逆作法施工介紹

1、基坑順作法、逆作法對(duì)比1 概述現(xiàn)今基坑的規(guī)模越來(lái)越大，面積在1000050000m2的基坑越來(lái)越多；基坑的開(kāi)挖深度可達(dá)到2030m：基坑場(chǎng)地緊湊，有些地方緊貼紅線。城市中的基坑工程呈現(xiàn)出“大、深、緊"的特點(diǎn)，基坑的規(guī)模越來(lái)越大；基坑的開(kāi)挖深度越來(lái)越深；基坑場(chǎng)地更緊湊；基坑周邊環(huán)境更復(fù)雜敏感，臨近大量市政管線、建筑與地鐵構(gòu)筑物?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)除滿足自身強(qiáng)度要求外，為了保證周邊建構(gòu)筑物、管線、地鐵的正常使用，基坑工程的設(shè)計(jì)及施工主要以變形控制為主。在全國(guó)范圍，隨著城市進(jìn)程的加快，各大城市高層建筑發(fā)展迅速，由上海、北京、廣州、深圳、天津等地開(kāi)始，采用逆作法或部分逆作法的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工方法

2、將成為建設(shè)高層建筑地下室和其他地下結(jié)構(gòu)的未來(lái)主要發(fā)展及推廣的趨勢(shì)。2 順做法施工工藝簡(jiǎn)介深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)通常由圍護(hù)墻、止水帷幕、水平內(nèi)支撐系統(tǒng)(或拉錨系統(tǒng))以及支撐的豎向支承系統(tǒng)所組成的板式支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。順做法是指先施工周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu)，然后由上而下分層開(kāi)挖，并逐道架設(shè)水平支撐(或打設(shè)拉錨系統(tǒng))，開(kāi)挖至坑底后，由下而上依次施工基礎(chǔ)底板與地下結(jié)構(gòu)梁板，并按一定的順序拆除水平支撐系統(tǒng)，直至完成地下結(jié)構(gòu)施工。對(duì)于淺基坑工程，可采用周邊放坡或設(shè)置土釘墻、重力壩等無(wú)內(nèi)支撐基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，開(kāi)挖至坑底；然后澆筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，再由下而上逐層施工各層地下結(jié)構(gòu)梁板。順作法是基坑工程的傳統(tǒng)施工方法，施工工藝成熟，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系與

3、主體結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，設(shè)計(jì)、施工比較便捷。由于是傳統(tǒng)工藝，對(duì)施工單位的管理和技術(shù)水平的要求相對(duì)較低，施工單位的選擇面廣。另外順作法方案中，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與主體設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)性較低，受主體設(shè)計(jì)進(jìn)度的制約小，基坑工程有條件盡早開(kāi)工。順作法施工流程示意圖3 逆作法施工工藝簡(jiǎn)介相對(duì)于順做法，逆作法則是每開(kāi)挖一定深度的土體后，即支設(shè)模板澆筑永久的結(jié)構(gòu)梁板，用以代替常規(guī)順做法的臨時(shí)支撐，以平衡作用在圍護(hù)墻上的土壓力。因此當(dāng)開(kāi)挖結(jié)束時(shí)，地下結(jié)構(gòu)即已施工完成。這種地下結(jié)構(gòu)的施工方式是自上而下澆筑稱為逆作法。逆作法施工，是將常規(guī)的地下結(jié)構(gòu)施工方法(順作法)的次序顛倒過(guò)來(lái)，待施工完基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及將工程樁接升到地面的中間

4、支撐柱后，直接施工地下結(jié)構(gòu)的頂板或先開(kāi)挖坑內(nèi)土體至基坑一定深度再進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的頂板、中間柱的施工，然后再依次逐層向下進(jìn)行地面以下的挖土和各層樓板的建造，直至底板施工。在頂板施工完畢以后，在進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)與安裝施筑的同時(shí)，開(kāi)展地面以上結(jié)構(gòu)的施工。按結(jié)構(gòu)是否封閉分類可分為全逆作法、半逆作法以及部分逆作法。全逆作法是指進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的施工，同時(shí)向上進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工。半逆作法是指僅由上而下逐層進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工，地上主體結(jié)構(gòu)待地下主體結(jié)構(gòu)完工后再進(jìn)行施工的方法。部分逆作法：指施工過(guò)程中部分采用逆作法，部分采用順作法，順逆結(jié)合可以使順作法和逆作法發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。主要形式有：主樓順作，裙樓逆作(即“中順邊逆”

