地下建筑逆作法集成技術的設計思路

摘 要 地下結構逆作法集成技術只有在集成了各個專項的新技術后，才能在實現效益最大化的目標。在結合各項新技術時要考慮環境因素的影響、交通因素的影響、安全因素的影響、成本因素的影響、時間因素的影響以及社會效應的影響等各個方面，針對不同地區、不同工程實際以及各項主要矛盾進行實踐應用。大型地下建筑結構的設計、施工總是圍繞這些問題展開，地下結構逆作法集成技術以逆作法為主線，在各個工程中按需要結合不同的新技術，完成相應的設計理念，達到影響最小，效益最大的目的。其技術集成的思路主要考慮關鍵技術環節的集。

關鍵詞 地下 逆作法 設計思路

一、順、逆作法分界線的設置

順、逆作法分界線的設置包括豎向分界及水平分界。豎向分界根據本同的工程環境、條件，逆作法施工分界線可以是正負0.00板、地下一層樓板、地下二層樓板等。從永久結構受力角度分析，在正負0.00板處使用比較復雜，屬結構加強層，設計中樓板承載力較強，可以作為逆作法的分界線，便于實施中靈活處理。日前的逆作法實施中首層也可以采用大開挖方式，即圍護內側留土坡.基坑內大開挖，即可以方便施工的挖土，提高施工的速度，又無須采用支撐，這種施工方式適用于用地場地較大，地下一層層高的工程，如后述的琶洲跨國采購中心等地下展示廳工程，取得了較好的效果。

水平分界主要根據工程平面的大小、剪力墻核心筒設置位置等平面因素確定，由于剪力墻逆作法存在一定的難度.剪力墻位置正作配合周邊框架逆作可充分發揮兩種方法的特點，非常適用在剪力墻核心筒居中設置且周邊框架水平支撐剛度較大的情況，如廣州東湖廣場工程就是應用了這種逆作法組合。

二、基坑支護形式的確定

逆作法的圍護與其他順作法圍護形式略有不同，主要有地下連續墻、鉆孔灌注樁、土釘墻、排樁、鋼板樁或利用土體內聚力分級筑墻等形式，從工程實施情況分析各有優點。常用的地下室逆作法基坑支護形式為地下連續墻；另外采用挖孔或鉆孔成型的排樁也可應用于逆作法，而改良的半圓排樁構造連接及效果由于更接近于地下連續墻，也有一定應用。采用地下連續墻及排樁時還可配合錨桿、錨索，使其變形控制更理想。地下—層采用大開挖式的逆作法及在土層良好的多層地下室下層施工也可應用常規的淺基坑支護技術，如土釘墻及噴錨支護等，但需根據場地及土層的具體情況綜合確定。

三、文撐方格及桿距的選擇

支撐立柱是逆作法施工中主要的受力構件之一，設計中應綜合考慮下列因素：永久結構體系的布置、荷載分4J及大小，立柱樁的承載能力、地質條件，逆作法亡下同時施工的要求和逆作法施工層數。支撐立柱一般分為永久立柱和臨時立柱，由于水久支撐柱不需在后期拆卸，在逆作法設計中更適用。

目前常用的中間支撐住結構型式有：直接利用地下室的結構柱作為中間支撐柱；底端插入灌汁樁的內設工字鋼、H型鋼的鋼骨混凝土柱；鋼管混凝土中間支撐柱；鉆孔灌注樁作為中間支撐柱。文撐立柱在地下室開挖時作為臨時承重柱，隨后作為地下結構工程的一部分澆筑在工程柱內；同時支撐柱要與樓蓋梁連接，由于柱先形成，梁與柱連接節點的施工有一定的難度。因此在選擇中間支撐柱的結構型式時，一方面要考慮使其有較高的承載能力，另一方面又要便于與梁板的連接方便施工。為此，支撐立柱多采用底端插入灌注樁的H型鋼柱或與鋼管混凝土柱，不僅與樓蓋梁等鋼筋的連接較方便，而且承載力較高，這其中鋼管混凝土柱是首選的中間支撐桿：另外，由于支撐止柱的布置與桿距大小直接影響地下室開挖及施工的難度，合理及大跨度的柱網可為挖土機械提供靈活的操作空間，但過大的柱距有會造成結構經濟性較差。

