“半逆作法”在深基坑工程中的施工设计及具体应用

郑卫国

（广西启元建筑设计有限公司 广西柳州 545000）

“半逆作法”在深基坑工程中的施工设计及具体应用

郑卫国

（广西启元建筑设计有限公司 广西柳州 545000）

在我国城市经济不断发展的情况下，高层建筑数量增加的同时施工难度也随之增加。半逆作法是建筑深基坑工程施工中非常重要的环节，在深基坑中采用半逆作法，不仅可以提升地下工程的安全性，还可以缩短工期、节约造价，是实现我国建筑行业快速发展的必要前提。本文主要对深基坑工程中半逆作法施工技术原理进行详细介绍，并在此基础上对某深基坑工程的实际情况实例进行分析，以便提升我国建筑行业的质量及发展速度。

半逆作法；深基坑；工程施工；设计应用

随着人们生活水平的不断提升，人们对于高层建筑的质量也越来越重视，这就对高层建筑的地下室和地下结构大规模的建设，以及深基坑开挖支护技术提出了更高一步的标准与要求。由于深基坑的工程项目一般都集中的市区，施工场地比较狭小，同时施工条件也比较复杂，为确保施工过程的正常进行，降低基坑开挖对周边地下管、建筑物等带来影响，一般都采用半逆作法来进行基坑的开挖，这是由于此方法不仅在技术上可靠、安全，而且还可大幅度降低企业的成本支出。

1 深基坑半逆作法施工技术概况

1.1 半逆作法施工的基本原理

由于深基坑工程在建筑物地面以下，因此所采用的半逆作法的工艺和常规的施工方法不同。一般情况下，半逆作法的施工顺序都采用以下程序：

（1）沿地下室地下结构的外围或外墙进行施工，同时在建筑物的中间部位浇筑或打下中间支撑住，以此来承担上部结构的自重和施工荷载。

（2）完成以上工程后，开始挖土，当高度达到地下结构层的板底标高相应的位置时，便可浇筑地下层的顶板。

（3）在地面一层的楼面结构完成之后，可以在此基础上向上施工，这样可有效缩短施工工期[1]。

1.2 半逆作法的施工优势

深基坑半逆作法的优势主要表现在以下三点：

（1）可确保施工现场傍边建筑物的安全。半逆作法中的每层楼板可以连续支撑地下的连续墙，结构的变形会缩小，深基坑主体结构的施工过程省去排水，这样便使得连续墙外的土体不会受到任何干扰，且在地下室土方开挖时，不会对旁边建筑的地基沉降产生影响。

（2）半逆作法的施工可加大场地使用面积，缩短施工工期。等分界层的楼板位置浇筑后，便可将分界层的楼面作为是工程地，这样既可向上施工也可向下施工。此外，逆作法可以加快建筑物地面的显现时间，缩短施工工期。

（3）半逆作法可有效将临时的挡土结构与永久的结构相结合。地下连续墙在施工过程中可以起到挡土、围护、承重的作用，整个地下室各层相应的楼板、连续墙可以连在一起形成整体。同时在深基坑相应的支护与主体工程间施工空间不用进行土方开挖，这样土体的变形减少，受力就会比较可靠[2]。

（4）在城市建筑物稠密的地区以及水位较高的地区，采用半逆作法，能有效避免由于施工降水而引起的地面沉降及相邻建筑物的沉降。此外，由于采用连续墙作为地下围护及结构外墙，正施工过程中以平衡土体来确定地下连续强的稳定。逆施工过程中以结构层作为内支撑，可有效降低工程造价。同时，半逆作法施工工艺不受土质条件限制。

2 工程实例

柳州某住宅小区深基坑进行大开挖地下室时，当开挖到-10m深度时，临近基坑边约8m处原有住宅小区局部地段楼房出现裂缝，临近基坑边与原来楼房的道路出现贯通性裂缝，楼房裂缝最大处达12mm，地面裂缝最大处达25mm，且裂缝的发展随着降雨的持续而加剧。此部分的支护方案为支护桩加预应力锚索，分别于桩顶、桩中共设置了3道预应力锚索。

3 楼房裂缝产生原因及基坑支护处理方案的选择

3.1 楼房裂缝产生原因

楼房裂缝产生原因主要为以下几点：①支护桩采用人工挖孔桩，桩端由于涌水量大施工难度大，较多桩未达到设计要求的嵌固深度时就进行浇筑；②预应力锚索锚固长度没有达到设计要求；③支护设置的泄水孔被堵，未见水从泄水孔渗漏；④位于雨季进行大开挖，持续连日大雨，地面排水不畅，地面未进行有效的硬化，大量雨水通过地面往下渗漏。⑤未严格按照设计要求进行动态监测，监测反馈不及时。

