浅谈深基坑逆作法施工关键技术

杨威

摘要：随着经济的快速发展，高层建筑的数量在人口增长的压力下不断地增多，从而缓解较为紧张的住房问题。与传统的深基坑施工技术相比较，逆作法的支护效果较良好，并且还具备经济效益高、总工期短等优势。同时，在深基坑施工中，通过逆作法施工技术的应用，还可减少基坑变形，降低相邻建筑物沉降与缩短建筑工程施工时间。

关键词：深基坑；逆作法；施工技术

一、逆作法施工技术原理

逆作法施工原理是沿着高层建筑的地下结构自上而下进行逐层施工，具体来说就是沿着建筑物地下四周施工连续墙或密排桩，并将其作为建筑物地下外墙或者是基坑的围护结构，然后再在建筑物内部的相关位置处，设置楼层中间支撑桩，进而形成一种逆作的竖向承重体系。完成这些施工之后，在自上而下挖一层土方，并结合土模浇筑一层地下梁板结构。当此结构强度达到一定的要求之后，便可作为建筑物地下围护结构的内水平支撑，进而达到继续向下施工的安全要求。

二、深基坑逆作法施工技术

（一）全逆作法

這种技术是利用地下层各层钢筋混凝土楼板对周围的结构起到一定好的支撑作用，楼盖混凝土为建筑的主体然后进行浇筑，在此基础上在其建筑的下部分开始挖土，然后再楼盖的中部位置预留出一定大小的空洞，这样可以方便及时的把掏出的土运出去，同时还可以通过洞口来输送建筑材料。半逆作法：利用地下各层钢筋混凝土的楼板在建筑的中期开始对其进行预先的浇筑从而可以做成交叉的肋板，对周围的结构形成一定的水平支撑，当挖土完成之后在进行相关的二次浇筑。

（二）部分逆作法

将基坑内周围暂时不给予开挖，保留其周围的土壤这样可以对周围围护结构起到一定的水平支挡作用，从而有利于抵消由于侧向压力而形成的建筑发生位移。分层逆作法：这种技术主要是使用在建筑周围的围护结构位置，通常情况下都是采用分层逆作，这不是先一次性整体对建筑施工而是采用分层逆作的方式在周围围护结构上面采用土钉墙。

三、深基坑逆作法施工关键技术要点

（一）地下连续墙

在槽段开挖前，先沿着连续墙纵向轴线位置砌筑导墙，然后进行钢筋混凝土连续墙的浇筑。地下连续墙不但作为截水、防渗、挡土体系，同时还可以作为建筑物的一部分，通常作为地下室外墙。因此，地连墙必须具有足够大的强度和刚度，还要满足其与主体结构协调沉降的能力。地连墙的设计必须满足主体结构的受力要求，并与结构内部的梁、板等构件形成有效的支撑体系，才能满足结构的安全性、适用性、耐久性。

（二）中间支承柱

地下工程结构施工中，中间支承柱起着重要作用。中间支承柱和桩属于竖向承重体系，其承受着上部结构自重、地下楼层结构自重及施工阶段的荷载。同时中间支承桩和柱也是主体结构的桩和柱，其结构型式、数量和布置都对逆作法施工有很大影响。因此，设计时不但要对柱和桩的承载力进行计算，而且要对柱和桩的沉降以及变形进行验算，防止中间支撑柱的沉降和地下连续墙的变形不一致而导致地下结构的开裂或变形。中间支承柱和桩的设计和施工是逆作法的关键。中间支承柱目前有多种结构形式，最常见的有钢管混凝土、钻孔灌注桩、底端插入灌注桩的型钢、工字钢、钢管柱等。

（三）内支撑梁

内支撑梁作为地下结构的水平支撑体系和竖向承重体系，要满足使用阶段的强度与刚度要求，同时要考虑材料运输和土方开挖的可操作性和便利性。施工阶段，地下连续墙把水平荷载传递给地下各层结构的梁和板，进行结构设计时通常采用水平封闭式的平面框架法计算构件的内力和位移。同时在竖向自重与施工荷载作用下进行竖直方向的内力计算。

（四）地下室底板

目前逆作法施工地下室底板主要有以下三种类型：一是，平板式和梁板式筏基。梁板式筏基底板的厚度应大于等于30cm，并满足受冲切承载力要求。平板式筏形基础底板厚度应大于等于40cm；二是，桩墙基础，厚度应大于等于30cm，通常应满足构造要求。三是，箱形基础底板厚度应大于等于30cm，此外还应满足结构的整体刚度要求和防水要求。

四、深基坑逆作法施工质量控制措施

（一）合理定位立柱桩

在“一柱多桩”或“一柱一桩”施工中，主要由工程桩接高的型钢柱在立柱外包裹混凝土作为正式地下室柱。施工时，要求垂直度与轴线位置必须准确，误差合理控制在规范标准内。在立桩设计时，结合其种类，采用专用定位器，适当扩大钻孔灌注桩钻孔，并通过对钢筋笼进行垂直测量定位以此下放立柱，使用支架对后浇灌注混凝土进行临时固定。

（二）严格控制施工沉降差

深基坑逆作法施工时会有沉降差，在施工中，要采取如下两种措施控制沉降：①挖土施工时，可计算建筑物地墙和立柱受力，结合地基桩施工地质和荷载参数指标估算沉降差。通常高层建筑逆作法施工极限沉降差由设计约定，一般为20mm；②深基坑逆作法施工时，要全面对深基坑挖土工况、地下水文、水平和垂直变形、立柱桩及地下墙等施工参数进行监测。结合具体测量结果，对高层建筑深基坑土体相关力学参数指标进行测算，以此结合沉降差预警值修正施工方案，如局部加速挖土施工或放慢施工速度、终止上部施工等，也可通过局部加固或注浆施工等，动态控制本高层建筑施工中出现的沉降差。

（三）动态观测控制坑内水位

有些建筑工程为软体地质，采用逆作法进行深基坑施工前要设置多个井点进行抽水作业。逆作法施工采用深井点，避免与结构梁相交，同时要动态控制深井降水，定时观测水位，让其始终保持在深基坑挖土面1.5m以下。

五、结语

随着我国社会经济的高速发展，一些新建设的建筑不断趋于高层化与超高层化，其基坑工程也逐渐向大深度与大面积方向发展，再加上基坑工程周围环境的复杂性，以及基坑开挖与支护等方面作业难度的不断增加，使得逆作法施工技术在大型深基坑工程施工中获得了较为广泛的应用，可有效解决上述问题，并且还可缩短工程工期，增强工程成本控制，提升项目整体质量，从而推动我国建筑行业的持续发展。

参考文献：

[1]吴迈，于丽娜，邓彦聪.基于BIM的大面积深基坑顺逆结合施工土方开挖研究[J].建筑技术，2017，48（9）：954-956.

[2]陈跃.深基坑逆作法施工技术探讨[J].经济与社会发展研究，2015（03）：290～291.

[3]王永红，董军.超高层深基坑坑边逆作法施工技术的应用研究[J].城市建筑，2015（33）：123.

（作者单位：南京新华泰工程质量检测有限公司）