建筑工程地下室逆作法施工技术研究

引言：地下室作为一种节约用地、提高城市综合利用率的建筑形式，在城市建设中得到了广泛应用。然而，地下室施工与传统建筑施工相比，存在着很多独特的技术难点和安全风险。逆作法施工技术作为一种常用的地下室施工方式，从上而下施工、依靠临时支撑、空间受限、安全管理关键、材料提升难度大、节点配合复杂以及费用高昂,是逆作法施工最典型和最主要的特点,这使得逆作法施工的难度和复杂性都较大，但对于某些工程也具有不可替代的优势。1.逆作法施工特点、优势及分类1.1特点逆作法施工的特点是先进行上部结构的施工，而后再进行下部结构的施工。这种施工方法可以在地下室施工中提高施工效率，降低施工成本。同时，逆作法施工还可以提高施工的安全性和质量，因为在上部结构施工完成后，可以为下部结构施工提供良好的支撑条件。但是，逆作法施工也存在一定的难度，需要在施工过程中合理安排施工顺序，控制施工进度，确保施工质量和安全[1]。1.2优势逆作法施工技术可以节约建筑材料的使用，减少建筑物的总体投资。在施工过程中，可以更好地利用地下空间，提高土地的利用率。逆作法施工技术可以提高建筑物的抗震性和抗风性能，增强建筑物的整体稳定性。此外，逆作法施工技术可以缩短建筑工期，提高施工效率，降低建筑成本。1.3逆作法施工分类逆作法施工是一种常用的建筑施工方法，其特点是先进行上部结构的施工，后进行下部结构的施工。根据施工过程中的不同特点，逆作法施工可以分为以下几类：1.3.1基础逆作法施工基础逆作法施工是指在地下室的施工中，先进行浅基础的施工，而后再进行深基础的施工。其特点是先进行地基、桩基、浅基础等的施工，然后再进行地下管道、地下室的下部构件等的施工。1.3.2支护结构逆作法施工支护结构逆作法施工是指在地下室的施工中，先进行上部结构的施工，如地下室的钢筋混凝土构件等，而后再进行下部结构的施工，如地下管道、下部构件等。其特点是先进行地下室的上部结构的施工，然后再进行下部结构的施工[2]。1.3.3地下建筑逆作法施工地下建筑逆作法施工是指在地下建筑的施工中，先进行上部结构的施工，如地下商场的柱子、梁等，而后再进行下部结构的施工，如地下管道、地下商场的地下室等。其特点是先进行地下建筑的上部结构的施工，然后再进行下部结构的施工。2.建筑工程地下室施工的难点以及注意事项2.1难点地下室施工的深度和空间受限，施工条件复杂，要求施工人员具备高度的安全意识和技能水平。地下室施工中需要进行土方开挖和支护工作，其中包括挖掘机械操作、支撑结构设计和材料选用等方面的技术难点。施工过程中需要进行地下管道的布置和埋设，对施工人员的综合能力和协调能力要求较高。此外，还需要严格控制环境污染和噪声，对环境保护和施工管理提出了更高的要求[3]。2.2注意事项地下室施工前需要进行充分的勘测和设计，制定合理的施工方案，确保施工过程中的安全和顺利。施工中要注意土方开挖和支护结构的设计和选材，合理选择施工机械和工具，确保施工质量。过程中需要严格按照施工方案进行施工，并对施工现场进行实时监控和管理，确保施工安全，并合理安排施工时间和路线，控制施工噪声和环境污染，保护周边居民和环境。3.建筑工程地下室逆作法施工流程以下四个阶段分别是地下室逆作法施工的关键环节，每个阶段都需要认真制定计划和安全措施，并严格按照设计图纸和相关规范要求进行施工，确保施工质量和安全。3.1土方开挖土方开挖是地下室逆作法施工的第一步，也是施工的关键环节。在土方开挖前，需要制定详细的开挖方案和安全措施，并进行相应的场地勘察和土质分析。土方开挖时，要按照开挖顺序逐层逐步开挖，并严格控制开挖深度和坡度，防止发生地陷、坍塌等意外情况。同时，还需对土方进行分类和处理，及时清理出渣土和垃圾。此外还有许多细节需要注意，以确保施工质量和安全。首先，要进行详细的场地勘察和土质分析，了解场地的地质情况和土质性质，确定开挖的深度和坡度，制定合理的开挖方案和安全措施[4]。其次，要控制开挖的深度和坡度，防止发生地陷、坍塌等意外情况。在开挖过程中，应逐层逐步开挖，控制开挖深度和坡度，采取适当的支撑措施，确保开挖面的稳定性和安全性。第三，要对土方进行分类和处理，及时清理出渣土和垃圾。在土方开挖过程中，应根据土质性质和使用需求，对土方进行分类和处理，分离出可以再利用的土方和需要清理的垃圾和渣土，并及时进行清理和处理。