3.2 基坑支护处理方案的选择

针对出现的问题，为了避免裂缝进一步发展，对此段的排桩段实施填土反压，并采用逆作法施工。具体施工方法为：

（1）排桩桩脚堆土反压至-3.00m标高反压材料采用混合碎石渣，尽量采用钩机分层辗压或采用抓斗夯实，要求顶宽5.0m，底部宽12.0m，形成对排桩的有效反压。

（2）靠近原有住宅地段的排桩在冠梁与第一道腰梁、第一、二道腰梁间打两排泄水孔；将以上三栋楼靠近基坑侧的所有下水道的盖板掀开，检查是否有开裂现象，有开裂的需要注浆。

（3）靠近原有住宅地段采用逆作法施工。具体实施方法为：在临近住宅地段回填反压土区域进行逆作，未反压土区域采用顺作。具体做法如图1所示。

图1 采用逆作法施工图

4 深基坑半逆作法施工技术

4.1 半逆作法支撑桩施工

半逆作法支撑桩不仅是工程施工的临时支撑，同时也是今后主体的结构柱，而且在逆作法中承受地下、地上楼层结构自重和全部施工荷载。本工程的逆作区间采用桩径800mm的人工挖孔扩底桩，支撑桩采用端承桩的方式，桩端落于硬塑状红粘土层，桩设计时仅考虑一层～负二层的施工活载及结构的自重荷载，支撑桩（柱）根据反压土面标高分别施工至一层及负一层处。此外，在进行施工时，应对基桩的承载力以及沉降做充分的运算，以便确保逆、正施工时变形一致[4]。

4.2 土方开挖及水平支撑体系的施工

土方开挖采用两步三次的模式进行，分别建立三道水平支撑体系，使支护桩的位移得到有效的控制为进一步施工地下室侧壁做准备。第一步：一层梁板混凝土浇筑完成且混凝土强度达到拆模强度以后，开挖逆作部分平衡土体，土体由顺作区域往逆作区域连续挖土至至-5.9m标高；第二步：负一层梁板混凝土浇筑完成且混凝土强度达到拆模强度以后挖至-9.9m标高，在进行地二步时，应注意保留平衡土体，每间隔2～4个柱距为一施工区间，避免大面积的开挖使原有反压土卸荷加剧支护桩位移增大，同时坡角应与设计要求相符合。第三次采用人工开挖至基础标高，施工防水板及基础，则第三道水平支撑体系完成。每施工一道水平支撑时，与支护桩连接处采用植筋做牛腿的方式作为临时的支撑系统，待所有水平支撑完成后，临近支护桩附近的土体可大面积开挖，施工地下室外侧壁与原有的水平支撑形成整体的抗侧力体系及结构体系。

5 半逆作法施工安全措施

5.1 挖土过程的安全控制

基坑挖土施工对整体稳定性和变形都有很大的影响，因此深基坑挖土方案应符合设计要求，在进行开挖时，一般从中间向四周分层开挖至设计标高。在任何情况下，都不能出现无序挖土和超标挖土的情况出现，并且挖土机不得触碰凉拌及支撑结构，在条件允许的情况下可适时卸土，减少作用在墙上的土压力。

5.2 施工过程监测

采用半逆作法施工，是利用逆作浇注的地下室梁板结构作为四周地下连续墙围护结构的内部支撑。因此对支护结构除了认真设计计算和严密施工组织外，还应进行多种有效的检测手段进行信息化施工，此为基坑开挖和基坑降水阶段安全管理的重要措施。

综上所述，随着建筑施工技术的大力发展，半逆作法施工技术在高层建筑中的应用也越来越完善。在施工现场条件比较复杂、环境干扰因素多、施工难度大的高层建筑中，采用半逆作法施工技术可产生了很好的社会效益，因为半逆作法在变形控制、可持续发展等方面具有诸多优点。通过工程实例可知，半逆作法不仅可有效减少施工工期，还可大幅度减少工程造价，同时还能应用于基坑质量事故处理中，也是保证深基坑开挖安全的一种方法。

[1]胡建军，田建波.高层建筑地下室逆作法施工技术探讨[J].广东建材，2012，23（14）：12～14.

[2]王卫东，翁其平，胡玉银.新型逆作法结构形式的设计与应用[J].国防交通与技术，2012，22（34）：23～25.

[3]翁华为，许可，华锦耀.上斜撑半逆作法支护施工技术[J].浙江建筑，2013，22（31）：26～29.

[4]李斌，彭华.半逆作法施工在某大型基坑工程中的应用[J].低温建筑技术，2012，33（6）：6～10.

[5]徐军.集合顺做与逆作优点的半逆作法工艺设计及施工探索[J].建筑施工，2012，4（18）：21～25.

TU753.8

A

1673-0038（2015）24-0125-02

2015-5-23

郑卫国（1978-），男，工程师，国家一级注册结构工程师，本科，主要从事民用建筑结构设计、地基基础工程及地基处理、支坑支护及地下空间建设技术等方面的研究。