5、)；主樓順作，裙房逆作?！爸许樳吥?quot;半逆作法施工是利用基坑內(nèi)四周暫時(shí)保留的局部土方對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形 成水平抵擋，抵消側(cè)向土壓力所產(chǎn)生的一部分位移。在基坑中部按順作法施工，基坑邊四周結(jié)構(gòu)用逆作法施工。3.1 逆作法施工的優(yōu)點(diǎn)樓板剛度大于常規(guī)順作法的臨時(shí)支撐，基坑開(kāi)挖的安全度得到提高，且一般而言基坑的變形較小，因而對(duì)基坑周邊的影響較小。逆作法施工最大的特點(diǎn)是可以地下、地上同時(shí)施工，充分利用空間，加快施工進(jìn)度，縮短工程的總工期。地面樓板施工完成后，可為施工提供作業(yè)空間，因此可解決施工場(chǎng)地狹小的問(wèn)題。充分利用了地下連續(xù)墻的擋土、防滲及承重功能，以及利用地下室結(jié)構(gòu)作為臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)，不必另作內(nèi)支

6、撐或錨桿拉結(jié)，經(jīng)濟(jì)性好，且有利于降低能耗、節(jié)約資源。用逆作法施工鋼筋混凝土底板時(shí)。由于施工期間支撐點(diǎn)增多，跨度減少，從而使底板的隆起減少。較易滿足抗浮要求，因而使底板設(shè)計(jì)趨向合理逆作法施工當(dāng)能大量采用土模時(shí)，可節(jié)省模板，減少土方開(kāi)挖量。封閉式逆作法施工還具有施工安全、受外界氣候條件影響小等優(yōu)點(diǎn)。3.2逆作法施工的缺點(diǎn)逆作法技術(shù)復(fù)雜，垂直構(gòu)件續(xù)接處理困難，接頭施工復(fù)雜。對(duì)施工技術(shù)要求高，例如對(duì)一柱一樁的定位和垂直度控制要求高，立柱之間及立柱及連續(xù)墻之間的差異沉降控制要求高。采用封閉式逆作法在地下施工時(shí)作業(yè)環(huán)境差，需加強(qiáng)通風(fēng)、照明、通訊等施工措施以改善施工作業(yè)條件，加大地下通風(fēng)與照明工程的費(fèi)用投入

7、，滿足施工需要。由于逆作法是利用地下結(jié)構(gòu)本身作為施工時(shí)的臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)，因而對(duì)挖土方案要求更嚴(yán)格，特別是不能采用機(jī)械大面積挖土，從而使土方開(kāi)挖及運(yùn)輸更困難。逆作法設(shè)計(jì)與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)度大，受主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)度的制約。地下結(jié)構(gòu)墻柱的逆作法施工質(zhì)量要求較高，地下結(jié)構(gòu)的混凝土搭接質(zhì)量較難控制，如措施不力，易出現(xiàn)裂縫。與傳統(tǒng)大開(kāi)挖施工相比，逆作法施工過(guò)程中必須要隨時(shí)觀測(cè)地下中間支承樁及地下連續(xù)墻的沉降量。逆作法施工流程示意圖4 順逆結(jié)合施工工藝簡(jiǎn)介對(duì)于某些條件復(fù)雜或具有特別技術(shù)經(jīng)濟(jì)性要求的基坑工程，采用單純的順作法或逆作法都難以同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、工期及環(huán)境保護(hù)等多方面的要求。在工程實(shí)踐中，為解決相關(guān)

8、問(wèn)題，已有較豐富的采用順逆結(jié)合方法的成功實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)充分發(fā)揮順作法與逆作法的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而實(shí)現(xiàn)工程的建設(shè)目標(biāo)。在工程應(yīng)用中，比較有代表性和最為成熟的順逆結(jié)合組合總體方案有以下幾種主要型式：(1)塔樓先順作、裙樓后逆作；(2)裙樓先逆作、塔樓后順作；(3)中心順作周邊逆作?！八窍软樧鳌⑷箻呛竽孀鳌笨上炔捎庙樧鞣ㄊ┕に堑叵率?，而裙樓暫時(shí)作為施工場(chǎng)地，待塔樓進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)施工的某一階段，再逆作施工裙樓地下室，根據(jù)具體情況更加合理地安排施工順序。地下結(jié)構(gòu)塔樓順作、裙樓逆作方案在超高層建筑深基坑工程中有其特有的優(yōu)點(diǎn)：(1)分區(qū)先后施工一方面解決了施工場(chǎng)地狹小、操作困難的問(wèn)題；另一方面塔樓順作區(qū)

