深基坑蓋挖逆筑施工技術(shù)解析

王延慶

【摘要】深基坑蓋挖逆筑法是工程建設(shè)中的重要施工技術(shù)，對(duì)完善建筑結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)建筑支撐力有著重要作用。本文將以深基坑蓋挖逆筑技術(shù)為切入點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，結(jié)合某城市工程實(shí)例對(duì)深基坑蓋挖逆筑技術(shù)展開(kāi)詳細(xì)分析，對(duì)該技術(shù)施工理念、棧橋體系以及支撐體系進(jìn)行詳細(xì)介紹。旨在通過(guò)本文論述為今后類似工程施工提供理論參考。

【關(guān)鍵詞】深基坑 蓋挖逆筑法 技術(shù)分析

近年來(lái)我國(guó)工程行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。在工程建設(shè)中深基坑工程成為施工建設(shè)中的重要工程，有效緩解了城市化步伐加快帶來(lái)的城市擁擠。為保證建筑施工安全、穩(wěn)定，采用蓋挖逆筑施工技術(shù)能夠得到良好的效果。本文將結(jié)合某城市具體工程實(shí)例對(duì)深基坑蓋挖逆筑施工技術(shù)展開(kāi)詳細(xì)分析，目的在于為類似工程提供有效參考。

一、深基坑蓋挖逆筑施工技術(shù)

深基坑蓋挖逆筑，一種實(shí)效性較強(qiáng)、應(yīng)用范圍較廣的建筑技術(shù)。該技術(shù)的主要應(yīng)用方法是通過(guò)對(duì)地下柱、梁、頂進(jìn)行預(yù)先構(gòu)造，然后通過(guò)該支撐作用進(jìn)行地上恢復(fù)，再對(duì)地下進(jìn)行土體開(kāi)挖以及工程的綜合施工建設(shè)方法。

蓋挖逆筑施工技術(shù)通常可以分為三種施工方案。①用臨時(shí)路面維持地面交通的方案。首先施工兩側(cè)邊樁（墻）、中間臨時(shí)柱及其下部基礎(chǔ)，架設(shè)臨時(shí)路面系統(tǒng)，后在其保護(hù)下采用順筑法或逆筑法開(kāi)挖土方、修建結(jié)構(gòu)。②以結(jié)構(gòu)頂板維持地面交通的方案。施工完邊樁（墻）及中間立柱后，在明挖的基坑中修建頂板，回填頂部覆土、恢復(fù)路面后立即轉(zhuǎn)入暗挖作業(yè)。為減少施工占路時(shí)間，可使頂板盡量接近地表，將路面結(jié)構(gòu)與頂板合一[1]。③半明半暗方案。 用礦山法修建兩個(gè)旁側(cè)隧道及中間粱柱，用蓋挖法完成中間的主體結(jié)構(gòu)。邊墻支護(hù)一般可采用地下連續(xù)墻或灌注樁，并盡可能把其作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分。邊墻作為擋土結(jié)構(gòu)主要承受橫向荷載，同時(shí)，也承受水平構(gòu)件傳來(lái)的豎向荷載，中柱主要承受豎向荷載。

二、以某工程為例，解析深基坑蓋挖逆筑技術(shù)

（一）工程簡(jiǎn)介

某城市一鋼結(jié)構(gòu)體系主樓高27層，近100左右，附有地下室三層，主要以鋼筋混凝土為主。該工程的深基坑長(zhǎng)度為70米，寬度為50米，深度為15.35米～19.45米。深基坑周圍附有建筑物，且距離基坑較近，臨近道路設(shè)有地下管線。在該工程的圍護(hù)范圍內(nèi)，地質(zhì)條件以粉質(zhì)粘土為主要土層結(jié)構(gòu)，水文條件主要以淺層微承壓水位主，滲透性不強(qiáng)，滲透系數(shù)大致為12.1×10-7cm/s。受該地下水影響，工程施工施工需要基坑內(nèi)降水[2]。

（二）設(shè)計(jì)思想

深基坑蓋挖逆筑施工，最重要的施工思想就是安全、穩(wěn)定支撐，保證施工快速合理完成。結(jié)合該工程的實(shí)際情況，工程處于城市中心，且深度較大，施工環(huán)境較為復(fù)雜，要充分利用蓋挖逆筑施工技術(shù)，依靠鋼筋混凝土的強(qiáng)大支撐力，且具有方便、安全等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工環(huán)境的有效保護(hù)，避免對(duì)地下管線造成不必要傷害。利用蓋挖逆筑法能夠?qū)ι疃容^大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的深基坑機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，掌握其受力特征以及整體剛度，比實(shí)現(xiàn)深基坑不變形保護(hù)，要盡量擴(kuò)大開(kāi)發(fā)空間[3]。深基坑蓋挖逆筑方法，能夠在計(jì)算、比較后利用地下梁板結(jié)構(gòu)，輔助鋼管支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程施工。該施工設(shè)計(jì)方法能夠有效縮減施工成本，推進(jìn)施工進(jìn)度。