例如，在土方开挖过程中发现了土层较松软或含水量较高的情况，可能会出现土方失稳或坍塌的风险。在这种情况下，可以采取钢板桩、钢筋网、深层冻结等支护措施，加强土方的稳定性。另外，如果开挖过程中发现了废弃物或危险品等需要清理的物质，需要采取相应的处理措施，确保施工现场的环境和安全。3.2钢筋施工钢筋施工是地下室逆作法施工的第二步。首先，要按照设计图纸和规范要求进行钢筋加工和加固。钢筋应按照设计图纸的要求进行加工和弯制，必须满足规范要求的强度、直径、间距、弯曲半径等要求，以确保钢筋的受力性能和连接性能。其次，要注意钢筋的保护和防锈处理。在钢筋加工和施工过程中，要防止钢筋表面受到损坏和腐蚀，应采取适当的保护和防锈措施。在混凝土浇筑前，要对钢筋表面进行清理和处理，确保钢筋与混凝土的良好结合。第三，要注意钢筋的连接和焊接质量。钢筋连接应按照设计图纸和规范要求进行，连接处必须牢固、可靠，连接点应对齐、平整，避免出现裂缝和脱落。对于需要焊接的钢筋，应按照规范要求进行预处理和焊接，确保焊接质量和安全性[5]。例如，在钢筋施工过程中发现了钢筋间距或直径偏差较大的情况，可能会影响钢筋的受力性能和连接性能。在这种情况下，需要及时进行调整和纠正，以确保钢筋的质量和安全。另外，在钢筋连接和焊接过程中，需要注意防止出现焊缝不良、气泡和裂缝等缺陷，以确保钢筋连接的牢固和安全性。3.3模板施工模板施工是地下室逆作法施工的第三步。首先，要严格按照设计图纸和规范要求进行模板的制作和安装。模板应采用高质量的材料制作，必须符合规范要求的强度、平整度、尺寸精度等要求。模板的安装应根据设计图纸的要求进行，应尽可能地减少模板的接缝和变形，确保混凝土的成型质量和尺寸精度。其次，要注意模板的支撑和固定。在模板施工过程中，要保证模板的支撑和固定牢固可靠，避免模板变形和松动，以确保混凝土浇筑后的表面平整度和尺寸精度。第三，要注意模板的脱模时间和脱模顺序。脱模时间应按照混凝土强度和模板的材料和类型等因素进行确定，一般应在混凝土强度达到规定强度后进行。脱模顺序应按照设计图纸和施工方案的要求进行，避免在脱模过程中损坏混凝土表面和钢筋等。例如，在模板制作过程中出现了材料质量不良或制作精度不高的情况，可能会导致模板变形或接缝开裂等问题，在混凝土浇筑后可能会对表面平整度和尺寸精度产生负面影响。在这种情况下，需要及时进行调整和更换，以确保模板的质量和安全。另外，在模板支撑和固定过程中，需要注意防止支撑和固定点与混凝土接触，以避免在混凝土浇筑后出现表面不平整和尺寸不精确的情况[6]。3.4混凝土施工混凝土施工是地下室逆作法施工的最后一步。首先，混凝土的配制应按照设计要求进行，要严格控制水灰比和配合比等参数。在混凝土搅拌过程中，要确保搅拌时间、搅拌速度和搅拌方式等参数的合理性，以确保混凝土的均匀性和密实度。其次，在混凝土浇筑前，需要对模板表面进行清理和涂覆模板剂，以确保混凝土与模板表面的粘附性和防止混凝土表面出现气孔和裂缝等问题。第三，在混凝土浇筑过程中，要控制浇筑速度和浇筑厚度，以避免混凝土内部出现裂缝和空洞等缺陷。同时，还要注意控制混凝土表面的平整度和尺寸精度，避免在混凝土表面出现凹凸不平和尺寸偏差等问题。第四，在混凝土浇筑后，需要及时进行养护。混凝土在养护期间需要保持一定的温度和湿度，以促进混凝土的强度和耐久性。在养护期间，还需要注意避免混凝土表面受到外力冲击和振动，避免出现表面开裂和局部坍塌等问题[7]。例如，混凝土的配合比和水灰比控制不好，可能会导致混凝土的强度不足和耐久性下降等问题，在使用过程中可能会出现安全隐患。另外，如果混凝土浇筑的速度过快或厚度过大，可能会导致混凝土内部产生裂缝和空洞等缺陷，在使用过程中可能会出现不可修复的质量问题。4.建筑工程地下室逆作法施工技术运用案例思考4.1建筑工程地下室逆作法案例分析建筑工程地下室逆作法施工技术运用需要考虑施工现场实际情况，主要环节包括基础施工阶段、支护结构施工阶段以及现场管理等。逆作法施工技术通常采用浅基础和深基础相结合的方式，即先进行浅基础的施工，而后再进行深基础的施工。在支护结构施工阶段，逆作法施工技术通常采用先行施工上部结构，后进行下部结构的方式。而现场管理应注意控制挖掘深度和进度，避免出现土体塌方、地面塌陷等情况。加强土体和结构的稳定性分析和计算，对于特殊情况采取相应的加固措施，保证结构稳定。