逆作法施工原理及应用

1、土木工程施工论文逆作法施工原理及应用【摘要】 文章对“逆作法”施工方法的原理、优缺点、发展前景作了简单论述。并结合工程实践，讨论了“逆作法”施工工艺和应用问题，在施工原理、施工方法的基础上进行了讲述。【关键词】逆作法施工原理;基坑支护地下工程和房屋建筑的建设与改造受到施工场地的制约，尤其正在城市繁华截取或人口稠密居住区的施工，由于其施工场地狭小、地质条件复杂、地下管线纵横交错，而且还不能影响城市交通的正常运转以及周围居民的正常生活，另外，基坑的开挖导致的地下水位下降等问题可能对周围建筑基础有一定影响，比如前两年上海的“楼倒倒”。为了解决一些这些问题，综合考虑上述因素，在一些难以采用传统方法施工

2、的地下工程中，“逆作法”施工无疑使一种好的施工方法。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轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物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。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。 图一.逆作法施工原理及步骤2.“逆作法”施工特点及好处传统的建

3、筑深基坑施工方法是开敞式施工，需要进行放坡处理，即用支护结构围护后垂直作业，或用大角度放坡开挖，然后从基坑底部由下而上进行建筑施工，其中降水处理、基坑支护处理成本高，耗时耗力，还可能引起上面提到的诸多问题。与传统的施工方法比，采用“逆作法”施工有优越性。（1）缩短工程施工的总工期。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）变形小，沉降小。由于受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。 图二.“逆作法”施工现场（3）可节省围护或支护结构的支撑。对于深度较大的建筑深基坑工程，若用传统的施工方法，须布置强度很高

4、的内部结构，这样工程费用会增加，而在“逆作法”施工中，利用地下结构自身的桩、柱、梁、板等组合形成稳定的支护体系走位支撑结构，这样可以实现合理的荷载分配，因此可节省作为支护结构的临时支撑，安全又经济。 （4）对混凝土要求高。地下建筑工程需在地下进行，由于地下水位、上部荷载等因素影响，用于“逆作法”的混凝土需要有较高的强度。 （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”施工方法分类（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。楼盖混凝土为整体浇筑，然后在其下掏土，通

5、过楼盖中的预留孔洞向外运土并向下运入建筑材料。 （2）半逆作法利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁，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形楼板。 （3）部分逆作法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，抵消侧向压力所产生的一部分位移。 （4）分层逆作法图三.地下室“逆作法”施工现场此方法主要是针对四周围护结构，是采用分层逆作，不是先一次整体施工完成。分层逆作四周的围护结构是采用土钉墙。 4.“逆作法”施工方法的应用实例（1）第一个完成房屋建筑逆作法施工的工程恒积大厦1994年10月由上海第二建筑工程公司施工的恒积大厦工程，施工地下4层、

6、地上22层，基坑深17m, 基坑面积3600平方米，采用直径900的钻孔灌注桩，作一柱一桩。地下连续墙二墙合一，采用逆作法施工仅用了5个月，整个工期明显加快，并减少支撑费用400万元，周边管线沉降仅为15mm,四周道路及民房位移均在5mm以内，取得了显著的经济效益和社会效益。同时，专业逆作法专业逆作法取土架在本工程首次开发使用。（2）第一个采用一桩一柱的工程上海机场城市航站楼1998年承建的上海机场城市航站楼，基坑面积3600平方米，地下二层，首次采用钢管混凝土与直径900的钻孔灌注桩结合，做一柱一桩。工程中为确保以柱一桩垂直度，首次开发使用气囊法纠偏技术，从而提高了逆作法关键节点质量。（3）

7、南京地铁一号线新街口站盖挖逆作结构一号线新街口站位于繁华的闹市，为地下3层岛式车站，站台宽度为14m，地下1层为商业，地下二层为站厅层，地下三层为站台层。车站总长度为312m，车站为24.2m。车站顶板覆土平均厚度为3.6m，车站平均埋深约19.5m。由于该站位于南京繁华商业区中山南路上，与上海的淮海路相似，允许封闭时间仅为12个月，车站不可能全明挖施工，车站主体采用盖挖逆作法施工（南端单层结构采用明挖顺做法施工除外）。5.“逆作法”施工的瓶颈之处虽然“逆作法”在工程实践中已取得良好的效果，但仍有一些尚待解决的技术难题。比如，如何事先计算精确地计算确定中间支撑柱最终是沉降还是抬升以及沉降和抬升

8、的具体数值；如何提高地下多层结构墙身接缝处的抗渗和抗漏能力。逆作法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和降水用井点管，目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大。6.结束语目前，逆作法已颁列入2001年颁布的中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范；各地也陆续公布了地下室逆作法施工工法（YJGF02-96）和（YJGF07-98），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。 参考文献：1 土木工程施工.上册/重庆大学等合编.北京：中国建筑工业出版社，2002.2 杭州地铁文化广场站盖挖法逆作施工技术/卢彬荣，李双燕.浙江建筑,2010.8 : 1008-3707.3 广州地铁一号线基础托换工程的理论分析与设计J/谷伟平，李国雄.岩土工程学报，2000,22（1）：95-100.4 深基坑“半逆作法”施工实践/钟卫斌.岩土力学，2004.25（3）：1000-7598.5 深基坑开挖与板肋式锚杆挡墙逆作法