地下工程逆作法的技术与应用

地下工程逆作法的技术与应用

【摘要】本文对地下工程逆作法支撑体系，节点构造及施工技术方面阐述逆作法施工的主要技术及具体应用。

【关键词】地下工程；逆作法；设计施工技术

地下工程逆作法施工是利用地下室的楼盖结构、梁、板、柱和外墙结构作为基坑围护结构和基础施工的支撑结构，在坑内的水平支撑体系和围护体系由上而下进行地下室结构的施工，逆作法适用于基坑较深，建筑场地狭小，周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格限制的情况。

（一）竖向支撑体系

在逆作法施工中，竖向支撑体系起着比较重要的作用，立柱及立柱桩构成了地下结构的竖向支撑体系。其作用是在逆作法施工期间，在地下室底板未浇注之前与地下连续墙或排桩一起承受地下和地上的结构自重和施工荷载，在地下室底板浇注后，与底板连接成整体，作为地下室结构的一部分将上部结构及承受的荷载传递给地基。立柱和立柱桩的位置和数量，要根据地下室的结构布置和制定的施工方案经计算确定，其承受的最大荷载，是地下室已修筑至最下层，而地面上已修筑至规定的最高层数时的荷载。一般地，立柱的平面布置，首先选择在地下室结构柱的位置上，如现有柱子数量不能满足承载要求，应再选取地下室纵横墙交接处、剪力墙暗柱处的适当位置。竖向支撑体系的设计计算原则：（1）竖向支撑体系的设计和布置，应按照主体工程地下结构的布置，以及地下结构施工

时地上结构的建设要求和受荷大小等综合考虑；（2）当临时立柱和立柱桩结合地下结构柱和工程桩布置时，临时立柱和立柱桩的轴线定位和承载能力应与主体工程地下结构的柱和工程桩的轴线定位

和承载能力相一致；（3）临时立柱应在结构柱完成并达到设计要求后，方能拆除；（4）地下结构梁板兼作施工用临时平台或栈桥时，其临时立柱与立柱桩设计均应考虑承受施工荷载的作用。

（二）节点构造设计

逆作法施工与常规施工方法有较大区别，根据工程实践需满足下述要求：（1）要求既满足结构永久受荷状态下的设计要求，又要满足施工状态下的受荷要求；（2）节点形式和构造必须在工艺上满足现有的工艺手段与施工能力；（3）节点构造必须满足抗渗防水要求，不要因为节点施工降低了抗渗，造成永久性的渗漏；（4）不要影响建筑物的使用功能，如不能占用过大空间等。

（三）以下是具体逆作法工程技术节点设计及分析

工程为道路地下连接通道，为单层结构，位于地下-3.33m～

-10.13m，南北走向长度为53.326m，。基坑采用逆作法两种施工方法，。本工程大部分采用人工挖孔灌注桩支护体系，悬臂式挡土墙支护等。

1、总体施工工序安排

工程分南北两部分，分别占据路的南北半边进行两期施工，

1）北基坑i期围挡内先施工通道中间顺道路方向人工挖孔隔离桩。第一层挖土至管线所在深度，管线两侧施工支护管线用钢管桩，

对埋设管线进行悬吊或托架保护。第二层挖土至通道顶板底标高处，然后进行通道中间挖孔墩柱及两侧挖孔围护桩施工，待桩施工完成，凿除围护桩桩顶至设计标高处，施工桩顶冠梁，并作防水处理。之后施工顶板、梁及悬臂式挡土墙，顶板落在两侧围护桩上。北侧施工范围回填完毕后，恢复路面，道路解除封闭。2）在施工围挡内开挖南侧基坑。首先破除顺道路方向挖孔隔离桩并于两侧围护桩位置挖探槽探明管线位置后进行两侧围护桩施工按北侧相同

工序完成顶板施工。最后将顶板之上用土回填，回填完毕后，恢复路面，道路解除封闭。2）南基坑顶板下开挖及结构施工待南基坑顶板及顶板回填路面恢复后进行南侧基坑顶板下土体开挖，土方从北侧已完成结构端及出入口出土，土体开挖完成后进行南侧主体底板、侧墙施工。

