特大型商業(yè)地產(chǎn)建筑深基坑逆作法施工實(shí)踐

董磊

[摘 要]現(xiàn)如今，建筑工程的施工方式呈現(xiàn)出一定的多樣性，其中比較典型的就是深基坑逆作法施工技術(shù)。這一施工技術(shù)能夠在建筑工程中得以高效地應(yīng)用，主要是由于逆作法施工技術(shù)不僅應(yīng)用方式相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而且經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都比較明顯。這種施工方式在很多大型的建筑中都得到了高效地應(yīng)用，不僅包括住宅建筑的施工工程，還包括商業(yè)地產(chǎn)等建筑類(lèi)型。本文中，筆者主要以具體的工程實(shí)例來(lái)介紹和分析深基坑逆作法施工技術(shù)，希望能夠給相關(guān)的工作人員提供借鑒和參考。

[關(guān)鍵詞]商業(yè)地產(chǎn)建筑；深基坑；逆作法；施工實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：TU986.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）03-0198-01

為了保證建筑工程深基坑施工的穩(wěn)定性，工作人員往往會(huì)采用逆作法的施工方式。在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員需要對(duì)工程土方開(kāi)挖的方式，液壓調(diào)控系統(tǒng)以及臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)等形式加強(qiáng)重視。從具體的工程實(shí)踐中可以看出，采用這一施工方式具有一定的科學(xué)性和可行性。

1、工程概況

本工程為某特大型商業(yè)地產(chǎn)建筑，位于某城市的中心街道處。這一項(xiàng)目屬于高層建筑，其中，樓層主要為25層-28層之間不等，主要有8棟樓。建筑項(xiàng)目總體面積達(dá)到27萬(wàn)m2，地下結(jié)構(gòu)站占地面積約為9萬(wàn)m2。在建筑施工的過(guò)程中，基坑開(kāi)挖工程的開(kāi)挖深度主要為10米左右，主樓區(qū)域中的底板厚度存在著明顯的差異性。

1.1 周邊環(huán)境

項(xiàng)目工程的周邊環(huán)境存在著一定的復(fù)雜性，因此，施工工程就存在著一定的難度。具體來(lái)說(shuō)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，周邊的建筑不科學(xué)。在本工程地下室邊線處有一棟石化大廈，其高度約為80米，而且主要是以剪力墻結(jié)構(gòu)為主，其樁基礎(chǔ)處于地下室結(jié)構(gòu)中。第二，地下管線密集，布局不合理。從這一商業(yè)建筑工程中可以看出，由于地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜，很多市政管線已經(jīng)趨于老化，管理工作不到位。另外，在距離基坑邊線的部位還有相應(yīng)的煤氣管線。

1.2 水文地質(zhì)概況

要想采用科學(xué)的建筑施工方式，工作人員就需要對(duì)整個(gè)建筑的水溫地質(zhì)條件進(jìn)行概括和分析。從本工程的水文地質(zhì)條件上看，由于地勢(shì)相對(duì)比較平坦，地面的標(biāo)準(zhǔn)高度被控制在3米左右，高差僅為0.53米。施工場(chǎng)地的土質(zhì)類(lèi)型比較明顯。除了褐黃色黏土之外，還包括灰黃色黏土等等。由于黏土結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，嚴(yán)重地影響到施工工程的高效進(jìn)行。從這一工程類(lèi)型所在地中可以看出，其水文地質(zhì)類(lèi)型屬于潛水，地下水水文在1.7-2.5米的范圍內(nèi)，聽(tīng)過(guò)具體的勘查可以看出，工程土層中的承壓水不會(huì)對(duì)基坑造成嚴(yán)重地影響。

2、“逆作法”施工方式的主要特點(diǎn)

2.1 逆作法施工方法主要針對(duì)建筑工程而言的，在施工的過(guò)程中，主要是將外墻結(jié)構(gòu)作為主要的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)施工人員還應(yīng)該明確基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)。在施工的過(guò)程中，工作人員需要按照科學(xué)的工序來(lái)進(jìn)行。

2.2 逆作法的特點(diǎn)。從逆作法的特點(diǎn)上看，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，第一是在基坑結(jié)構(gòu)中，應(yīng)該以地下墻結(jié)構(gòu)為主，將其作為主要的承載結(jié)構(gòu)。在施工的過(guò)程中，樁體的深度以及直徑等都需要符合標(biāo)準(zhǔn)。另外，墻體的厚度和深度都需要進(jìn)行精準(zhǔn)地計(jì)算。這樣才可以保證逆作法施工的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。第二是對(duì)于本工程的施工，主要是以首層的樓板為主，然后直接深入到對(duì)底層，然后進(jìn)行澆筑工作。

2.3 逆作法的優(yōu)勢(shì)。這種施工方式的優(yōu)勢(shì)比較明顯，不僅可以降低施工成本，還可以保證建筑工程達(dá)到一定的安全性和可靠性。主要是由于這種施工方式可以將梁板作為主要的支撐結(jié)構(gòu)，形成一種類(lèi)似網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，提升了開(kāi)挖工程的整體穩(wěn)定性。另外，外圍土體的壓力可以轉(zhuǎn)移到梁板結(jié)構(gòu)當(dāng)中，降低擋土樁的受力程度，基坑擋土結(jié)構(gòu)具有一定的穩(wěn)定性。另外，在實(shí)際的工程建設(shè)中，逆作法施工形式可以在相對(duì)比較復(fù)雜的施工環(huán)境中應(yīng)用，形式具有一定的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性。

