地下工程中主体结构逆作法施工的几点认识

地下工程中主体结构逆作法施工的几点认识

摘要：近年来，随着工程建筑业的发展，主体结构在工程建筑中的作用日益突出，尤其是地下结构工程中，很多主体结构的施工方案会直接影响工程的进展情况和实际质量。目前，逆作法在地下结构工程的施工过程中得到了广泛应用,本文结合实际工程,详细的介绍了逆作法的施工方法，为类似工程的施工提供了借鉴。

关键词：地下结构 主体工程 逆作施工

我们在讨论地下结构施工方法之前，需要先了解什么是地下结构。地下结构即是在保留上部地层（山体或土层）的前提下，在开挖出能提供某种用途的地下空间内修建的结构物，统称地下结构。地下结构工程往往包含隧道、地下车库、地下市政工程、国防地下工程等。它们往往包含水平、倾斜和竖直三种结构模式。一.地下结构施工的特点:

经济的快速发展，城市人口资源的不断增多以及地面空间的拥挤，使得政府部门与开发商将目光转向了地下，目前城市地下工程正蓬勃发展，但过度的地下开发也使得地表下沉，因此如何在地下结构施工中防止坍塌便成为了地下施工的关键。归纳起来，地下结构施工往往具有以下几个特点：

1.1地质条件苛刻

众所周知，我国部分城市强风化岩层，地层多松散，而杭州上海等城市因其本身的特殊地理环境,容易对地下施工带来不利影响。因此对深度与地质的考量成为地下施工的首要问题。

1.2埋藏深浅

由于受到城市地质条件的影响，地下工程的埋深需要与周边的商业街、停车场等呼应，相互制约。即使是周边条件较好，也仍然需要注意埋置深度问题，必须考虑地质条件的变化，否则容易引发坍塌或土层隆起等问题。

1.3综合环境复杂

地下施工比野外施工面临更多的困难与问题，这不只考验工作人员的技能更考验工作人员的身体素质。我国地下工程数量较少，开发时间较短，因此地下工程发展和利用明显滞后于其它城市建设。在城市建设中，地下工程往往建于人口密集和建筑物高度集中的地区，施工可能引起的地表变化不可忽视。

二.主体结构逆作法的施工:

2.1主体结构逆作法的效果

逆作法是由多种工艺组合而成的，需要按照合理的顺序，先后协调，互相配合。首先进行地下连续墙或其他支护结构的施工，先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时在地下工程内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑；其次进行地面一层的梁板楼面结构施工，使之作为地下连续墙水平方向的刚度支撑；随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构的梁板结构，直至底板封底完毕。

如果我们严格按照以上基本步骤操作就会发现，工程安全也得到了保障。并且逆作法可以迅速恢复地面景观不影响工期，可以按部就班地进行后续工作。它对周围进行围墙的建筑，外观美化的装饰及安全防护都具有一定效果，在平衡了边坡侧压力的同时，框架结构柱也起到了类似抗滑桩的作用。

2.2案例分析：上海轨道深基坑逆作法施工

近些年来，上海轨道交通和城市建设迅速发展，在上海我们时常可以见到那些紧靠地铁轨道或者公交线路的基坑项目，有些大型深基坑距离只有3m，开挖的深度却都大于20m。我们都知道深基坑开挖必然会引起围护结构向基坑内的侧向发生位移，坑内的土体会隆起，再加上工程降水或者自然降水等因素的影响，坑外地层必然会向下沉降，从而导致隧道的结构发生变形。另外，如果施工过程中出现施工不当的问题，也有可能导致地铁机构严重变形，这会引发渗漏水等结构病害，严重的情况下还不直接影响到列车的正常运营。再加上上海地铁隧道基本建设在饱和含水的流塑或者软塑粘性土层上，土层容易发生沉降，长时间的话也会导致隧道发生沉降。这都是我们在施工过程中需要注意和解决的难题。

