逆作法在建筑深基坑工程中應(yīng)用的重點(diǎn)分析

李文靜（泰安市凸凹空間裝飾工程有限公司，山東 泰安 271000）

深基坑施工是建筑施工工程基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，深基坑施工質(zhì)量在一定程度上決定著整體建筑的穩(wěn)定性和后期施工的安全性，因此不論是施工企業(yè)還是建筑業(yè)主，對深基坑施工給予了高度重視，由于當(dāng)前的建筑施工項(xiàng)目工程規(guī)模越來越大，深基坑施工空間也隨之增大，在這樣的情況下，深基坑支護(hù)逆作法施工技術(shù)因?yàn)榫邆淞己玫沫h(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢而得到快速發(fā)展，在建筑深基坑施工中的應(yīng)用率也有了大幅度提高，合理分析逆作法施工技術(shù)的具體應(yīng)用和應(yīng)用重點(diǎn)，對于建筑工程深基坑施工來說意義重大。

1 逆作法原理與主要施工方法

逆作法作是近年逐漸興起的一種較為先進(jìn)的建筑施工作業(yè)方法，它作業(yè)的針對對象是處于地面或者地下某建筑層下面的各個層級的地下室，作業(yè)順序是從上到下，地下室整體結(jié)構(gòu)中的豎向支撐結(jié)構(gòu)與樓板結(jié)構(gòu)連接形成框架，框架具有抗壓強(qiáng)度和水平剛度，逆作法就在此基礎(chǔ)上展開，從而形成基坑支護(hù)，確保開挖基坑的安全穩(wěn)定性，這種方法具體是：先實(shí)施地下連續(xù)墻和各類支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，做法是在地下室周圍，也可以順著其邊軸線走向開展，再選擇合適位置實(shí)施豎向支撐結(jié)構(gòu)里的樁體和柱子，接下來構(gòu)建地下建筑層的梁板結(jié)構(gòu)，最終與豎向結(jié)構(gòu)匯合形成框架，利用框架結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性對基坑起到圍護(hù)作用，這個水平支撐體系是基坑圍護(hù)的首道防線，防線建成后即實(shí)施土方開挖的第一層作業(yè)，最終挖出地下室基坑，以下每層地下建筑層的圍護(hù)和開挖作業(yè)均以此類推，到達(dá)底板封底為止。

需要注意的是，在這個過程中，地下連續(xù)墻的作用僅限于支護(hù)結(jié)構(gòu)。另外，完成了第一層的結(jié)構(gòu)建筑施工，地下建筑以上的工程施工就有開工建設(shè)的條件，此時地下層級的建筑施工仍在進(jìn)行，地上部分的建設(shè)得以同步實(shí)施。

逆作法施工可以分成兩個類型，就是半逆作法和全逆作法，區(qū)分的判斷依據(jù)在于建筑施工過程地層遇到的地質(zhì)條件，還有以何種方式支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)，全逆作法具體操作方法是，從已經(jīng)澆筑成型的樓板往下開始土方開挖作業(yè)，作業(yè)順序是從上到下依次修層開挖，建成樓板結(jié)構(gòu)，以第一層樓板結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，地上和地下作業(yè)可同步開展，須注意實(shí)施地上部分建筑施工過程中須重點(diǎn)考量現(xiàn)有豎向支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置方式的最大承載力，還有地下結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性以及地上部分加重的荷載程度，以此為據(jù)確定地上部分可以承受的施工層數(shù)；半逆作法具體操作方法是，從已經(jīng)澆筑成型的樓板結(jié)構(gòu)往下開始土方開挖作業(yè)，建成樓板結(jié)構(gòu)，此時不開展地上部分作業(yè)，地下結(jié)構(gòu)的全部作業(yè)確認(rèn)完成，地上部分作業(yè)正式開始，軟土地基基坑作業(yè)中多采取半逆作法施工，還有另外情況，就是在上述兩種施工方法的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場管理和技術(shù)人員也可從實(shí)際出發(fā)，擇機(jī)實(shí)施盆狀開挖，分層以及部分逆作法等等。

