淺談深基坑逆作法施工關(guān)鍵技術(shù)

楊威

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量在人口增長的壓力下不斷地增多，從而緩解較為緊張的住房問題。與傳統(tǒng)的深基坑施工技術(shù)相比較，逆作法的支護(hù)效果較良好，并且還具備經(jīng)濟(jì)效益高、總工期短等優(yōu)勢。同時(shí)，在深基坑施工中，通過逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用，還可減少基坑變形，降低相鄰建筑物沉降與縮短建筑工程施工時(shí)間。

關(guān)鍵詞：深基坑；逆作法；施工技術(shù)

一、逆作法施工技術(shù)原理

逆作法施工原理是沿著高層建筑的地下結(jié)構(gòu)自上而下進(jìn)行逐層施工，具體來說就是沿著建筑物地下四周施工連續(xù)墻或密排樁，并將其作為建筑物地下外墻或者是基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，然后再在建筑物內(nèi)部的相關(guān)位置處，設(shè)置樓層中間支撐樁，進(jìn)而形成一種逆作的豎向承重體系。完成這些施工之后，在自上而下挖一層土方，并結(jié)合土模澆筑一層地下梁板結(jié)構(gòu)。當(dāng)此結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到一定的要求之后，便可作為建筑物地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)水平支撐，進(jìn)而達(dá)到繼續(xù)向下施工的安全要求。

二、深基坑逆作法施工技術(shù)

（一）全逆作法

這種技術(shù)是利用地下層各層鋼筋混凝土樓板對周圍的結(jié)構(gòu)起到一定好的支撐作用，樓蓋混凝土為建筑的主體然后進(jìn)行澆筑，在此基礎(chǔ)上在其建筑的下部分開始挖土，然后再樓蓋的中部位置預(yù)留出一定大小的空洞，這樣可以方便及時(shí)的把掏出的土運(yùn)出去，同時(shí)還可以通過洞口來輸送建筑材料。半逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土的樓板在建筑的中期開始對其進(jìn)行預(yù)先的澆筑從而可以做成交叉的肋板，對周圍的結(jié)構(gòu)形成一定的水平支撐，當(dāng)挖土完成之后在進(jìn)行相關(guān)的二次澆筑。

（二）部分逆作法

將基坑內(nèi)周圍暫時(shí)不給予開挖，保留其周圍的土壤這樣可以對周圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)起到一定的水平支擋作用，從而有利于抵消由于側(cè)向壓力而形成的建筑發(fā)生位移。分層逆作法：這種技術(shù)主要是使用在建筑周圍的圍護(hù)結(jié)構(gòu)位置，通常情況下都是采用分層逆作，這不是先一次性整體對建筑施工而是采用分層逆作的方式在周圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)上面采用土釘墻。

三、深基坑逆作法施工關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

（一）地下連續(xù)墻

在槽段開挖前，先沿著連續(xù)墻縱向軸線位置砌筑導(dǎo)墻，然后進(jìn)行鋼筋混凝土連續(xù)墻的澆筑。地下連續(xù)墻不但作為截水、防滲、擋土體系，同時(shí)還可以作為建筑物的一部分，通常作為地下室外墻。因此，地連墻必須具有足夠大的強(qiáng)度和剛度，還要滿足其與主體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)沉降的能力。地連墻的設(shè)計(jì)必須滿足主體結(jié)構(gòu)的受力要求，并與結(jié)構(gòu)內(nèi)部的梁、板等構(gòu)件形成有效的支撐體系，才能滿足結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性。

（二）中間支承柱

地下工程結(jié)構(gòu)施工中，中間支承柱起著重要作用。中間支承柱和樁屬于豎向承重體系，其承受著上部結(jié)構(gòu)自重、地下樓層結(jié)構(gòu)自重及施工階段的荷載。同時(shí)中間支承樁和柱也是主體結(jié)構(gòu)的樁和柱，其結(jié)構(gòu)型式、數(shù)量和布置都對逆作法施工有很大影響。因此，設(shè)計(jì)時(shí)不但要對柱和樁的承載力進(jìn)行計(jì)算，而且要對柱和樁的沉降以及變形進(jìn)行驗(yàn)算，防止中間支撐柱的沉降和地下連續(xù)墻的變形不一致而導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)的開裂或變形。中間支承柱和樁的設(shè)計(jì)和施工是逆作法的關(guān)鍵。中間支承柱目前有多種結(jié)構(gòu)形式，最常見的有鋼管混凝土、鉆孔灌注樁、底端插入灌注樁的型鋼、工字鋼、鋼管柱等。

