逆作法在地下工程施工中的应用

逆作法在地下工程施工中的应用

摘要：随着城市经济飞速发展和城市化进程的不断加快，城市规模得到了巨大扩张，在城市资源紧缺的情况下，人们充分认识到了城市发展中特别是中心城市的开发中充分利用空间资源的重要性。在城市黄金地段，商场、写字楼都高层建筑相继建起，地上空间已饱和。本文系统研究逆作法在工程建设过程中施工准备、施工实施、施工管理以及竣工验收等环节存在的问题，以及处理措施，为逆作法施工技术在地下工程工程建设中的推广应用提供参考。针对关键技术以及工程中出现的问题提出处理措施、合理建议。

关键词：逆作法；地下空间；施工技术；模板工程；防水混凝土

随着城市化的发展，地上建筑的增多，城市人口数量的增长，使得地上空间越来越少，随之出现交通、环境等一系列社会问题。使得开发利用地下空间，建设平战结合的地下工程工程成为了缓解地面压力，推动城市可持续发展的必然趋势。地下空间的开发利用成为了人类摆脱发展进程中新的生存空间危机，解决城市用地不足、交通拥挤、环境污染、抗震救灾、空间饱和等难题，走可持续发展道路必不可少的途径。特别对于城市商圈的地下开发扩大商业面积，越来越为人们所关注。开发建设地下工程工程能够最大程度的开发利用有限的土地资源，而且还可以结合市政设施缓解地面交通压力。有利于保护地面环境生态，促进经济发展，兼有战时防空袭保护人民生命及财产。地下工程工程与城市建设规划同步发展，能够保护现有地面建筑，不占用地面道路。通过行人与车分流的方式，提高城市交通流量，提升城市品味，促进当地经济的发展。

一、逆作法概念

逆作法的工艺原理是先沿地下结构轴线施工支护结构，同时在建筑物内部的有关位置(柱子或隔墙相交处等，位置由设计和施工单位共同研究确定浇筑或打下中间支承柱亦称中柱桩，数量由计算确定)，作为施工期间于地下结构底板封底之前，承受上部结构自重和施工荷载的支承。然后挖土至地下结构一层顶板底标高用土模浇筑楼盖时或地下结构二层顶板顶标高支模浇筑楼盖时，浇筑地下一层顶板，作为支护机构很大的水平支撑，随后按上述方法逐层向下挖土和浇筑地下结构各层的顶板，同时各层结构中的中柱隔墙也逐层向下施工，直至地下结构底板封底，完成地下结构的施工。

二、逆作法的工艺特点

与传统顺做施工方法相比较，在顺作法施工不能很好的满足工程施工要求时，逆作法施工有以下技术特点。

（一）、缩短施工工期

顺做法施工其工序是由下往上，由里向外逐步施工，即桩基支撑、挖土、地下基础施工、这种施工工序，必须是按部就班进行，必须在拆除支撑构件达到设

计强度之后，才可进行下一步工序。需逐部逐层施工，工序之间结合紧密，流水作业，各工序之间无法同步施工，这种施工方式使得工期较长；而逆作法的施工可以地上地下同步进行，基坑施工上部和下部结构可平行搭接，交叉施工，立体施工，同时，以板和土体代替支撑，无需支撑拆除，缩短了工期，节约了成本，减少施工工序。

（二）、减少对周边建筑物的影响，保护环境

逆作法施工，主要是利用结构板作为内部支撑，与地下连续墙形成封闭式的支撑体系，与临时支撑相比刚度大得多。而地下连续墙能够更好的止水挡土，在水土压力作用下变形较小。再加上中间支撑桩的作用使得坑底的隆起明显减少。因此，运用逆作法施工能减少沉降，降低基坑变形，这些因素的控制，能够使得相邻建筑物及地下管线等确保在安全控制之内，确保了施工期间周边的正常使用。例如，上海金融大厦开挖深度28.4m，采用了逆作法施工工艺，基坑侧壁的变形仅为21mm，这个变形完全在控制范围之内，安全得到了保障。这在一般顺作基坑很难达到。

（三）、施工工艺的不同，可以节约成本，减少浪费，节约资源

逆作法施工工艺的技术特点，主要体现在对支撑体系的更好利用，使得其作用更充分。以顶板、侧墙等作为支撑体系的，省去了专业支撑体系的施工成本，节约了工期，非常经济。顺作法仅仅外围护桩这一项施工，就会消耗很大的物力财力，且施工工序复杂，在顺作法施工中作为土体外围护柱的施工是一项必不可少的工序。在基坑施工中，因为大开挖基坑暴露时间较长，扬尘较大，多环境影响较大，且雨季，基坑降水环节也是一个很大的问题。而逆作法施工就能规避这些问题。因为逆作法施工中，板外墙不仅仅是围护构件，同时作为支撑体系，形成完整的半封闭空间，接下来的施工都在顶板下施工，侧墙作为永久性结构外墙的同时，也起到了土体边坡支撑及止水帷幕的作用，不用再考虑侧壁支撑围护体系，节省了外墙防水费用。