（三）棧橋體系

根據(jù)工程深基坑的運(yùn)輸條件分析，不具備大型運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)用條件，因此為提高土方開(kāi)挖提升效率，縮短材料運(yùn)輸距離，要設(shè)計(jì)棧橋系統(tǒng)，如下圖 1 所示。

該棧橋系統(tǒng)主要是由P字系統(tǒng)以及四個(gè)吊車工作臺(tái)組成，同時(shí)包括各樓層設(shè)置的預(yù)留洞。該設(shè)計(jì)方案解決了運(yùn)輸問(wèn)題，使土方和材料在深基坑內(nèi)的水平運(yùn)輸距離縮短，避免出土?xí)r出現(xiàn)交通擁堵[4]。當(dāng)?shù)叵乱粚禹敯屙?xiàng)目施工完成后，并達(dá)到混凝土合適強(qiáng)度時(shí)，需要對(duì)棧橋下進(jìn)行施工，完成填砂以及混凝土橋面建設(shè)。

（四）支撐體系

1.垂直支撐

（1）整體結(jié)構(gòu)體系

棧橋垂直荷載的支撐體系， 是利用控制中心結(jié)構(gòu)立柱內(nèi)的永久鋼立柱作為主要荷載的支撐結(jié)構(gòu)。同時(shí)增設(shè)少量的臨時(shí)格構(gòu)柱， 以緩解因內(nèi)部結(jié)構(gòu)墻身尚未施工而引起的支撐能力不足的問(wèn)題。永久鋼立柱是底部密封的箱形結(jié)構(gòu)， 橫斷面為650 mm×650 mm（ 壁厚有 60 mm 和 24 mm 兩種） 的正方形， 立柱最大高度有 20.5 m。臨時(shí)格構(gòu)柱為 480 mm ×480 mm 格構(gòu)鋼立柱，主受力構(gòu)件由 4 根 140 mm×140 mm×16 mm 等邊角鋼通過(guò) 4 塊肋板焊接而成。

（2）鋼立柱安裝

該工程建設(shè)的主體結(jié)構(gòu)中上部為鋼結(jié)構(gòu)體系，在進(jìn)行蓋挖逆筑施工前要把上部鋼結(jié)構(gòu)的33根鋼立柱插放安裝。要在立柱底端設(shè)置鉆孔灌注樁，直徑可設(shè)為120cm。對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行混凝土澆筑，待其初凝前插入立柱?；炷镣耆毯蟪兄貥秳t形成[5]。

在對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行施工前，需要根據(jù)高精度全站儀測(cè)定定位，實(shí)現(xiàn)樁體全面定位。然后應(yīng)用重型樁架以及功率較大的鉆機(jī)對(duì)灌注樁進(jìn)行成樁垂直控制（一般情況下在0.4%內(nèi)）。 由于鋼立柱自身重量較大（通常在18.5t到25.5t之間），為保證安全性和穩(wěn)定性，在插入鉆孔灌注樁時(shí)，要對(duì)鋼立柱平面進(jìn)行有效控制，使高程方向能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確定位，進(jìn)一步確定其穩(wěn)定。可以通過(guò)設(shè)置鋼立柱的導(dǎo)向和固定裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，如下圖 2 所示。

2.水平支撐

應(yīng)用蓋挖逆筑施工法進(jìn)行工程建設(shè)，要注重水平支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)。重要應(yīng)用技術(shù)是鋼模與土模有效結(jié)合的模式。將土方挖到各個(gè)層板的10cm以下，進(jìn)行混凝土墊層的制作。然后進(jìn)行脫模劑涂抹，再進(jìn)行正常的板結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎[6]。當(dāng)混凝土澆筑振搗完成后，等待混凝土達(dá)到合理強(qiáng)度，進(jìn)行下層土方開(kāi)挖，達(dá)到深基坑底部。在水平支撐體系建設(shè)中要在基坑中部進(jìn)行，保留周邊土體，完成混凝土墊層澆筑再進(jìn)行板結(jié)構(gòu)制作。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，深基坑蓋挖逆筑施工技術(shù)對(duì)工程建設(shè)有著重要作用。本文首先簡(jiǎn)要介紹了深基坑蓋挖逆筑施工方法，然后結(jié)合某城市的工程建設(shè)實(shí)例，對(duì)蓋挖逆筑施工的設(shè)計(jì)理念、棧橋體系以及支撐體系進(jìn)行了詳細(xì)分析，對(duì)該施工技術(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解，為深基坑工程施工提供有效理論參考。在以后的項(xiàng)目施工中要不斷創(chuàng)新先進(jìn)技術(shù)，保證深基坑施工更加安全穩(wěn)定，提高建筑整體安全性能。

參考文獻(xiàn)：

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