上述逆作法施工方法并非基坑工程的全部作業(yè)方式，還包括部分順作和逆作法，土方抽條和盆狀開挖逆作法，以及時空效應(yīng)逆作法。逆作法并不能對基坑工程施工包打天下，還需有相應(yīng)的輔助施工技術(shù)輔佐，其中包括地下連續(xù)墻，起豎向支撐作用的樁體和柱子，降水，土方開挖，逆作結(jié)構(gòu)的防水作業(yè)，土體加固防護(hù)，隔離周邊建筑物以及信息技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)等等，采用逆作法實(shí)施基坑作業(yè)，須保證的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要是逆作法施工達(dá)到的深度和作業(yè)層數(shù)，還有支撐結(jié)構(gòu)的樁體和柱子的垂直度，除此之外降水，土體加固強(qiáng)度以及地下連續(xù)墻達(dá)到的埋深都是作業(yè)的主要技術(shù)指標(biāo)。

2 逆作法技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 技術(shù)優(yōu)勢

第一，地下室是逆作法施工技術(shù)的圍護(hù)支撐載體，它負(fù)責(zé)向地面轉(zhuǎn)移高建筑重力，較好規(guī)避建筑施工過程的變形風(fēng)險，達(dá)到較高建筑強(qiáng)度，確保高層建筑更加安全穩(wěn)定，逆作法的施工過程不對整體建筑提出過高支撐強(qiáng)度要求，壓縮了支撐所需的模具數(shù)量，有利于節(jié)能降耗；第二，采用逆作法作業(yè)，它的平臺是地面，既可以使工程質(zhì)量得到保障，又為地下作業(yè)留出了足夠空間，為資源的合理配置創(chuàng)造了有利條件。

2.2 經(jīng)濟(jì)效益

第一，逆作法施工過程中，地下支撐結(jié)構(gòu)除了其自身作用之外，還能以作業(yè)現(xiàn)場外墻的身份為建筑施工過程阻擋水土和風(fēng)力，無須另行設(shè)計防水層，對控制工程深基坑成本非常有利，由于這種方法沒有過高的支撐力要求，施工時可對支撐樁體進(jìn)行數(shù)量的適度縮減；第二，這種方法成型后的地下室使用面積增加了，空間利用率得以提高；第三，相較于傳統(tǒng)方法，逆作法是一種很大的技術(shù)突破，它能縮短工期，時間成本得以壓縮。

2.3 環(huán)境效益

逆作法施工有利于深基坑施工減少影響外部環(huán)境的程度，第一，相較于傳統(tǒng)施工技術(shù)，逆作法帶來更小的噪聲污染，大大緩解了長期困擾的擾民難題；第二，逆作法施工最大限度地縮短了施工時長，有效規(guī)避了連續(xù)建筑施工給周邊居民和環(huán)境帶來的不利影響；第三，逆作法施工作業(yè)過程幾乎不產(chǎn)生粉塵，因此帶來的空氣污染很低，建筑施工環(huán)境水質(zhì)和空氣質(zhì)量都得到了很好的保護(hù)。顯然，深基坑工程采用逆作法施工，對傳統(tǒng)技術(shù)限制是很大的突破性進(jìn)展，即使工程周邊人口和建筑密集也可正常施工。

3 逆作法技術(shù)的具體應(yīng)用

以某工程為例，其面對極其復(fù)雜的周邊環(huán)境，須達(dá)到20m的開挖深度，需要極強(qiáng)的變形控制，工程達(dá)到了一級安全級別，設(shè)計方案綜合考量水土壓力確定其承載力，確定1.25的分項(xiàng)系數(shù)，以極限荷載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)承載力，設(shè)計20kPa的地面附加荷載，40kPa的土方工程車附加荷載，經(jīng)過細(xì)致勘測工程選址所在地水文地質(zhì)及環(huán)境條件，以基坑作業(yè)盡量不影響周邊環(huán)境，同時還能保證作業(yè)效率為原則，基坑圍護(hù)的地下連續(xù)墻兩墻合一逆作法施工。