我们以上海中心大厦地下室施工为例,阐述逆作法施工的难点、要点和注意事项：上海中心大厦地下5层挖掘深度达22米,属超深基坑工程,地下水位高且土层软弱,导致基坑围护结构及支撑系统设计难度大。采用先期桩基础加双层围护结构,内层为岩土锚固支撑,外层为水泥土混合墙,以增强整体稳定性。同时设置水平利用好的内支撑体系,分层分区支撑上部结构。注意事项:（1）严密监测基坑内外水位、周边建(构)筑物沉降等,采取抽水、注浆等措施控制沉降在允许范围;（2）钢支撑与混凝土支撑异步施工,确保支撑连续性和刚度符合要求;（3）砂性土层采取近期支撑措施,及时补充滑occasions,避免土体流失;（4）根据土体和水文条件,选择不同的挖方方式,分层分区控制开挖高度;（5）严密检验基坑围护与内部支撑,发现问题及时加固处理;（6）合理设置监测点检测钢支撑受力情况,提前作好加固计划;（7）设置堆浆池和水泵,以便在水击或其他突发情况下迅速抽水降低水位;（8）设置木地脚减震,周期性检验地脚受力是否均匀,防止激励周边建筑物;（9）施工或大风天气暂停施工,避免用电、照明等引发事故;（10）严禁在基坑内设置生火设施,避免因火灾引发技术事故。所以,严密监测、分步支撑、近期处理、分区控制、严密检验、监测加固、设置应急措施等,是超深基坑逆作法施工的关键所在。只有全面强化安全风险意识,采取严密的质量和安全控制措施,才能确保施工的成功。4.2建筑工程地下室逆作法关键性问题分析4.2.1地下室沉降问题地下室沉降是地下室施工中常见的问题之一，它可能会对地下室结构的稳定性和使用寿命产生不良影响。基于逆作法施工关键性技术，下面是一些可能解决地下室沉降问题的方法：首先，需要在地下室施工前进行充分的地质勘探和分析，以了解地下情况，避免在施工过程中对地下环境造成破坏和变形，从而减少地下室沉降的风险。其次，在土方开挖阶段，可以采用加固支护和注浆加固等技术，以减少土体的变形和沉降。例如，可以在土方开挖过程中采用钢筋混凝土支护和岩锚加固等措施，以提高土体的承载能力和稳定性。第三，在混凝土施工阶段，需要控制混凝土的质量和浇筑速度，以减少混凝土内部的空洞和裂缝等问题。此外，还需要进行混凝土养护，以确保混凝土的强度和耐久性，从而减少地下室沉降的风险。最后，可以采用现代化的测量和监测技术，对地下室进行实时监测，以便及时发现和处理地下室沉降问题。例如，可以采用地下室变形监测仪、应力应变监测仪等设备，对地下室的变形和应力情况进行实时监测和分析，以便及时发现和解决地下室沉降问题[8]。4.2.2桩基承载问题首先，需要在施工前进行充分的桩基设计和计算，以确保桩基的合理性和稳定性。根据实际工程情况选择合适的桩型、桩径、桩长等参数，同时考虑地质条件、土壤性质、水位等因素的影响，进行桩基的承载力计算和变形分析。其次，采用合适的桩基施工工艺和技术。在桩基施工过程中，需要注意桩身的质量和桩端的打入情况，以确保桩基的质量和稳定性。采用振动沉桩技术、压入式钻孔灌注桩技术等现代化技术，可以提高桩基的质量和承载能力。第三，采用合适的加固措施。对于桩基承载力不足的情况，可以采用加固措施，如桩基增强、桩基加固等。在桩基增强方面，可以采用加固带或套管等技术，在桩身周围加固带或套管中注入加固材料，提高桩基的承载能力。在桩基加固方面，可以采用灌浆加固、封锁加固等技术，以提高桩基的稳定性和承载能力。最后，采用现代化的检测和监测技术，对桩基的承载力和变形情况进行实时监测。例如，可以采用桩基承载力试验、桩基变形监测等技术，对桩基的承载能力和变形情况进行实时监测和分析，以便及时发现和处理桩基承载问题。4.2.3地下连续墙边土宽度问题地下连续墙的边土宽度是指连续墙旁边的土体对连续墙的作用范围，对于地下室的稳定性和安全性至关重要。逆作法施工中，常用的解决地下连续墙边土宽度问题的技术是“先支护，后开挖”，即在连续墙旁边先行设置支护结构，再进行土方开挖，以确保墙体的稳定性。设置支护结构：在连续墙边土宽度较小的情况下，可以采用悬挑式的支护结构，如钢支撑和护墙钢板等。在连续墙边土宽度较大的情况下，需要设置锚杆墙或垂直支撑墙等支护结构。加强地下连续墙：在地下连续墙的建造过程中，应根据墙体的受力情况，采用适当的加固措施，如设置增强筋、增加墙体厚度等，以提高墙体的承载能力。控制土方开挖进度：在进行土方开挖时，要控制开挖的进度和深度，以避免造成地下连续墙周围土体的沉降和变形，从而影响