深大基坑逆作法施工讲义

高层建筑多层地下室传统施工方法的不足

传统的施工多层地下室的方法是开敞式施工，即大开口放坡开挖，或用支护结构围护后垂直开挖，挖至设计标高后浇筑钢筋混凝土底板，再由下而上逐层施工各层地下室结构，待地下结构完成后再进行地上结构施工。

对于深度大的多层地下室，用上述传统方法施工存在一些问题：基坑很深，支护结构的挡墙长度很大，费用增加。基坑内部支护结构的支撑用量大，一方面需用大量大规格的钢材，另一方面也增加了地下结构施工的难度。实践证明，利用“逆筑法”施工开挖深度大的多层地下结构是十分有效的。

高层建筑多采用补偿性基础，有较深的多层地下室，它一方面利用补偿原理能有效地利用地基承载力，另一方面亦可充分利用地下空间作为地下停车场、设备层用房等，增加使用面积。这也为利用“逆筑法”提供了条件。

如用井点设备降低地下水时，水位的降低会引起土体固结，使周围地面产生降沉，如不采取特殊措施，亦会危及基坑附近的建筑物、地下管线和道路。深基坑的开挖，基坑的变形和周围地面的沉降是施工中急待解决的问题之一二、“逆作法”概述基坑工程传统的施工方法是开敞式施工，即开口放坡开挖或用支护结构围护后垂直开挖，直到底板下设计标高。然后从底板浇筑钢筋混凝土开始，由下而上逐层施工各层地下室结构，基础及地下室完成后再进行上部主体结构施工，这种施工方法也称为“顺作法”。当高层建筑的基坑工程大而深时，围护结构的内支撑体系或锚杆体系工程量十分大，而且工期很长，特别是使用内支撑体系时，随着地下室结构由下而上，不再需要内支撑时，拆除工作量也很大，钢筋混凝土内支撑往往还要爆破拆除。针对“顺作法”的缺点，“逆作法”则是利用地下室的梁、板、柱结构，取代内支撑体系去支撑围护结构，所以此时的地下室梁板结构就要随着基坑由地面向下开挖而由上往下逐层浇筑，直到地下室底板封底。与“顺作法”由底板逐层向上浇筑地下室结构的顺序是相逆的，故称之为“逆作法”，也称之为“逆筑法”。“逆筑法”的工艺原理是：先沿建筑物地下室轴线（地下连续墙也是地下室结构承重墙）或周围（地下连续墙等只用作支护结构）施工地下连续墙或其他支护结构，同时在建筑物内部的有关位置（柱子或隔墙相交处等，根据需要计算确定）浇筑或打下中间支承柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。与此同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。这样地面上、下同时进行施工，直至工程结束。

“逆作法”施工，以地面一层楼面结构是封闭还是敞开，分为“封闭式逆作法”和“开敞式逆作法”。前者可以地面上、下同时进行施工；后者上部结构不能与地下结构同时进行施工，只是地下结构自上而下逐层施工。

与传统的施工方法相比，用“逆作法”施工多层地下室有下列优点：1、缩短工程施工的总工期带多层地下室的高层建筑，如采用传统方法施工，其总工期为地下结构工期加地上结构工期，再加装修等所占之工期。而用“逆作法”施工，一般情况下只有地下l层占绝对工期，其他各层地下室可与地上结构同时施工，不占绝对工期，因此可以缩短工程的总工期。如上述的日本读卖新闻社大楼，地上9层、地下6层，用“封闭式逆筑法”施工，总工期只22个月，比传统施工方法缩短工期6个月。又如有6层地下室的法国巴黎拉弗埃特百货大楼，用逆筑法施工，工期缩短1/3。地下结构层数愈多，用逆筑法施工则工期缩短愈显著。

2、基坑变形小，相临建筑物等沉降少采用“逆筑法”施工，是利用逐层浇筑的地下室结构作为周围支护结构地下连续墙的内部支撑。由于地下室结构与临时支撑相比刚度大得多，所以地下连续墙在侧压力作用下的变形就小得多。此外，由于中间支承柱的存在使底板增加了支点，浇筑后的底板成为多跨连续板结构，与无中间支承柱的情况相比跨度减小，从而使底板的隆起也减少。因此，“逆筑法”施工能减少基坑变形，使相邻的建（构）筑物、道路和地下管线等的沉降减少，在施工期间可保证其正常使用。

3、使底板设计趋向合理

钢筋混凝土底板要满足抗浮要求。用传统方法施工时，底板浇筑后支点少，跨度大，上浮力产生的弯矩值大，有时为了满足施工时抗浮要求而需加大底板的厚度，或增强底板的配筋。而当地下和地上结构施工结束，上部荷载传下后，为满足抗浮要求而加厚的混凝土反过来又作为自重荷载作用于底板上，因而使底板设计不尽合理。用“逆筑法”施工，在施工时底板的支点增多，跨度减小，较易满足抗浮要求，甚至可减少底板配筋，使底板的结构设计趋向合理。4、可节省护结构的支撑

深度较大的多层地下室了，如用传统方法施工，为减少支护结构的变形需设置强大的内部支撑或外部拉锚，不但需要消耗大量钢材，施工费用亦相当可观。如上海电信大楼的深11m、地下3层的地下室，用传统方法施工，为保证支护结构的稳定，约需临时钢围檩和钢支撑1350t，而用“逆筑法”施工，土方开挖后是利用地下室结构本身来支撑作为支护结构的地下连续墙，可省去支护结构的临时支撑。适用范围：

