浅论高层建筑地下室逆作法施工技术
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浅论高层建筑地下室逆作法施工技术
1前言
随着生产的发展与城市建设及改造规模的扩大，深基础工程愈来愈多，施工条件也愈来愈受到限制。某些深基础工程有时难以用传统的方法进行施工，或者施工会给周围邻近的建筑物、管线、道路等带来危害。为了解决这些问题，地下连续墙工艺是施工深基础工程的效方法之一。在施工高层建筑多层地下室及其他多层地下结构时，可将地下连续墙方法与“逆作法”结合。实践证明，利用“逆作法”施工开挖深度大的多层地下结构是十分有效的。
2逆作法施工的特点
消耗社会资源少，该方法利用柱下桩及基坑周围地下连续墙（系指基础在地下水较高及淤泥质层工况条件下采用胙为逆作法施工单位期间承受地上、地下结构荷载及其施工的构件刑用地下室梁、楼板，作为基坑的支撑，其中柱下桩的深度、柱径与地下连续墙的深度、厚度需经过计算确定。地下多层逆作法挖土采用地下室首层梁板结构完成后，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，灌注该层梁板。然后再用相同方法挖土，灌注梁板混凝土，直到地下室底板完成。
地下室各层的混凝土粱、板模均采用土模，剪力墙的外模采用土模，内模采用钢模等定型棋板，简化施工程序，减少了支模工料。逆作法施工土方，采用人力开挖，坑底水平运输与取土设备垂直取土，然后将挖出的土方提升装车外运。是施工高层建筑多层地下室的有效方法。与传统的大开挖方法相比，用逆作法施工深基础。可以缩短工程的总工期。降低工程的总成本，同时工程所处的周围环境及季节对工程施工影响小。周边的地下连续墙 4式地下连续墙）既可作挡土截水结构，又可作为地下工程的外墙溅基础桩），降低成本。
与通常的开挖施工相比。逆作法施工不会发生因为对基坑换撑而引起支撑系统内力重分布，从而导致周围环境位移。支护体系就是永久地下室，刚度大，挖土过程变形小。环境安全更有保障。围的土方，与传统大开挖相比减少了土方工程量和运输量。逆作法克服了传统开挖施工的缺点，避免了大基坑长时间暴露而导致边坡风化和护极间土的塌落。
3 逆作方法的选择主要考虑的内容 基坑深度目前高层建筑地下大部分是二层（--层用于停车场，另一层是设备层泼展到三层，但也有多层地下室，国内最深的是北京外经贸委综合楼地下六层地下开挖深度为-26.68m，国外最深的地下室是地下13层。地下越深，施工的难度越大。选用逆作方法，首要考虑的是地下深度问题。工程地质土层构造是考虑选用逆作法又一重要因素，土层较好，虽然四周环境较差，可以采用简单可行的逆作方法，如上层较差、四周环境又稍好、必须采用可靠的逆作方法。因此在确定逆作方法前，必须对工程地质进行详细地勘察，切忌简单从事。
地下水对基坑开挖的影响更大，在基坑开挖中不论采用何种逆作方法，勘察单位不能忽视水文地质勘察工作，所以一定要在施工前将地下水的形成及种类要调查清楚，是承压水、渗流水、还是上层滞水以及水头大小，土层的渗透系数等，以便选用合适的止水方案和降水措施使逆作施工时，不致因水的患害造成基坑失误。
基坑四周的环境也是决定选用逆作方法的重要因素。四周的环境除了地上建筑距基坑的远近之外，对地下各类管线、电缆的调查特别重要，一定要调查落实.不致因逆作施工破坏四周的地下工程，对基坑产生次生灾害。
4 施工工艺
4.1 逆作法施工方法
1）逆作法施工方法是首层楼板结构完成后，即架设专用取土设备，然后地下挖土与地上结构施工同时进行。根据地下一层的埋深，如施工地下二层楼板开挖深度不大且围护墙经计算满足悬挑受力要求，可直接明挖一层，施工地下二层楼板后，再地上地下同时施工。
2）地下挖土施工是先从两端的取土口，直接用取土设备挖出工作面，然后由人力从取土口的挖土工作面向基坑中间开挖。挖出的土方用双轮手推车，运至取土口，然后取土设备装车外运。
4.2 逆作法地下室楼板支模
1）模板设计原则：根据地下室楼板结构的形式，模板采用相应的土模承重方法。首先将基坑内的土按施工组织设计要求挖至标高，做好混凝土垫层，待混凝土稍硬后，按图弹出轴线与梁边线，并在模板的支点上进一步用水泥砂浆找平，使其标高误差控制在“规范”要求内，然后搁支模板。 2）模板拆除：随着地下挖土工作面的推进，当楼板底的模板外露后，即可将模板逐块拆下，并翻转至下一层施工。为防止摔坏模板，拆模时应根据模板的形式采取相应的保护措施，并把该措施编制在施工组织设计内。
4.3 逆作法地下结构相关节点
1）“逆作法”施工豎向承重体系采用地下墙及轴线桩，故地下墙与楼板梁的连接，应事先按设计图纸要求，在施工地下墙与中柱桩时埋设各类节点钢板及连接钢筋。
2）柱梁节点是先在施工中柱桩时即在相应楼板标高处预埋设钢板或锚筋节点，待地下开挖暴露出节点后，清除节点上的淤泥，按设计要求焊接或机械连接各类锚固钢筋。使楼板结构与中柱桩的连接可靠、安全，并满足逆作法施工状态下的施工荷载要求。待地下室底板完成后，再由下至上施工中柱桩外侧的复合柱，使完全满足结构设计要求。
3）墙、梁、板节点与柱梁节点类似，首先是在地下墙施工时在相应的楼板标高埋钢板与锚筋节点，开挖后的节点施工，复合墙施工同柱梁节点施工。
4.4 逆作法施工期间的结构沉降差控制
在逆作法施工期间，其全部的结构施工荷载主要靠中柱桩和周边的地下墙承担。控制整个结构的不均匀沉降是逆作法的关键技术措施之一。
1）为提高中柱桩与周边地下墙的垂直承载力、减小沉降差，在施工地下墙与中柱桩时预埋注浆管，并对桩底和墙底的沉渣部位进行压密注浆。
2）根据工程桩的静载试验P—S曲线及地质报告等数据，暂定一个地基垂直承载刚度，然后按实际施工的各工况荷载由计算机模拟沉降量计算，得出在极限沉降差内（极限沉降差由设计决定，一般为2 cm）上部结构能施工至几层。
3）在结构的平面柱网线上和周边地下墙轴线上设置沉降观察点。一般情况下每2 d观察1次，当上部结构施工浇捣一个楼层混凝土后7 d内，每天观察1次各点的高程，均采用二次闭合测量，得到的观察数据先进行三阶多项式平滑计算（由专用计算机程序）以提高数据的真实性。
4）根据计算机处理后的沉降观察数据和观察沉降时的上部荷载进行荷载（P），沉降（S）的N次多项式曲线拟合（由专用计算机程序完成）。 根据得到的P—S荷载沉降拟合曲线来预测施工下一层楼板和上一层楼板结构后的沉降差，从而协调地下、地上结构施工进度。使整个结构沉降差控制在设计范围内。
5 结束语
目前，逆作法已列入中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范，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，随着经济的发展，高层建筑越来越多，基坑深度越来越大，相信逆作法施工技术作为一种十分有效的深基坑支护技术，必将得到越来越广泛的应用。
