接安装牢固，最后再进行钢管柱内混凝土浇筑，并在井孔回填前安装好地下室各层的节点环梁。
2.3土方开挖
第一次基坑大开挖土方到满足安装首层框架梁板支项施工，完成首层框架梁、板浇筑施工并留置留出土口；第二次基坑土方大开挖至满足负一层框架梁支项施工，并进行负一层框架支撑梁（不浇楼板）及核心筒剪力墙的施工；第三次开挖的部位是核心简内部和周边的土方，以满足核心筒四周局部框架粱和筒内临时支撑梁的施工要求，砼龄期过后就可进行最后一次土方开挖，就是核心筒负二层至承台底的开挖，完成后就可进行核心筒承台的施工。由于负二层至承台底的高度有将近7m，为了保证基坑连周边续墙的水平位移不超过规定值，此时在核心简周边由负二层至承台面的土方按大放坡开挖，除在承台周边留出一定的工作空间外，其余的土方作为基坑反压土严禁开挖。
2.4地下室核心筒的施工和基坑土方开挖的完成
在基坑核心筒部位的土方开挖完成后。首先进行核心筒承台的施工，以确保核心筒剪力墙能在上盖结构施工到l8层楼面前能够完全部成。核心筒承台和地下室的剪力墙采用顺作法施工从底板一直做到负一层剪力墙，从而完成核心简剪力墙的结构施工。核心筒完成后。上盖结构可以继续向上施工直至封顶，而地下室再将核心筒以外的剩余土方挖运出去，至此整个基坑土方开挖工作全部完成。
3.逆作法施工技术所带来的效益
3.1社会效益
逆作法施工技术的社会效益主要表现在：第一，逆作法采用“表层支撑、底部施工”的作业方式，所以能够保持地面道路的畅通，在土建中有很大益处；第二，逆作法能够从根本 解决支护桩侧向变形的问题，可以避免周围环境因变形值超过临界值而产生基础下沉、路面塌陷等现象，保障了周围建筑的安全；第三，逆作法大大提高了建筑物的抗震能力，土体与地下连续墙之间的摩擦力、粘结力不仅能够承受垂直荷载，而且可以承受地震作用下的倾覆力矩和巨人的水平剪力。
3.2环境效益
逆作法施工技术的环境效益主要表现在扬尘方面和噪音方面，其中前者的效益主要表现在：逆作法采耿暗挖的挖土方式，避免了传统开敞开挖手段所产生的大量建筑灰尘对城市所带来的环境影响；后者的效益则主要体现在：逆作法施工技术在地下室施工时先是整体浇注表层楼面，然后再向下挖土，所以在施工过程中，噪音会因为表层楼面的阻隔而大幅度降低，避免了夜间施工的噪音问题。
3.3经济效益
高层建筑施工采用逆作法施工同时还具有较大的经济效益，通常基坑维护墙和地下室外墙采用两墙合一的形式，一方面能够在工程用地范围内最大限度地拓展地下室的有效面积，另一方面单独设立维护墙的投资得以节省。另外，地下室的楼盖结构替代了围护墙的支撑体系，支撑结构的费用得以节省，而且还能够解决局部楼盖缺失或者特殊 面形状建筑所导致的布置支撑难度大的问题，使得受力更加趋于合理。在上述经济效益下，加之建筑施工总工期的缩减，对于具有多层地下室结构的高层建筑施工，采用逆作法施工技术能够取得较大的经济效益，通常能够节省地下结构总造价的30%左右。
3.4逆作法施工技术尚存在的不足
逆作法施工技术住高层建筑地下室施工中已经具有了广泛的应用，该技术在社会效益、环境效益和经济效益方面均十分显著。但是，应该指出的是，逆作法施工技术仍存在一定的不足，如人型施工设备应用困难、施工：环境约束条件较多、钢筋焊接施工环境较差、混凝土施工缝易于出现渗漏现象、管理环节较正作法多等等。其中，最为关键的是土体的开挖及运输问题难以解决。
4.结束语
总之，高层建筑推广应用逆作法，能够提高地下工程的安全性，可以大大节约工程造价，缩短施工工期，防止周围地基出现下沉，是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术。
【参考文献】
[1]胡吴雄，徐晨光.地下连续墙及逆作法在施工中的应用[J].山西建筑，2004，30（21）：8-83.