3、逆作法原理以及施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 工藝原理。在逆作法方式施工的過(guò)程中，主要是將地下的連續(xù)墻作為主要的承重對(duì)象，基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)主要的作用就是用來(lái)?yè)跬?、擋水以及支撐。首層樓板同樣可以進(jìn)行支撐。具體來(lái)說(shuō)，施工工程主要包括地下連續(xù)墻以及人工挖孔樁等結(jié)構(gòu)，另外還包括施工荷載的相關(guān)構(gòu)件，地下室梁板可以作為地下連續(xù)墻來(lái)起到水平支撐的作用。

3.2 施工關(guān)鍵技術(shù)。逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用可以廣泛地解決基坑建筑工程中施工周期，施工環(huán)境以及施工荷載等相關(guān)的問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）差異沉降問(wèn)題。在施工的過(guò)程中，施工底板施工之前，所有結(jié)構(gòu)的重量主要依靠的是地下的連續(xù)的結(jié)構(gòu)來(lái)承擔(dān)。施工結(jié)構(gòu)層數(shù)增加的同時(shí)，必須要對(duì)中柱狀的地下連續(xù)墻的荷載程度進(jìn)行控制，盡量減少荷載量。

因此，逆作法施工中，在地下室基礎(chǔ)底板完成前，地下連續(xù)墻和中柱樁直接受力，未直接受力的工程樁之間的相互影響依然存在，如果各根中柱樁之間或地下連續(xù)墻之間有較大的差異沉降，已澆筑的樓板與梁系就會(huì)產(chǎn)生裂縫，將危及上部結(jié)構(gòu)的安全。所以，逆作法設(shè)計(jì)和施工中，必須計(jì)算中柱樁間和邊樁與地下連續(xù)墻間的沉降，以及如何通過(guò)實(shí)測(cè)控制他們的差異沉降。

（2）樁承載力問(wèn)題。當(dāng)前高層建筑樁（筏）基礎(chǔ)與地基工同作用的理論可分為，高層建筑樁箱（筏）基礎(chǔ)的常規(guī)設(shè)計(jì)理論—強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論和高層建筑樁（筏）基礎(chǔ)變形控制設(shè)計(jì)理論。逆作法施工期間基坑開(kāi)挖土體應(yīng)力釋放，坑內(nèi)土體回弱，帶動(dòng)立柱樁上移：地下室及上部結(jié)構(gòu)施工后，樁身承擔(dān)的向下荷載增加。整個(gè)過(guò)程中，樁身所承受的荷載包括樁身自重、上部荷載、正摩阻力、負(fù)摩阻力、樁端阻力，這些力共同作用的結(jié)果，使樁發(fā)生沉降與抬升的變形。

（3）“盆”邊土寬度問(wèn)題。在地下連續(xù)墻邊需留設(shè)合理的土體寬度，采用盆式開(kāi)挖可提高機(jī)械挖土效率，減少人工挖土量，是加快挖土速度、控制地墻變形的有效方法。在盆式開(kāi)挖階段地墻的變形增量并不大，但是在盆邊抽條挖土?xí)r，變形要比盆式開(kāi)挖階段的變形值大，發(fā)展速率快。另一方面，在挖土施工時(shí)在坑內(nèi)部留有足夠?qū)挾鹊呐柽呁?，坑?nèi)局部留土的合理分布可以有效增大被動(dòng)區(qū)的被動(dòng)土壓力，可用此部分土體產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力來(lái)平衡基坑外部的主動(dòng)土壓力。

4、在逆作法設(shè)計(jì)和施工的配合方面

目前設(shè)計(jì)單位不直接參與逆作法施工過(guò)程的結(jié)構(gòu)受力分析和設(shè)計(jì)，只能依靠施工單位自身的力量進(jìn)行研究分析，而施工單位由于人員配備的局限性，往往沒(méi)有強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)隊(duì)伍，因此在進(jìn)行逆作法的分析和設(shè)計(jì)時(shí)只能半經(jīng)驗(yàn)半理論，沒(méi)有正規(guī)的理論設(shè)計(jì)依據(jù)：同時(shí)設(shè)計(jì)單位也不參與工程的施工組織設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)單位和施工單位常常因?yàn)樵O(shè)計(jì)思路和施工進(jìn)程發(fā)生矛盾。逆作法施工過(guò)程中，施工縫的留設(shè)問(wèn)題也是設(shè)計(jì)和施工單位爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，梁柱接頭的設(shè)計(jì)必須滿足設(shè)計(jì)要求，然而設(shè)計(jì)方往往對(duì)施工單位提出的施工縫留設(shè)位置以及接頭方式產(chǎn)生質(zhì)疑，在雙方的討論中設(shè)計(jì)方由于缺乏逆作法的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)又不能提供強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)方案。

5、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展，逆作法在多層地下室工程施工中，在圍護(hù)擋方案、節(jié)約投資及安全方面，都具有較好的優(yōu)勢(shì)。尤其在現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況較為復(fù)雜時(shí)，若能夠在設(shè)計(jì)上統(tǒng)籌安排，不失為一種方便可行、經(jīng)濟(jì)安全的好的施工方案，值得推廣并必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

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