建筑深基坑逆作法施工技術(shù)的創(chuàng)新機(jī)制

粟遠(yuǎn)祿

（重慶建工第三建設(shè)有限責(zé)任公司 重慶 400010）

建筑深基坑逆作法施工技術(shù)的創(chuàng)新機(jī)制

粟遠(yuǎn)祿

（重慶建工第三建設(shè)有限責(zé)任公司 重慶 400010）

高層、超高層建筑的發(fā)展，對(duì)深基坑建設(shè)提出了更高的要求。基坑建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，開挖與支護(hù)施工難度大，深基坑逆作法施工技術(shù)能夠有效保障建筑深基坑建設(shè)質(zhì)量，降低施工成本。本文結(jié)合案例，對(duì)深基坑逆作法的基本原理、分類以及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并探討逆作法的施工技術(shù)的創(chuàng)新機(jī)制，為建筑深基坑建設(shè)提供參考。

建筑；深基坑；逆作法；施工技術(shù)

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑規(guī)模日益擴(kuò)大，高層與超高層建筑在滿足居民以及企業(yè)的需求同時(shí)，也對(duì)深基坑開挖與支護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。在施工過程中，降低施工對(duì)周圍環(huán)境的影響，保護(hù)建筑地下管線，確保鄰近建（構(gòu)）筑物的安全，就需要采用深基坑逆作法對(duì)建筑基坑進(jìn)行開挖作業(yè)。因此，開展建筑深基坑逆作法施工技術(shù)的創(chuàng)新機(jī)制的分析研究工作就具有了重要的現(xiàn)實(shí)與理論意義。

1　建筑深基坑逆作法概述

逆作法與傳統(tǒng)的深基坑建設(shè)方法不同，主要體現(xiàn)在施工工藝上，相對(duì)于傳統(tǒng)的建設(shè)方法，其具有較大的優(yōu)勢(shì)。

1.1建筑深基坑逆作法的基本原理闡述

逆作法的施工程序具有極高的層次性與嚴(yán)謹(jǐn)性，在建設(shè)過程中，需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)格的控制。逆作法的具體施工順序?yàn)椋?/p>

（1）首先在地下室的地下結(jié)構(gòu)外墻以及外圍部分施工，并在建筑物的中心進(jìn)行澆筑作業(yè)，或者是在中間部分建造支撐樁，使其能夠產(chǎn)生支撐上部結(jié)構(gòu)的自重以及施工荷載的作用力，隨后進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的底板封底。

（2）挖土施工作業(yè)中，對(duì)其高度進(jìn)行精確控制，使其與地下結(jié)構(gòu)層底板高度同高時(shí)停止作業(yè)，進(jìn)行地下一層的底板澆筑作業(yè)，并以此作為水平支撐為地下連續(xù)墻提供較大的剛度。

（3）施工過程中，需對(duì)工期進(jìn)行嚴(yán)格控制，在地面一層的樓面結(jié)構(gòu)施工完成之后，應(yīng)避免超過其最大的允許值，為地下底板的澆筑提供相應(yīng)的條件[1]。

（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，對(duì)上述程序進(jìn)行合理重復(fù)，并實(shí)施挖土、澆筑以及隔墻的施工作業(yè)，以完成地下結(jié)構(gòu)的施工。

1.2逆作法施工技術(shù)具體分析1.2.1地下連續(xù)墻的施工技術(shù)

地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)要根據(jù)工程受力條件具體分析，一般情況下，施工接頭可以分為柔性接頭以及剛性接頭。如果地下連續(xù)墻僅作為基坑的維護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，可以采用柔性接頭，同時(shí)采用合理的構(gòu)造措施。如果地下連續(xù)墻既作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，又是主體結(jié)構(gòu)的一部分，其施工不僅要滿足抗?jié)B擋土，還要提高抗剪性能。同時(shí)，導(dǎo)墻的建設(shè)中，要將其墻面保持垂直，頂面保持水平。加強(qiáng)對(duì)垂直度以及平整度的控制，需在建筑機(jī)械中安裝垂直度自動(dòng)糾偏裝置，確保垂直度與水平度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。1.2.2樁的施工技術(shù)

人工挖孔灌注樁的成孔方法采用人工挖掘方式成孔，并在其中安放鋼筋籠，澆筑混凝土形成樁。在建設(shè)過程中，需要防止坍塌以及流砂發(fā)生，制定合理的護(hù)壁措施。

1.2.3挖土施工技術(shù)