2、支护结构施工

本工程包含98根围护桩挖孔桩及22根隔离挖孔桩。18根结构中柱也采用挖孔方式施工，柱底部依次为2m高、直径3600/3800mm

旋喷桩加固范围，4m高、直径2.5m桩基础。柱高部分及柱底桩基础均采用挖孔施工，柱部分挖孔直径3468mm*3468mm，挖孔高度由顶板向下约7m；柱底桩基础挖孔直径2.8m，挖孔深度4m。

中柱挖孔桩也采用分节施工，每节施工深度不大于500mm，每节开挖完成后架立工字钢格栅并挂设φ8@150*150钢筋网，喷射c25早强混凝土。工字钢格栅之间采用螺栓连接。为保证开挖护壁安全，沿挖孔桩竖向每3榀钢架打设一环?32 l=2.0m锁角锚管，环向间距

750mm。柱底桩基础部分按照普通挖孔桩方法进行支护，每节开挖深度不超过0.5m，绑扎护壁钢筋，模板内浇筑混凝土。

3、结构施工

（1）总体施工方法

开挖至顶板底标高后，先施工中间墩柱，顶板部位预留侧墙及防水、钢筋，然后浇注顶板及梁并施工顶板防水，回填完毕开挖至底板底层标高，再施工基底垫层与防水结构，浇注防水保护层与底板，最后由下至上施工防水结构与侧墙。

（2）施工缝的留设

1）纵向分区施工，通道设置有2道变形缝，位于通道与两侧建筑交接处，将通道分为三部分，即通道主体结构、东侧出入口和西侧出入口。2）纵向水平施工缝，通道主体结构及出入口水平施工缝设置在各顶板下300mm，底板水平施工缝设置在底板上200mm处，同时由于底板和顶板中有钢筋伸入侧墙内。

（3）中间墩柱施工

过街通道框架柱在支护挖孔桩施工过程中同步进行施工，桩柱结构由下往上依次为2m深旋喷加固地基+4m深挖孔桩基

+1500mm*1500mm结构方柱，施工顺序为：旋喷加固柱底基础→人工挖孔→人工挖孔桩下钢筋笼并浇筑砼、预留柱钢筋→绑扎柱钢筋→柱模支设加固→浇筑柱混凝土。

4、结构防水工程

（1）全包柔性防水层防水：底板、侧墙及顶板根据设计采用双

层自粘聚合物改性沥青防水卷材。﹙2﹚结构自防水：结构二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不小于s8。通道顶板、底板及侧墙采用高性能补偿收缩防水混凝土﹙3﹚侧墙防水为20mm厚1：3水泥砂浆保护层→铺设4mm自粘聚合物改性沥青防水卷材→1：2.5砂浆找平层→铺设2mm厚聚胺脂涂膜防水层→浇筑侧墙。﹙4﹚施工缝处防水处理墙体纵向施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙交接处，应留在高出底板表面75mm的墙体上且距墙体预留洞口的洞边距离不小于300mm；为避免两施工缝之间出现收缩裂缝因起渗漏水，环向施工缝间距控制在15～24m以内。施工缝采用两道嵌缝遇水膨胀止水胶+一道预埋注浆管进行防水处理。顶板下300位置纵向施工缝使用一道遇水膨胀胶条+一道预埋注浆管进行处理。打胶前清理施工缝。底板上300mm位置纵向施工缝采用一道钢板止水带行处理。

﹙四﹚结语

地下工程推广应用逆作法，能够提高地下工程的安全性，可以大大节约工程造价，缩短施工工期，防止周围地基出现下沉，是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术。

参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规程》 jgj120-99；

[2]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（gb550086-2001）；

[3]《地下工程施工及验收规范》（gb208-1983）；

[4]余军秋. 逆作法在深基坑支护中的应用[j]. 中国新技术新