（三）內(nèi)支撐梁

內(nèi)支撐梁作為地下結(jié)構(gòu)的水平支撐體系和豎向承重體系，要滿足使用階段的強(qiáng)度與剛度要求，同時(shí)要考慮材料運(yùn)輸和土方開挖的可操作性和便利性。施工階段，地下連續(xù)墻把水平荷載傳遞給地下各層結(jié)構(gòu)的梁和板，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通常采用水平封閉式的平面框架法計(jì)算構(gòu)件的內(nèi)力和位移。同時(shí)在豎向自重與施工荷載作用下進(jìn)行豎直方向的內(nèi)力計(jì)算。

（四）地下室底板

目前逆作法施工地下室底板主要有以下三種類型：一是，平板式和梁板式筏基。梁板式筏基底板的厚度應(yīng)大于等于30cm，并滿足受沖切承載力要求。平板式筏形基礎(chǔ)底板厚度應(yīng)大于等于40cm；二是，樁墻基礎(chǔ)，厚度應(yīng)大于等于30cm，通常應(yīng)滿足構(gòu)造要求。三是，箱形基礎(chǔ)底板厚度應(yīng)大于等于30cm，此外還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的整體剛度要求和防水要求。

四、深基坑逆作法施工質(zhì)量控制措施

（一）合理定位立柱樁

在“一柱多樁”或“一柱一樁”施工中，主要由工程樁接高的型鋼柱在立柱外包裹混凝土作為正式地下室柱。施工時(shí)，要求垂直度與軸線位置必須準(zhǔn)確，誤差合理控制在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。在立樁設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合其種類，采用專用定位器，適當(dāng)擴(kuò)大鉆孔灌注樁鉆孔，并通過對鋼筋籠進(jìn)行垂直測量定位以此下放立柱，使用支架對后澆灌注混凝土進(jìn)行臨時(shí)固定。

（二）嚴(yán)格控制施工沉降差

深基坑逆作法施工時(shí)會有沉降差，在施工中，要采取如下兩種措施控制沉降：①挖土施工時(shí)，可計(jì)算建筑物地墻和立柱受力，結(jié)合地基樁施工地質(zhì)和荷載參數(shù)指標(biāo)估算沉降差。通常高層建筑逆作法施工極限沉降差由設(shè)計(jì)約定，一般為20mm；②深基坑逆作法施工時(shí)，要全面對深基坑挖土工況、地下水文、水平和垂直變形、立柱樁及地下墻等施工參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。結(jié)合具體測量結(jié)果，對高層建筑深基坑土體相關(guān)力學(xué)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行測算，以此結(jié)合沉降差預(yù)警值修正施工方案，如局部加速挖土施工或放慢施工速度、終止上部施工等，也可通過局部加固或注漿施工等，動態(tài)控制本高層建筑施工中出現(xiàn)的沉降差。

（三）動態(tài)觀測控制坑內(nèi)水位

有些建筑工程為軟體地質(zhì)，采用逆作法進(jìn)行深基坑施工前要設(shè)置多個(gè)井點(diǎn)進(jìn)行抽水作業(yè)。逆作法施工采用深井點(diǎn)，避免與結(jié)構(gòu)梁相交，同時(shí)要?jiǎng)討B(tài)控制深井降水，定時(shí)觀測水位，讓其始終保持在深基坑挖土面1.5m以下。

五、結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，一些新建設(shè)的建筑不斷趨于高層化與超高層化，其基坑工程也逐漸向大深度與大面積方向發(fā)展，再加上基坑工程周圍環(huán)境的復(fù)雜性，以及基坑開挖與支護(hù)等方面作業(yè)難度的不斷增加，使得逆作法施工技術(shù)在大型深基坑工程施工中獲得了較為廣泛的應(yīng)用，可有效解決上述問題，并且還可縮短工程工期，增強(qiáng)工程成本控制，提升項(xiàng)目整體質(zhì)量，從而推動我國建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳邁，于麗娜，鄧彥聰.基于BIM的大面積深基坑順逆結(jié)合施工土方開挖研究[J].建筑技術(shù)，2017，48（9）：954-956.

[2]陳躍.深基坑逆作法施工技術(shù)探討[J].經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展研究，2015（03）：290～291.

[3]王永紅，董軍.超高層深基坑坑邊逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].城市建筑，2015（33）：123.

（作者單位：南京新華泰工程質(zhì)量檢測有限公司）