逆作法在超高层建筑深基坑工程中的应用

逆作法在超高层建筑深基坑工程中的应用

吴俊亮

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在城市现代化建设不断发展的同时，逆作法工艺也取得较为明显的成就。支护效果明显、经济效益良好以及有效缩短工期，是在施工中应用逆作法工艺可取得的明显优势。逆作法施工工艺凭借上述优势大面积应用在建筑行业当中，在超高层建筑中科学应用逆作法施工工艺，不仅可实现对施工区域的合理划分，同时也可优化作业中存在的施工顺序交叉问题。

一、逆作法概念与优势

首先，在颠倒传统地下结构施工次序的基础上即可构成逆作法施工。首先需要完成基坑支护结构的搭设工作，支撑柱一般位于地面工程中间，将工程桩升至支撑柱后直接开展施工作业，施工对象为地下结构的顶板以及中间柱，然后按照逐层向下的次序开展施工作业，其中主要涉及到挖土以及楼板建造。一般情况下，我们可将逆作法分为全逆作法以及半逆作法两种施工类型。现阶段高层建筑逆作法施工应用最为普遍的为全逆作法。

其次，地下围护结构水平支撑工作主要是借助地下楼层的钢筋混凝土进行，混凝土浇筑工作需要在地下室结构钢筋绑扎完成的基础上开展。进一步细化全逆作法后可分为上下两种结构，施工中可利用同时施工的方式进行，也可按照优先完成地下结构的施工方式开展作业。与全逆作法相比，半逆作法并没有什么太大的不同。半逆作法会在地下室结构浇筑中利用交叉格形肋梁用作水平支撑，进而实现对地下结构框架的科学维护。这是施工前期半逆作法与全逆作法之间最为明显的差异

二、工程和地质概况

某超高层建筑地上66层，地下5层，建筑高度285.0m，其中地下室基坑面积约为7086m2，核心筒部分开挖深度达到24.2-27.4m，开挖土方量约为17万m3。该超高层建筑基坑东侧与南侧毗邻市政规划路，道路另一侧为施工中的超高层建筑，基坑的北侧与西侧毗邻地铁线路且与地铁出入口相连，北侧与西侧道路均为城市主要道路。

三、逆作法深基坑工程施工

1.设计支护结构的细节与注意事项

首先，在实际开展支护结构设计工作时，必须提高对各方面因素的重视程度，在综合考虑所有环节的基础上开展支护结构设计工作，设计完成后需要严格验算支护方案，真正意义上做到实地考察施工场地。通过对相关数据进行深入探究后，可以选择地下连续墙支护结构开展深基坑支护工程，施工时利用逆作法工艺。

其次，地下连续墙在深基坑工程施工过程当中始终当作支护结构使用，在超高层建筑中，地下室外墙就是指地下连续墙。超高层建筑在实际施工过程中，需要利用永久性结构的楼板开展水平支撑工作，维护深基坑开挖水平。不断向下开挖深基坑的同时，地下室各层楼板必须充分发挥自身的价值与作用，完成支护作业。在建筑当中，建筑主体结构的立柱始终作为竖向支撑存在。需要结合工程实际将圈梁科学的设置在相应位置，处做好临时支撑作业，其中主要涉及到地下室各层设备、车道以及楼梯等位置。在加强圈梁与建筑主体立柱的共同作用下。可形成一个较为平稳的支撑体系。

最后，建筑主要是依靠逆作法设置水平支撑系统以及平面支撑系统，在二者共同支护的情况下完成各项施工作业。这不仅可实现对工程整体施工质量的保障，也可改善建筑中施工速度较慢的问题。通过对投资成本的有效节省获取更为理想的经济效益。深基坑开挖过程中一定要提高对周边道路以及地下管线的重视程度，防止因为深基坑施工而造成的各种沉降或者侧向位移等问题。

2.土方开挖施工

由于超高层建筑逆作法深基坑施工一般情况下土体开挖深度在八米以上，因此在土方开挖过程中为了保证整体工程的合理性，应当合理设计工程取土口。在布置取土口的过程中一般应当保证取土口的大小满足整体土方开挖施工手里有缺，同时取土口的水平距离应当有利于在地下室结构内进行土方挖土施工，当地下室结构顶板处于封闭状态时，还应当保证土方开挖的取土口具备自然通风的智能。

在土方开挖过程中应当采取必要的留土护坡保护措施。在深基坑施工的坑边合理地留土可以有效地增大深基坑内的被动土压力，从而提高土体的结构抗力，限制深基坑支护结构产生位移。在实际施工开始前，相关设计部门应当对超高层建筑深基坑开挖工况进行模拟计算，通过合理设计留土的面积，减少跃层开挖导致深基坑支护结构的水平位移，从而消除超高层建筑深基坑施工的安全隐患。

3.地下连续墙施工以及应用

首先，在地面利用专用的设备即可完成地下连续墙施工工作。护壁工作一般是利用泥浆进行，依照向下的顺序逐步挖掘一条狭长的深槽，将钢筋浇筑混凝土科学放置在深槽内部，最终形成钢筋混凝土墙体。依次施工的钢筋混凝土墙体最终可连接成为一个整体，形成连续性较强的地下墙体。

其次，截水、防漏、挡土以及承重是在超高层建筑中开展地下连续墙施工的最终目标。地下连续墙施工并没有对土质提出较高要求，在多样的土质条件下均可开展地下连续墙施工工作。在建筑深基坑开挖工程当中，科学应用地下连续墙可以有效降低超高层建筑对施工场地周围环境的影响与破坏。

最后，通过不断减少震动的方式最大限度将施工噪音降低在最小范围之内。受到不同受力需求的影响，地下连续墙接头分裂也存在一定的差异性，刚性接头以及柔性接头是构成完整地下连续墙施工接头的两种形式。需要在施工中结合施工需求以及现场情况，科学选择接头方式。

4.中间支承柱的设计

中间支承柱是超高层建筑逆作法深基坑施工中的重要组成部分，因此在实际施工过程中相关施工部门应当对中间支承柱的设计报以高度重视。对中间支承柱的设计应当从整体地下结构出发，并结合施工场地地质状况以及实际施工需求。在制定施工方案时应当根据地下室实际结构确定中间支承柱的数量，保证其满足逆作法深基坑施工的受力要求，通常来讲中间支承柱会布置在柱子纵横相交处，以支承柱周围与土体的摩擦力以及支承柱柱低的正应力对其上部荷载力进行有效平衡。

结语：逆作法技术逐步趋于完善，但现阶段我国高层建筑与超高层建筑的逆作法技术仍存在诸多问题，亟需进行深入研究。以本文研究的超高层建筑为例，深基坑开挖过程中不但地下水会对工程进度造成巨大的影响，地震等地质灾害、施工人员的素质都会对工程可靠性造成影响，因此在实际施工过程中，相关施工部门应当根据实际施工情况进行严格把关。

参考文献：

[1]胡建武.逆作法施工技术在高层建筑工程施工中的应用[J].科学与财富,2015(25):100.

[2]肖伟,辛国军.试析高层建筑施工中逆作法技术的应用[J].环球市场,2016(14):225.