挖土施工作業(yè)中，對(duì)取土口合理設(shè)計(jì)，制定高效、安全的取土口，綜合考慮主體結(jié)構(gòu)工程的規(guī)模以及難易程度。取土口應(yīng)該滿足結(jié)構(gòu)受力要求，保證土壓力的有效傳遞，但地下室結(jié)構(gòu)樓板下的挖土機(jī)翻土不能超過2次，同時(shí)注意取土口的水平距離以滿足地下結(jié)構(gòu)的自然通風(fēng)。科學(xué)選擇開挖形式，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，合理增加結(jié)構(gòu)施工縫。在坑內(nèi)使用小型挖掘機(jī)，地面以長臂挖土機(jī)、滑壁挖土機(jī)等機(jī)械輔助作業(yè)。由于地下深基坑的建設(shè)處于基本封閉狀態(tài)，需要對(duì)通風(fēng)、照明以及用電安全進(jìn)行合理設(shè)置，例如，通風(fēng)口應(yīng)該在挖土行進(jìn)路線中預(yù)留，鋪設(shè)專門的防水路線以供照明，使用安全電壓，安排專人監(jiān)護(hù)用電，準(zhǔn)備應(yīng)急處理方案。

1.2.4施工檢測(cè)與變形控制

按照設(shè)計(jì)要求，對(duì)每個(gè)工況進(jìn)行有效控制，包括其變形值以及沉降值。需要引起格外注意的是地下連續(xù)墻與支撐柱之間的不均勻沉降，逆作法施工環(huán)境較差，施工單位必須做好充分的變形反分析，并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果采取積極有效的措施。在水平結(jié)構(gòu)施工中，需要進(jìn)行坑底地基的處理，通過必要的臨時(shí)支撐、地基加固等措施，從設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)等全過程進(jìn)行控制管理，達(dá)到理想效果。

2　逆作法的施工不足分析

在施工建設(shè)過程中，逆作法支撐位置極易受到地下結(jié)構(gòu)、地下室層高的限制，并且無法對(duì)高度進(jìn)行有效調(diào)整。例如，在遇到較大的層高地下室時(shí)，需要采取臨時(shí)水平支撐，或者采取加大維護(hù)墻的斷面以及配筋。同時(shí)，結(jié)構(gòu)在施工時(shí)，所預(yù)留的節(jié)點(diǎn)以及施工縫較多，技術(shù)處理難度較大。并且，挖土作業(yè)過程中，其所處的環(huán)境處于封閉狀態(tài)，基坑中還存有大量的中間支撐柱或是降水用井點(diǎn)管。在目前的施工建設(shè)過程中，靈活、小型以及高效能的挖掘機(jī)械設(shè)備較為缺乏，挖土作業(yè)難度較大。另外，逆作法的使用不利于對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)，需要等待建筑基坑整體土方開挖結(jié)束之后，再進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，因此，需要對(duì)地上結(jié)構(gòu)荷載對(duì)地下承重不斷增加所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合考慮，無形中增加了建筑深基坑基樁檢測(cè)的成本。

3　建筑深基坑逆作法在某高層建筑基坑的應(yīng)用策略分析

通過對(duì)某市在建高層建筑基坑逆作法建設(shè)進(jìn)行跟蹤，對(duì)逆作法的應(yīng)用進(jìn)行分析。項(xiàng)目的主體結(jié)構(gòu)設(shè)置60層樓的主樓，裙樓配置為9層，建筑總面積達(dá)到35萬m3。其中，考慮到周圍處于交通密集區(qū)域，建筑基坑的建設(shè)對(duì)于交通影響巨大，因而采用基坑逆作法施工技術(shù)，對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)[4]。地下室配置四層樓，建筑總面積在8萬m2，基坑總面積達(dá)到2.1萬m3，深度在26m，平均深度在23m。

3.1確定施工方案

逆作法的施工方案在近些年的應(yīng)用中已經(jīng)相當(dāng)成熟，相關(guān)施工工藝也有著較高程度上的保障。同時(shí)，本工程土方在50萬m3左右，選擇常規(guī)、傳統(tǒng)的施工支護(hù)結(jié)構(gòu)費(fèi)用過大，工期長，因此，選擇逆作法進(jìn)行施工。

