建筑安全逆作法施工技術(shù)

建筑安全逆作法施工技術(shù)1．概述

據(jù)統(tǒng)計，我國建成的高層建筑累計已超過1.3億平方米,高度超過100m的超高層建筑已超過200幢。高層建筑最深的地下室基坑為6層，深度-26.2m。國外已達13層。深基坑支護方法許多，而且有的方法尚在不斷進展之中，每一種基坑支護都有各自的適用條件和肯定的局限性。所以，對施工方案的選擇應(yīng)慎之又慎，否則一旦消失深基坑支護倒塌事故，不僅給工程造成重大經(jīng)濟損失，還對四周環(huán)境造成不良影響。逆作法就是一項近幾年進展起來新興的基坑支護技術(shù)。它是施工高層建筑多層地下室和其他多層地下構(gòu)造的有效方法。在國外如美、日、德、法等國家，已廣泛應(yīng)用，收到較好的效果。例如：日本的讀賣新聞社大樓，地上9層、地下6層。采納逆作法施工，總工期只用22個月，與日本采納傳統(tǒng)施工方法施工的類似工程相比，縮短工期6個月。又如美國芝加哥水塔廣場大廈，75層、高203m，4層地下室，用18m深地下連續(xù)墻和144根大直徑灌注樁作為中間支承柱，用逆作法進展施工，當該工程地下室構(gòu)造全部完成時，主樓上部構(gòu)造已施工至32層。

雖然逆作法的施工工藝和相關(guān)理論都取得肯定成果，應(yīng)用也有肯定的普及，但目前仍作為一種特別施工方法應(yīng)用，主要用于對工程有特別要求，或用傳統(tǒng)方法施工滿意不了要求而又非常不經(jīng)濟的狀況下。

2.原理

先沿建筑物地下室軸線或四周施工地下連續(xù)墻或其他支護構(gòu)造，同時建筑物內(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構(gòu)造自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面構(gòu)造，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下構(gòu)造，直至底板封底。同時，由于地面一層的樓面構(gòu)造已完成，為上部構(gòu)造施工制造了條件，所以可以同時向上逐層進展地上構(gòu)造的施工。如此地面上、下同時進展施工，直至工程完畢。

3.逆作法分類

（1）全逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對四四周護構(gòu)造形成水平支撐。樓蓋混凝土為整體澆筑，然后在其下掏土，通過樓蓋中的預(yù)留孔洞向外運土并向下運入建筑材料。

（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穿插格形肋梁，對圍護構(gòu)造形成框格式水平支撐，待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。

（3）局部逆作法：用基坑內(nèi)四周臨時保存的局部土方對四四周護構(gòu)造形成水平抵抗，抵消側(cè)向壓力所產(chǎn)生的一局部位移。

（4）分層逆作法：此方法主要是針對四四周護構(gòu)造，是采納分層逆作，不是先一次整體施工完成。分層逆作四周的圍護構(gòu)造是采納土釘墻。

4.工藝特點

（1）可使建筑物上部構(gòu)造的施工和地下根底構(gòu)造施工平行立體作業(yè)，在建筑規(guī)模大、上下層次多時，大約可節(jié)約工時1/3。

（2）受力良好合理，圍護構(gòu)造變形量小，因而對鄰近建筑的影響亦小。

（3）施工可少受風(fēng)雨影響，且土方開挖可較少或根本不占總工期。

（4）最大限度利用地下空間，擴大地下室建筑面積。

（5）一層構(gòu)造平面可作為工作平臺，不必另外架設(shè)開挖工作平臺與內(nèi)撐，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺等大型臨時設(shè)施，削減了施工費用。

（6）由于開挖和施工的交叉進展，逆作構(gòu)造的自身荷載由立柱直接擔當并傳遞至地基，削減了大開挖時卸載對持力層的影響，降低了基坑內(nèi)地基回彈量。

（7）逆作法存在的缺乏，如逆作法支撐位置受地下室層高的限制，無法調(diào)整高度，如遇較大層高的地下室，有時需另設(shè)臨時水平支撐或加大圍護墻的斷面及配筋。由于挖土是在頂部封閉狀態(tài)下進展，基坑中還分布有肯定數(shù)量的中間支承柱和降水用井點管，目前尚缺乏小型、敏捷、高效的小型挖土機械,使挖土的難度增大。但這些技術(shù)問題信任很快會得到解決。