3.1 科學(xué)制定施工方案

第一，建筑施工開始之前須對作業(yè)現(xiàn)場及周邊進(jìn)行詳細(xì)勘察，對潛在影響工程工期的不利因素進(jìn)行總結(jié)，提前做好風(fēng)險控制；第二，基坑作業(yè)采用逆作法施工過程中，現(xiàn)場技術(shù)和管理人員須嚴(yán)密監(jiān)測包括安裝斜管，鉆孔和灌漿作業(yè)以及基坑整體及邊線控制等在內(nèi)的作業(yè)內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題須立即解決；第三，逆作法用于基坑作業(yè)，其高度的專業(yè)性對作業(yè)人員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)要求很高，需要他們以高超的業(yè)務(wù)能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)應(yīng)對，作業(yè)須嚴(yán)格執(zhí)行施工方案并規(guī)范化操作，安全防護(hù)也要切實(shí)加強(qiáng)，做到工程質(zhì)量和進(jìn)度兩不誤，大力推廣逆作法施工方法的普及發(fā)展。

3.2 連續(xù)墻施工

深基坑作業(yè)須制定嚴(yán)格的施工方案，要求作業(yè)人員據(jù)此采用逆作法堅(jiān)決執(zhí)行地下連續(xù)墻作業(yè)，這是整個深基坑工程的關(guān)鍵部分，高質(zhì)量完成有利于工程防水，作業(yè)前須對地下連續(xù)墻作業(yè)涉及的長寬高技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)測量，開挖作業(yè)完畢，溝槽內(nèi)放入鋼筋籠，經(jīng)混凝土澆筑作業(yè)后地下連續(xù)墻成型。需要注意的是，鋼筋籠綁扎須穩(wěn)固牢靠，澆筑完成養(yǎng)護(hù)作業(yè)須及時跟進(jìn)，確保地下連續(xù)墻無斷裂風(fēng)險，保證工程質(zhì)量。

3.3 支護(hù)樁施工

逆作法深基坑作業(yè)的支護(hù)樁環(huán)節(jié)同等重要，以地下商場或停車場為例，這類建筑占地和空間較大，屬于大型建筑，尤其須強(qiáng)調(diào)保證支護(hù)樁作業(yè)質(zhì)量，其中如何加強(qiáng)支護(hù)樁安全穩(wěn)定性是關(guān)鍵難點(diǎn)，鉆孔作業(yè)須把孔洞直徑擴(kuò)大到最大限度，確保樁底空間夠大，再施以混凝土澆筑作業(yè)，確保其最大承載力和使用年限，把工程整體成本控制下來，企業(yè)也可獲得更大經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 土方開挖

逆作法應(yīng)用于深基坑工程，第一步是澆筑頂部梁板，然后實(shí)施從上到下的逐層作業(yè)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)即實(shí)施開挖土方作業(yè)，作業(yè)前須認(rèn)真勘測土體開挖的有利和不利技術(shù)條件，發(fā)現(xiàn)風(fēng)險因素立即上報并及時處理，盡最大努力控制風(fēng)險因素，須采取有效措施保證連續(xù)施工，保證土方開挖和運(yùn)輸順暢，縮短工期，壓縮時間成本。土方開挖施工中必須做好防水與排水工作，以免因?yàn)樗沫h(huán)境控制不好影響建筑基坑穩(wěn)定。

3.5 節(jié)點(diǎn)處理

作業(yè)人員須高度重視節(jié)點(diǎn)處理，所謂節(jié)點(diǎn)，就是支撐結(jié)構(gòu)結(jié)合部位，一方面作業(yè)人員施工過程中須對支撐結(jié)構(gòu)規(guī)劃方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做到嚴(yán)格執(zhí)行，保證所有節(jié)點(diǎn)均勻受力并確保各節(jié)點(diǎn)的各自受力情況符合標(biāo)準(zhǔn)；二是一旦作業(yè)過程有斷裂節(jié)點(diǎn)，須馬上用鋼板等進(jìn)行加固，也可采取把連接作用的剪力構(gòu)件預(yù)埋到支撐結(jié)構(gòu)中優(yōu)化節(jié)點(diǎn)功能，最大限度保障基坑整體質(zhì)量。