2.2.1 工程基本情况

该工程处于上海的闹市区，占地的面积为6000M2左右。其包括了39层的主楼和三层的商业裙房，其室外自然高度为175m。五层地下室，基坑开挖的深度为-22.7m,局部深坑开挖-25.20m，最深处要达到-26.45m。该工程基础形式是钻孔灌注桩及现浇钢筋混凝土厚底板基础。基坑平面略呈矩形,南侧围护结构呈圆弧状,正在运营的地铁隧道距其外边线14m,隧道结构处于地面以下-14.0~-20.2m标高位置。依据相关规定，该工程属于一级基坑等级，所以对环境保护的要求非常高；地面最大沉降量≤0.1%H；围护墙最大水平位移≤0.14%H；抗隆起安全系数≥2.2。隧道为盾构隧道，由6块管片拼装成环，环环串联而成，纵向和环向用螺栓进行联接。管片厚350mm，宽1m。

注：H为基坑开挖深度 五层地下室分为四层地下室和自行车夹层

2.2.2地铁结构保护要求

隧道结构最终的绝对沉降量和水平位移量要小于10mm。

隧道变形曲线的曲率半径要求大于15000m；结构相对弯曲要求小于1/2500。

隧道最终收敛变化值要求小于10mm。

地铁结构日沉降量和水平位移量则要求小于0.5mm。

2.2.3施工解决方案：

对基坑进行维护和加固以及开挖土方

1.基坑围护：采取地下连续墙

具体操作：共建槽段46幅，主楼部分墙厚为1m，靠近地铁一侧深达39m，其它部分的深度为35m，墙底进入-1层，地墙顶的标高为-2.4m。在地墙内侧的槽段地方的接头设置扶壁柱，接头是用企口槽接头，结构接头是采用地墙内预留钢筋接驳器和预埋钢筋的方法与地下各层楼板连接。

2.基坑加固：旋喷桩加固

主要在靠近地铁一侧地墙10m的宽度范围内采用格构式墩式加固，标高从-5.55m至⑥层土面以上-26.70m，不包括底板。其它部位需要加固的宽度是地墙内侧6m范围。标高则从-16.50m至-26.70m。南侧地铁隧道的地墙外侧都要预埋注浆管，这个可以根据施工情况及时地进行跟踪注浆，局部深坑部分是采用双液速凝注浆进行加固。土体加固强度0.8MPa部位(底板上方)水泥掺量为7%，1.5MPa部位水泥掺量为15%。另外要注意的是在旋喷加固时不能影响已经施工的“一柱一桩”的垂直度，因此，在施工的时候要尽量避开原有的工程桩，对称均匀地施打。

3. 基坑开挖：

我们采用逆作法来进行基坑的开挖，将其一直挖到基础底板。利用永久性结构的楼板作水平支撑，采用“一柱一桩”的施工方法。根据地下室结构特点，施工时，车道处和楼板开有大孔的位置需要采取临时支撑，楼层缺失的部位Ф609mm钢管或H型钢进行补撑。

然后，地下其余五层方面的开挖方式都为暗挖。基坑开挖由北向南推进，总划分为三个区开始进行，共设4个取土口，开挖的时候由中心开始，然后慢慢向四周推进，周边靠地铁的南侧留土宽度要有10m，其他三侧的宽度为6m，并且按照1∶1.5得比例进行留土放坡。另外，要挖掉南北两侧的边坡，在地墙边上要立即浇筑该块垫层，然后需要再一次由南北两侧向中心退挖边坡的土体，垫层要边挖边浇。

在施工过程中严格禁止各种机械设备在运行中发生碰撞立柱、地墙、井管和支撑的情况。开挖时需要对立柱之间和立柱与地墙间的差异沉降量、承压水位，

地墙侧向位移，周边环境沉降等一些情况进行严密地监控，然后根据监测到的数据及时地调整施工参数。

在坑内设置要12口深井，采用分层降水、自下而上的降水方式，利用4台真空泵来连接各个深井，施工时必须保证顶板、地下楼板和大底板施工前后10d内，还得保持地下水位在挖土面下1m的深度范围。第⑦层是承压含水层，防止坑底会发生突涌的情况，坑外要设置7口降压井。降水降压措施与施工进度计划相匹配,这样才能满足基坑安全，与此同时也能最大限度地控制好因过早过量抽取地下水导致周边土体沉降情况的发生。

三．结语：

综上所述，我们从工程施工的实际效果来看逆作法比一般的施工方法有着十分显著的优势。其不但能缩短工期保证上盖结构的提前施工，还能节省成本，给相关承建单位带去巨大的商业效益。当然,就目前的情况来看，逆作法仍然存在着一些不足与缺陷，都有待通过今后的工程实践不断的改进与完善。

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