四、立柱樁的施工方式

根據各地不同的條件，立柱樁的設計存在著較大的差別。立社樁的設計應滿足承載力和變形的要求，半要采用的立柱樁有挖孔灌注樁、鉆孔灌注樁、采用連續墻施工方式的樁、沉管灌注樁。最常用的是控孔灌注樁與鉆孔灌這樁，均有成熟的設計及施工配合技術，其中挖孔灌注樁因定位器安裝方便及鋼柱吊裝準確等優點成為逆作法施工的首選。

五、樓蓋形式的選擇

常規的地廠室樓蓋為鋼筋觀凝土結構。鋼筋混凝土樓蓋具有水平剛度大的優點，但隨著鋼結構及鋼—混凝土組合結構等新技術越來越多地在工程中應用，地下室逆作法施工中部分或全部采用鋼結構可使材料運輸量減少而加快施工速度，并避免上層樓蓋模板拆除過程中的安全問題。

六、連接節點的設計

由于逆作法施工方法有較大的區別，施工時是在地下自上而下進行。工作環境與施工條件有很大變化，所以各種地下室的結構節點施工與常規施工也有較大的變化。逆作法施工的結構節點設計，根據工程實實踐滿足下述要求。

（a）既滿足結構永久受荷狀態下的設計要求，又要滿足施工狀態下的受荷要求。即節點設計既要符合結構設計規范的要求.又要滿足施工工況受荷條件下的受力要求。

（b）構造必須在工藝上滿足現有的工藝手段與施工能力，即設計的節點是可行的、可操作的，在滿足受力前提下愈簡單愈好，同時不要影響建筑物的使用功能。

（c）節點構造必須滿足抗滲防水要求.不能因為節點施工降低了抗滲性的滲漏。

逆作法施工的幾種主要連接節點以及其設計要點如下。

（a）地廠連續墻與梁節點連接

地下室樓蓋是地下連續墻圍護墻的可靠支撐，在結構設計中樓蓋梁與地下連續墻多按固接考慮，因此該節點的可異性十分重要.必須設法確保梁端受力鋼筋的錨固、梁截面的抗彎和抗剪強度等設計要求。在設計地下連續墻與主體結構接頭時，可根據結構的實際情況，采用剛性接頭、鉸接接頭和不完全剛性接頭等形式.以滿足不同的要求。

（b）地下連續墻與底板連接節點

連接應使地下室底板與地下連續墻連成整體，與設計假定的剛性節點一致，并達到防水的要求。為了保證連接質量.沿地下連續墻四周將底板進行加強處理，加配一些鋼筋。在底板與地下連續墻接觸面處設止水條，增強防水能力，也可在連接處沒剪力鍵增強抗剪能力：當排樁支護作為圍護結構時，可將主體結構的底板和樓板插入樁體內，在施工挖孔樁到底板或樓板標高時，將鋼筋預先插入挖孔樁內并先澆灌一段底板汲凝土。

（c）中間支撐柱與梁連接節點

梁柱節點的設計及構造主要取決于中間支撐柱的結構形式：H型鋼中間支撐柱與梁鋼筋的連接，主要有鉆孔鋼筋連接法和傳力鋼板法。

參考文獻：

[1]謝建新.逆作法在高層建筑多層建筑地下室施工中首次較完善應用[J].上海建設科技，1996.3.

[2]任家驥.“仿逆作法“在雙層地下室工程中的應用[J].建筑結構，l993.2.

（作者單位：河南省扶溝縣住建局）