三、主体工程施工技术

（一）、模板工程

逆作法施工中，顶板、板梁以及柱帽均采用地模法施工。对已地下水位无影响的工程，考虑到土体稳定系数高的侧墙可以直接采用土模也可根据施工情况采用土模及砖模结合施工。本工程作为地下工程工程，按照设计规范，密闭通道、洗消间、滤毒室等按照地下工程规范，隔墙为混凝土剪力墙结构，这些剪力墙数量较多，在做下卧段时，如果也全部采用土模，垂直段人工修正相对较麻烦，为此本工程侧墙及剪力墙下卧段均采用木模板。通过地膜同木模板及砖模的有效结合，保证了混凝土浇筑质量的同时，缩短了模板工期。

顶板上大开挖挖至设计标高后，由人工进行地膜修正，对于顶板、下卧倒侧墙、柱帽及地下工程剪力墙等部位，均采用地膜。根据实际情况对于剪力墙及侧

墙等可以结合木模或者砖模一同施工。待地膜完成后，铺设200厚细石混凝土垫层。水泥沙浆抹灰压光在垫层达到中凝并涂刷隔离剂。隔离剂的作用是便于垫层在开挖后能够较规则的与顶板分离，防止因为脱离不彻底，出现施工期间垫层掉落伤人事件的发生。

（二）、钢筋工程

钢筋分两次进行绑扎首先是在底模工程完成后先进行板梁柱帽以及侧墙的钢筋绑扎。然后等顶板下出土施工过程，进行其他顶板下构件如边墙柱子及底板的钢筋绑扎。板板钢筋在加工厂加工，本工程的钢筋加工场地设在胜利街与和平路路口东侧，紧邻施工场地。加工完成后，由人工运至现场，钢筋设计完全按照地下工程设计规范要求进行铺放、绑接。顶板钢筋绑扎时在纵横方向上每隔1米用25mm厚垫块垫起，设置好钢筋的保护层。顶板厚450mm，底板厚400mm，按照设计图纸，均设置双层双向的受力钢筋。因此在上下两排钢筋中间布置铁马凳作为支撑，以保证板的厚度及钢筋位置的准确。铁马凳采用18HRB335级钢筋，按横纵向间距1.5米一个布置。

侧墙钢筋，侧墙分上下两部分施工，对于预留钢筋，需通过人工置入土体内。根据工程的抗震要求，作为三级抗震剪力墙结构图集规定钢筋可留置直茬。该工程剪力墙纵向钢筋自顶板(板厚450)以下直段留置长度为2000，柱子钢筋自顶板以下留置长度如下:短筋1650，长筋2550。钢筋调直并除锈，严格按设计下料。

（三）、防水混凝土工程

1、板梁侧墙混凝土的浇筑

浇筑前的模板内处理。将模板内各种杂物清理干净，积水抽干并对地模进行润湿处理。梁可从其侧面插入振捣棒振捣，梁板及梁柱的节点部位，因为钢筋较为密集所以使用细振捣棒振捣，并采用二次振捣措施，防止因截面变化引起裂缝。振捣过程中，对于底部土模结构及各种预埋管路严禁触碰。顶板及底板厚度约500m，在进行混凝土浇筑时，体积较大，所以要严格按照养护规范养护。防止因为硬化过程中的温差较大，造成混凝土裂纹。

2、中间立柱混凝土结构的施工

根据施工图纸，立柱采用钢管柱外包钢筋砼的形式。施工时先清除将柱上泥土，钢管柱锈蚀的要除锈。在钢管柱外绑扎钢筋，钢筋完成后进行钢模板只做。通过预留的浇筑口，泵送C50混凝土。采用机械振捣与人工均匀敲击模板相结合的方式振捣。

结束语

总之，在城市繁华地段特别是机动车道下施工地下工程工程，采用逆作法是可行的。它的经济效益、社会效益得到了充分验证。能够很好的解决场地狭窄、

地上交通压力、地下管线复杂、基坑支护空以及周边建筑物保护等诸多问题，实践证明，在项目实施过程中，只要组织好管理，掌握好关键施工技术，施工组织合理，设备选用合理，总体调度到位。

参考文献

[1] 常士骤，张苏民.简明工程地质手册[M].北京:中国建筑出版社，1998.

[2] 贾坚.逆作法挖深基坑控制卸载变形的方法与实践[J].岩土工程学报，2007，29(2).