“逆作法”施工技术适用于高层建筑、多层地下室结构施工及类似地下室结构的地下构筑物的结构施工。但地下连续墙中柱桩沉降量必须经过计算。二、“逆筑法”施工技术逆作法施工流程图2、逆作法施工的关关键技术逆作法的施工程序序是：中间支承柱和地下下连续墙施工地下室-1层挖土和其顶板、、内部结构从地下室-2层开始地下室结构构和地上结构同时施工（地地下室地板浇筑之之前，地上结构允许施工工的高度根据地下下连续墙和中间支承承柱的承载能力确确定）地下室室地板板封底底并养养护至至设计计强度度继续进进行地地上结结构施施工直直至工工程结结束1）支柱柱桩正正确定定位：：逆作法施工时时，支承垂直直力的是由工工程桩接高的的型钢支柱，，将来再立柱柱外再包裹混混凝土作正式式地下室柱，，所以其轴线线位置与垂直直度必须正确确，要求偏差差再20㎜以内，否则会会影响正式工工程柱子位置置的正确性，，这在施工工工程桩时，就就要特别注意意提高精度，，立柱要按下下部工程桩的的种类，设计计专用定位器器并采取定位位措施，如钻钻孔灌注桩要要适当扩大钻钻孔，钢筋笼笼固定立柱要要全方位测量量垂直定位下下放，再用支支架临时固定定后浇混凝土土。如果是大大口径钢管桩桩，可以在孔孔内埋设导向向定位模板，，测量控制垂垂直度，再用用支架临时固固定后，浇灌灌锚固混凝土土。2）沉降差异控控制逆做法是先施施工地下室楼楼板与上部结结构，后施工工基础大底板板，所以工程程桩在前期是是部分受力部部分不受力，，因此，各根根立柱桩会有有沉降产生，，如果各根立立柱桩之间或或立柱桩与地地下墙之间有有较大的沉降降差，已浇筑筑的楼板与梁梁系就会产生生裂缝，危及及正式结构的的安全。以往往的逆作法施施工之所以不不能从试验研研究推广到大大型工程，主主要难点就是是变形控制无无法把握。现现在随着计算算机技术的发发展，变形控控制能够把握握，在我公司司所做工程中中，采取的措措施主要是两两条：逆作法施工顺序是是事先设定的，在在挖土各个阶段，，立柱与地墙受力力可以正确计算，，按荷载与地基桩桩及地质指标进行行沉降估算。各立立柱与地墙相邻沉沉降计算差值应当当满足结构设计要要求，其沉降差一一般按结构允许定定为10~20㎜，如恒积大厦沉降降差≤20㎜，明天广场沉降差差≤10㎜。A）设定工况并计算算沉降B）施工动态控制岩土力学的计算与与实际相差很大，，因此保证结构安安全是信息化施工工的重要任务。对对地下墙、立柱桩桩、垂直与水平变变形、地下水位、、挖土工况条件等等要全面进行监测测，根据实测结果果再按实际工况来来反算土体力学参参数，修正下一步步工况计算，当出出现相邻柱间沉降降差超过报警值，，可以采取停止上上部结构施工、局局部放慢或加速挖挖土，个别地方可可采取注浆加固等等措施。实践证明明，动态控制可以以保证沉降差在一一定范围之内的要要求。3、坑内降水在上海深基坑施工工必须降水，而逆逆作法施工降水更更加重要，在降水水后，上海软土地地基土性指标大大大提高，不仅能提提高人员与机具在在地下施工的安全全与效率，而且地地下室楼板支模也也必须降水，所以以挖土以前要安排排足够的井点抽水水。逆作法施工用用深井点，其位置置要事先设计，认认真实施，不能与与结构梁相交，以以避免给结构施工工带来麻烦。深井井降水要动态控制制，水位要定时观观测，应始终让水水位控制在挖土面面以下1.5m左右。4、逆作法施工中的的挖土技术挖土是逆作法施工工的重要环节，有有顶盖的地下挖土土难度大，周期长长，不仅是影响工工期的关键因素，，而且挖土是产生生变形的主要原因因，也是施工安全全的关键。上海的的几个逆作法施工工工程，挖土均采采用0.4m3、0.15m3小型挖机与人工相相结合，地下水平平运输采用人力拖拖车运输到出土孔孔下，出土吊运由由专门设计的抓土土行车完成，再由由卡车运出工地。。5、逆作法施工中的的地下通风、用电电和照明措施通风、照明和用电电安全是逆作法施施工措施中的重要要组成部分。这方方面稍有不慎将会会酿成事故，给工工程施工带来严重重影响，必须予以以充分注意。在浇筑地下室各层层楼板时，按挖土土行进路线应预先先留设通风口。根根据柱网轴线和实实际送风量的要求求，通风口间距控控制在8.5m左右。随着地下挖挖土工作面的推进进，当露出通风口口后应及时安装大大功率涡流风机，，并启动风机向地地下施工操作面送送风，清新空气向向各送风口流入，，经地下施工操作作面再从二个取土土口流出，形成空空气流通循环，保保证了施工作业的的安全。地下施工动力、照照明线路设置了专专用的防水线路，，并埋设在楼板、、梁、柱等结构中中，专用的防水电电箱应设置在柱上上，不得随意挪动动。随着地下工作作面的推进，自电电箱至各电器设备备的线路均需采用用双层绝缘电线，，并架空铺设在楼楼板底。施工完毕毕应及时收拢架空空线，并切断电箱箱电源。在整个施施工过程中，各施施工操作面上需派派专职安全巡视员员监护各类安全措措施和指导落实。。6、柱、梁、板、墙墙的节点施工由于施工逆作法，，其地下室的结构构节点形式与常规规施工法有着较大大的区别。墙梁、柱梁的节点点施工，是先在中中柱桩预留的钢圈圈上与地下连续墙墙上预留的埋件上上分别焊上钢板，，并在钢板上再焊焊上钢筋，然后绑绑扎梁的钢筋、浇浇捣混凝土，待基基础