3.2對(duì)施工過程精確控制

土方開挖的方式要按照“分層、平衡、分段、對(duì)稱”的原則進(jìn)行細(xì)致分工，確定施工的指導(dǎo)方向。在每一層的土體邊緣需根據(jù)圖層開挖深度進(jìn)行留土，并采取措施，撐住周圍的土方。同時(shí)，對(duì)此部分的取土?xí)r間進(jìn)行嚴(yán)格管控，利用多種機(jī)械設(shè)備加快土方運(yùn)出。由于本工程采用了圓鋼管柱相應(yīng)的材料作為支承柱，并對(duì)相對(duì)應(yīng)的地上建筑起到永久荷載能力，因此需對(duì)支撐樁的誤差嚴(yán)格控制，要求誤差在-5～+5mm之間。另外，對(duì)于支承柱的建設(shè)要高度重視，嚴(yán)禁其出現(xiàn)彎曲變形。

3.3做好有效防護(hù)

本工程采用真空深井進(jìn)行降水作業(yè)，將每口深井作用面積設(shè)定為270m3。同時(shí)，在井管內(nèi)配置兩道相應(yīng)的濾管，以此提升降水效率。另外，對(duì)濾管的長度進(jìn)行嚴(yán)格控制，做好預(yù)降水作業(yè)，嚴(yán)格控制好降水，以避免沉降所引起的劇烈變形。

4　建筑深基坑逆作法施工技術(shù)的創(chuàng)新策略分析

4.1嚴(yán)格執(zhí)行土方開挖程序

作為影響工期以及施工安全的重要施工環(huán)節(jié)，土方開挖在施工過程中極易導(dǎo)致基坑發(fā)生變形。土方開挖的形式是多種多樣的，一般采用明挖以及暗挖。其中，暗挖方式在高層建筑基坑的建設(shè)過程中經(jīng)常采用，具有較高的穩(wěn)定相與便捷性。采用暗挖作業(yè)中，嚴(yán)格控制地下連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)變形、強(qiáng)度以及位移，使其符合基本的施工要求[5]。同時(shí)，在地下封閉環(huán)境施工時(shí)，對(duì)挖土工程量進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免安全風(fēng)險(xiǎn)上的增加。

4.2合理設(shè)置支承柱

在支承柱的施工作業(yè)中，需著重注意其中的兩個(gè)問題：①已完成結(jié)構(gòu)自重以及附加荷載如何支承；②如何合理控制垂直度。中間支承柱需要對(duì)上部相應(yīng)荷載承擔(dān)永久承受能力，因此要對(duì)其進(jìn)行綜合考慮。

4.3加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)施工建設(shè)

節(jié)點(diǎn)施工是建筑基坑逆作法中較為困難的部分，節(jié)點(diǎn)處理的好壞直接關(guān)系到建筑地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性。節(jié)點(diǎn)施工通常需要注意墻與梁、梁與梁以及墻與墻之間的節(jié)點(diǎn)，可以在與之相應(yīng)的地下連續(xù)墻中進(jìn)行錐螺紋套的預(yù)埋作業(yè)，對(duì)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接作業(yè)。施工的步驟可以表述為：在地下開挖過程中，進(jìn)行一定的清潔作業(yè)，繼而是連接梁的鋼筋，最后進(jìn)行鋼筋混凝土的澆搗作業(yè)。

5　結(jié)語

隨著建筑施工技術(shù)水平的提升，建筑基坑逆作法的建設(shè)與應(yīng)用也更加完善，其應(yīng)用領(lǐng)域也在進(jìn)一步擴(kuò)大。采用逆作法能夠有效保障工程質(zhì)量以及施工安全，產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益以及企業(yè)效益。但是，逆作法在實(shí)際的應(yīng)用過程中還是出現(xiàn)了很多的問題，需要研究人員與施工人員不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開拓創(chuàng)新，推動(dòng)問題的有效解決。

[1]張振亮，陳小青.對(duì)深基坑工程中逆作法施工的分析[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2011（6）：193.

[2]彭振峰.大型立柱樁垂直度控制技術(shù)的創(chuàng)新[J].建筑施工，2013，35（3）：197～198，201.

[3]蘇永波，張曉兵，裴兵團(tuán)，等.深基坑全逆作法施工技術(shù)在軟土地區(qū)的應(yīng)用[J].混凝土與水泥制品，2013（6）：78～80.

[4]程吉祥.某大型深基坑逆作法施工技術(shù)[J].建材與裝飾，2013（9）：57～59. [5]張文斌.深基坑工程逆作法施工技術(shù)[J].新材料新裝飾，2013（10）：76～ 77.

TU751

A

1673-0038（2015）34-0110-02

2015-8-5

粟遠(yuǎn)祿（1971-），男，工程師，本科，任項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人，主要從事現(xiàn)場(chǎng)施工、技術(shù)類工作。