9、域基坑面積相對(duì)較小、基坑工程不受大面積裙樓區(qū)域基坑開(kāi)挖的限制，可加快塔樓的施工進(jìn)度、縮短總工期、并減少工程的前期投資額；(2)周邊裙樓地下室逆作施工階段采用結(jié)構(gòu)梁板作為水平支撐，抗側(cè)剛度大，能夠有效地控制基坑的變形，減小對(duì)周邊環(huán)境的影響，因而裙樓逆作更適用于裙樓鄰近保護(hù)要求較高的保護(hù)建筑。同時(shí)，裙樓區(qū)域節(jié)省了常規(guī)順作法的支撐施工和拆除工作量，經(jīng)濟(jì)性也較好。“裙樓先逆作、塔樓后順作”的設(shè)計(jì)思路：塔樓所處區(qū)域設(shè)置大空間出土口，首先采用逆作法施工裙樓部分地下(并可同時(shí)施工其地上)結(jié)構(gòu)，待裙樓地下結(jié)構(gòu)施工完成后，再順作施工塔樓區(qū)地下結(jié)構(gòu)。該方案具有以下特點(diǎn)：(1)裙樓區(qū)域有條件在地下結(jié)構(gòu)首層結(jié)構(gòu)梁板施

10、工完成后，有條件立即向上施工，大大縮短裙樓上部結(jié)構(gòu)的工期；(2)塔樓區(qū)域設(shè)置的大空間開(kāi)口出土效率高，可加快裙樓逆作施工速度；(3)裙樓區(qū)域結(jié)構(gòu)梁板代支撐，圍護(hù)支撐剛度大，對(duì)環(huán)境變形的控制有利；(4)在逆作階段塔樓區(qū)域的大空間開(kāi)口可以明顯地改善地下作業(yè)的通風(fēng)和采光條件；(5)由于塔樓區(qū)域需要在裙樓區(qū)域逆作完成后再施工，一般將會(huì)增加塔樓區(qū)域的工期與工程總工期。“中心順作周邊逆作”方案主要針對(duì)基坑面積超大的特點(diǎn)，在基坑周邊首先施工一圈具有一定水平剛度的環(huán)狀結(jié)構(gòu)梁板(以下簡(jiǎn)稱環(huán)板)，然后在基坑周邊被動(dòng)區(qū)留土，并采用多級(jí)放坡使中心區(qū)域開(kāi)挖至基底，在中心區(qū)域結(jié)構(gòu)向上順作施工并與周邊結(jié)構(gòu)環(huán)板貫通后，再逐層挖

11、土和逆作施工周邊留土放坡區(qū)域。中心順作周邊環(huán)板逆作型式具有以下幾個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：(1)將整個(gè)基坑分為中心順作區(qū)和周邊逆作區(qū)兩部分，整體采用結(jié)構(gòu)梁板作為水平支撐，節(jié)省了大量臨時(shí)支撐工程量。同時(shí)由于中部采用敞開(kāi)式施工，出土速度較快，大大加快了整體施工進(jìn)度；(2)在基坑周邊首先施工一圈具有一定水平剛度的結(jié)構(gòu)環(huán)板，中心島施工過(guò)程中利用被動(dòng)區(qū)多級(jí)放坡留土和結(jié)構(gòu)環(huán)板約束圍護(hù)體位移，從而達(dá)到控制基坑變形，保護(hù)環(huán)境的目的。(3)由于僅周邊采用逆作法施工，可僅對(duì)首層邊跨結(jié)構(gòu)梁板和一柱一樁進(jìn)行加固，作為施工行車通道，并利用周邊圍護(hù)體作為施工行車通道的豎向支承構(gòu)件，減少了常規(guī)逆作法中施工行車通道區(qū)域結(jié)構(gòu)梁板和支承立柱和

12、立柱樁的加固費(fèi)用。5 工程實(shí)例【逆作法實(shí)例】上海世博500kV地下變電站工程上海世博500kV地下變電站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位于上海市靜安區(qū)成都北路、北京西路、山海關(guān)路和大田路圍成的區(qū)域之中。變電站為全地下四層筒型結(jié)構(gòu)，地下建筑直徑（外徑）為130米，地下結(jié)構(gòu)埋置深度約34米?；訃o(hù)采用“兩墻合一”地下連續(xù)墻、墻厚1.2m，深57.5m，采用逆作法施工技術(shù)。500kV地下變電站效果圖500kV地下變電站現(xiàn)場(chǎng)施工圖【順逆結(jié)合法實(shí)例1】上海中心大廈項(xiàng)目上海中心大廈項(xiàng)目基坑位于上海浦東新區(qū)陸家嘴地區(qū)，擬建場(chǎng)地原為陸家嘴高爾夫球場(chǎng)，場(chǎng)地北側(cè)為花園石橋路，與金茂大廈相鄰，西側(cè)為銀城中路，南側(cè)為陸家嘴環(huán)路，東側(cè)為東泰路，與上海環(huán)球中心相鄰。本項(xiàng)目基坑開(kāi)挖面積約34960平方米，塔樓區(qū)