5.經(jīng)濟效益

采納逆作法，一般地下室外墻與基坑圍護墻采納兩墻合一的形式，一方面省去了單獨設(shè)立的圍護墻，另一方面可在工程用地范圍內(nèi)最大限度擴大地下室面積，增加有效使用面積。此外，圍護墻的支撐體系由地下室樓蓋構(gòu)造代替，省去大量支撐費用。而且樓蓋構(gòu)造即支撐體系，還可以解決特別平面外形建筑或局部樓蓋缺失所帶來的布置支撐的困難，并是受力更加合理。由于上述緣由，再加上總工期的縮短，因而在軟土地區(qū)對于具有多層地下室的高層建筑，采納逆作法施工具有明顯的經(jīng)濟效益。一般可節(jié)約地下構(gòu)造總造價的25%~35%。

6.環(huán)境效益

（１）噪音方面：由于逆作法在施工地下室時是采納先表層樓面整體澆筑，再向下挖土施工，故其在施工中的噪音因表層樓面的阻隔而大大降低，從而避開了因夜間施工噪音問題而延誤工期。

（２）揚塵方面：通常的地基處理實行開放開挖手段，產(chǎn)生了大量的建筑灰塵，從而影響了城市的形象；采納逆作法施工，由于其施工作業(yè)在封閉的地表下，可以最大限度的削減揚塵。

7.社會效益

（１）交通方面：由于逆作法的實行表層支撐，底部施工的作業(yè)方法，故在城市交通土建中大有用武之地，它可以在地面道路連續(xù)通車的狀況下，進展道路地下作業(yè)，從而避開了因堵車繞道而產(chǎn)生的損失。

（２）采納了逆作法，＋0.00層平板構(gòu)造先完成，可以利用構(gòu)造本身作內(nèi)支撐。由于構(gòu)造本身的側(cè)向剛度是無限大的，且壓縮變形值相對圍護樁的變形要求來講幾乎等于零。因此，可以從根本上解決支護樁的側(cè)向變形，從而使四周環(huán)境不至消失因變形值過大而導(dǎo)致路面沉陷、根底下沉等問題，保證了四周建筑物的安全。

（３）采納逆作法施工，地下連續(xù)墻與土體之間粘結(jié)力和摩擦力不僅可利用來承受垂直荷載，而且還可充分利用它承受水平風(fēng)力和地震作用所產(chǎn)生建筑物底部巨大水平剪力和傾覆力矩，從而大大提高了抗震效應(yīng)。我國是個地震多發(fā)區(qū)，對地震的防治是必不行少的，從建筑業(yè)角度來說，采納相宜的施工工藝便可將地震帶來的危害降低到最小，逆作法施工便具有這樣的優(yōu)點，所以在深基坑支護中大量運用逆作法具有廣泛的社會效益。

8.國內(nèi)應(yīng)用及前景

推廣應(yīng)用逆作法，能夠提高地下工程的安全性，可以大大節(jié)省工程造價，縮短施工工期，防止四周地基消失下沉，是一種很有進展前途和推廣價值的深基坑支護技術(shù)，在遼寧、上海、廣州這類地區(qū)應(yīng)用逆作法施工高層建筑深基坑較多。較典型的有上海特種根底工程討論所辦公樓，位于上海西南角徐家匯天鑰橋路。該建筑物地下2層，地上5層，底板埋置深度為-7.30m。為了探究根底構(gòu)造與上部構(gòu)造同時施工，以期縮短施工總工期，大樓采納了逆作法施工技術(shù)并取得了勝利。又如，由上海其次建筑工程公司施工的恒積大廈工程以逆作法施工地下4層、地上22層，基坑深17m,施工僅用了5個月，整個工期明顯加快，并削減支撐費用400萬元，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)濟效益和社會效益。由此在上海地區(qū)掀起了一股逆作法熱，其后相繼有明天廣場、京沙住業(yè)大廈等數(shù)十項工程采納逆作法施工。

目前，逆作法已頒列入2001年公布的中華人民共和國國家標準建筑地基根底