逆作法地下工程 篇10
关键词：逆作法,顺作法,优缺点,比较
逆作法是指将高层建筑地下结构自上往下逐层施工, 即沿建筑物地下室四周施工连续墙, 作为地下室外墙或基坑的维护结构, 同时在建筑物内部有关位置, 施工楼层中间支撑桩, 从而组成逆作的竖向承重体系, 随之从上向下挖一层土方, 一同土模浇筑一层地下室梁板结构, 当达到一定强度后, 即可作为维护结构的内水平支撑, 以满足继续往下施工的安全要求。地铁侧工程项目地下部分顺作法和逆作法均有采用, 哪种方法更好, 意见不一, 未有定论, 本人恰好同时做过两个项目, 一为逆作法;一为顺作法, 以下将从施工流程、安全、进度、成本等各个方面进行探讨。
1 工程概况
采用逆作法的项目位于西藏北路虬江路, 紧邻铺轨阶段的地铁8号线, 连续墙距轨道区间最小净距约5m, 基坑呈梯形布置, 上底约35m, 下底约45m, 梯形高约100m (斜边平行轨道区间) , 基坑面积约4000m2, 地下两层, 开挖平均深度约10m, 地下室围护墙与主体结构墙两墙合一, 连续墙两侧采用SMW全线加固, 坑内沿地铁侧被动土加固。
采用顺作法项目位于南京西路华山路, 东侧为百乐门大酒店, 紧邻运营中的地铁2号线, 连续墙距轨道区间最小净距约10m, 最大净距约13m, 基坑呈正方形布置, 沿轨道侧长约100m, 基坑面积约10000m2, 地下三层, 开挖平均深度约16m, 两墙合一, 临近地铁侧加设连续墙一道, 距离地铁侧连续墙约20m, 将基坑分为大坑小坑 (小坑临近地铁侧) , 大坑面积约7500m2, 小坑为被动土满堂加固, 大坑四面临近连续墙处采用局部被动土加固。
2 施工流程
逆作法项目从±0.00开始采取由上至下的施工, 先开挖首层土方施作±0.000楼板及局部栈桥, 留设三个取土口, 楼板强度达到设计强度后开始盆式开挖土方, 同时拆除模板, 按此挖土→1F楼板→养护→挖土直至底板完成, 其中底板根据地铁监护单位要求分三个施工段分别完成, 底板完成后再由下至上施工墙板、框架柱, 直至地下室结构完成出±0.00。
顺作法项目大坑采用三道砼十字支撑, 首道栈桥、支撑施工完成后开始盆式开挖, 由于基坑面积较大, 分段施工支撑, 可以形成流水, 养护的绝对时间减少, 这样直至底板完成 (底板根据后浇带划分为6块) , 然后拆除支撑顺作楼板, 直至出零。
3 安全性比较
逆作法施工的安全性相对较好, 虽然施工前的SMW护壁及连续墙施工期间对周边环境的略有影响, 也曾出现民德路侧的管线位移局部达到50mm, 从而将煤气管由暗埋改为明敷的情况, 但是一旦±0.000楼板形成并达到设计强度后, 周边环境不再变化, 安全性能就有了充分的保证, 即便是地铁本身已处于铺轨阶段, 本工程基坑施工期间也未对地铁隧道区间造成影响。
顺作法施工项目由于处于运营中的地铁隧道一侧, 地铁监护部门要求也非常严格, 每道工序都必须按方案批复按部就班进行, 除个别点的特殊情况外, 周边环境控制得相当不错, 下图为地铁侧墙体位移曲线图, 最大位移不过20mm;由于之前南京西路对面的会德丰大厦施工期间曾对地铁隧道造成了一定的影响, 所以地铁监护部门要求的轨道沉降必须在10mm以内, 最终的结果是只有个别点有-5mm沉降, 满足了地铁监护单位的要求。
由此可见两种方法都能保证基坑和地铁的安全。
4 施工工期的比较
逆作法与顺作法施工工期有较大差距, 具体比较如下:
4.1 工程量差异:项目由于先期没有竖向构件支撑, 所有荷载均需通过立柱桩和钢格构柱支撑, 本工程用了200根立柱桩, 分为一柱一桩、一柱二桩、一柱三桩和一柱四桩四种形式, 除了一柱一桩外都采用的是承台形式, 工程量大、节点复杂, 而顺作法只用了76根立柱桩, 大坑面积约为逆作法项目的两倍, 这样光立柱桩这一项就节省时间约30天。
4.2 施工工艺:a.逆作法楼板施工因结构比顺做法复杂, 尤其是施工阶段的支座不一定是永久支座;b.钢筋施工工艺不同一般, 因此每层约一个月时间完成, 而顺作法项目面积大一倍, 施工周期也是每层一个月左右, 这样相当于节省时间30天;c.逆作法项目土方开挖困难, 所有土方均需倒运至出土口, 一方土变成三方都不止, 顺作法项目土方开挖简易, 只需在栈桥上同样深度即可直接开挖装车外运, 在中心城区施工的项目, 土方外运是个大难题, 顺作法开挖可以带来极大的益处, 在这里也可以获得累计30天的工期节省;d.逆作法虽然不像顺作法需要凿除支撑, 但需要连接竖向构件 (柱、剪力墙等) , 在这两方面时间可以互相抵消, 不相上下。
由此可见顺作法在工期节省方面有逆作法不可比拟的优势, 对比以上两个项目, 顺作项目面积大一倍, 地下室三层, 绝对工期和逆作法项目几乎一样。
5 工程成本的比较
逆作法与顺作法工程成本有较大差距, 具体比较如下:a.在工期比较中可以看到逆作法立柱桩和格构柱多用124根, 直接造价就接近300万元;b.逆作法项目整个±0.000楼板都是栈桥, 楼板加强、加纤维增加成本约100万元;c.逆作法项目采用的格构柱支撑是用承台联系的, 有矩形、三角、正方形承台, 增加了钢筋砼数量, 同时也增加了切割承台的成本, 此项据统计需约200万元;d.由于施工阶段的支座不一定是永久支座, 造成钢筋增加约50万元;e.浇捣竖向构件时需预埋钢套管做浇注口, 每根柱子4根 (由于有承台, 长的有2m) , 墙板每米一根, 加上接缝注浆费用, 此项费用约60万元;f.所有拆除下来的承台均需人工外运 (已完成的地下室内) , 约需增加20万元;g.逆作法土方开挖比顺作法高约20元/立方米, 此项增加约80万元;h.逆作法相比顺作法节约一项砼支撑及拆除费用, 折合到面积、层数与逆作法一样, 约400万元。
由此可见逆作法成本高出约410万元, 至于顺作法基坑内设小坑须加设的连续墙、满堂加固、钢支撑、自适应轴力补偿器等其它费用, 因其自身增加使用面积二千多平方米, 综合评判单方造价仍低于逆作法。
结语