3.6 地下室梁板澆筑

關(guān)于澆筑地下室梁板，第一，作業(yè)人員必須以高度負(fù)責(zé)的態(tài)度確保作業(yè)原材料達(dá)到工程質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)人員須經(jīng)過反復(fù)測試確定混凝土配比確保合格，然后生產(chǎn)混凝土成料實(shí)施澆筑；第二，必須嚴(yán)格控制混凝土澆筑作業(yè)速度，不得過快引發(fā)質(zhì)量問題，澆筑作業(yè)須逐層依次進(jìn)行，混凝土達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)以細(xì)沙土鋪設(shè)；第三，澆筑作業(yè)最后收面須平整，養(yǎng)護(hù)作業(yè)須及時跟進(jìn)，規(guī)避收縮和溫度裂縫的產(chǎn)生，提高工程進(jìn)度。

4 逆作法在深基坑施工中應(yīng)用的進(jìn)展

經(jīng)過科技人員的不斷研發(fā)努力，最近幾年在逆作法地下深基坑作業(yè)技術(shù)開發(fā)中取得了突破性進(jìn)展，包括控制中間立柱垂直度，高質(zhì)量第地下連續(xù)墻作業(yè)，如何保障地上和地下安全有序推進(jìn)同步作業(yè)等，無論理論還是技術(shù)層面都有所突破，尤其是針對如何控制工程中間立柱垂直度的即時調(diào)控等技術(shù)工藝完成了一體化豎向支撐成樁，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定也日臻完善，在地下連續(xù)墻施工中，針對接頭管的安裝、成槽以及如何高質(zhì)量加工吊裝鋼筋籠以及澆筑混凝土等關(guān)鍵工序都比較成熟。逆作法超深穿土嵌巖構(gòu)建地下連續(xù)墻，已經(jīng)在技術(shù)層面取得良好成效。

科研人員還就超深基坑逆作法施工提出鋼管井點(diǎn)按需式動態(tài)降水理論，同步提出以首層土體降水實(shí)況為基礎(chǔ)確認(rèn)降水井的數(shù)量設(shè)置等理論，讓逆作法作業(yè)具備更多有利條件，在豎向支撐層面進(jìn)行分層，對水平分區(qū)進(jìn)行分塊，盆狀開挖以對稱方式進(jìn)行且流水作業(yè)，加快地下水平結(jié)構(gòu)作業(yè)進(jìn)度和對頂形成，縮短基坑大體量堆積時長，規(guī)避不利時空效應(yīng)出現(xiàn)，提高工程安全穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了開挖作業(yè)成型支撐樁體和立柱及其他結(jié)構(gòu)安全轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性的目的，工程具備全逆作法開展地下5層和地上8層同步作業(yè)的條件，采用先進(jìn)的信息化技術(shù)，對圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)效果進(jìn)行直觀可視監(jiān)控，所得技術(shù)參數(shù)及時反饋到?jīng)Q策層，有利于對施工方案進(jìn)行合理調(diào)控，就是對施工前后及整個過程進(jìn)行數(shù)據(jù)信息搜集，以此為據(jù)修正施工方案，達(dá)到獲得最終最優(yōu)化地下工程效果的目的，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，信息化技術(shù)必將為地下工程施工帶來更大便利和成效。

逆作法施工在基坑項(xiàng)目中的應(yīng)用范圍會越來越廣，未來會給更多的工程結(jié)構(gòu)提供基坑施工保障，因此必須根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)條件與水文情況選擇科學(xué)的施工方式與參數(shù)，為深基坑施工穩(wěn)定效果提供保證，進(jìn)而支撐建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。

5 結(jié)語

經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用能夠發(fā)現(xiàn)，在建筑工程深基坑施工中合理應(yīng)用逆作法施工技術(shù)，不僅能夠取得良好的基坑加固效果，同時也能發(fā)揮降低施工成本和提高施工效率等作用，而且不會造成噪聲等負(fù)面影響，其應(yīng)用優(yōu)勢是非常明顯的，因此我們應(yīng)深入分析了解深基坑支護(hù)逆作法的主要施工方法及其在建筑深基坑中的具體應(yīng)用，以便發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的最大應(yīng)用價值。