逆作法Word下载.docx

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其后随着地下连续墙在欧洲、美国及日本的传播和发展逆作法施工也逐渐在这些国家发展起来。

逆作法是施工高层和超高层浇筑多层地下室和其它多层地下结构的有效方法。

目前如美、日、德、法等国家，在多层地下室和多层地下结构施工中已广泛应用，收到较好的效果。

世界最高的钢筋混凝土结构，75层高203二的美国芝加哥水塔广场大厦的4层地下室，即用18m深的地下连续墙和144根大直径钻孔灌注桩做中间支撑柱，以逆作法进行施工的。

法国巴黎拉弗埃特百货大楼的6层地下室、日本读卖新闻社大楼6层地下室等都是用逆筑法施工的152。

高层建筑地下室逆作法在欧美等发达国家用得不多，而在日本用得比较多。

据了解日本的高层建筑地下室的基坑围护，有近四分之一的施工方法用的是逆作法。

我国对逆作法研究和施工运用较迟，虽然在八十年代上海市基础公司曾搞过一个试验性工程，但由于在信息化施工等方面的技术条件不具备，所以没有在更大的工程上推广。

九十年代初，上海地铁一号线工程在淮海路上同时有三个地铁车站开工。

当时施工进度要求很急，市里明确规定:

作为繁华商业区的淮海路交通中断不能超过十个月。

为此，在16m多深的地铁车站多层地下室施工中，采用了一明二暗的半逆作法施工方法，即车站顶板先施工，再进行下部各层板和基础底板的施工，这一方法大大缩短了淮海路交通中断的时间，也为逆作法施工工程的进一步开展积累了经验171。

到九十年代中期，上海高层建筑地下室用逆作法施工的工程己逐渐多起来，如上海横积大厦、明天广场、京沙住业大厦、森茂大厦、海洋大厦等均为逆作法施工。

由于这个施工方法能缩短工期，有减少挡墙变位对周边环境影响小等优点，在上海地区掀起了一股逆作法热。

另外，由于媒介的传播，此法的优点也被其它省市接受，在北京、天津、厦门、南京、杭州、广州和昆明等地也均有工程运用了逆作法施工。

地下工程逆作法作为一种新的方法，将会得到工程界越来越多的重视和广泛应用。

二、逆作法施工技术的原理

先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位嚣浇筑或打下中间支承桩和柱，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。

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。

如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。

三、逆作法分类

（1）全逆作法：

利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。

楼盖混凝土为整体浇筑，然后在其下掏土，通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向下运入建筑材料。

（2）半逆作法：

利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁，对围护结构形成框格式水平支撑，待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。

　　（3）部分逆作法：

用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡，抵消侧向压力所产生的一部分位移。

　　（4）分层逆作法：

此方法主要是针对四周尉护结构，是采用分层逆作，不是先一次整体施工完成。

分层逆作四周的围护结构是采用土钉墙。

四、逆作法施工工艺特点

优点：

（1）可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1／3。

（2）受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。

　　（3）施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。

　　（4）最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。

　　（5）一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。

　　（6）由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。

　　缺点：

（1）支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。

（2）挖土作业空间狭小，不利于规模机械化施工、土方施工困难

（3）结构接头处理多

（4）对围护结构施工精度要求高

四、逆作法的设计原则

1、设计与施工紧密结合的原则：

由于逆作法可以使地下主体结构设计更加趋于合理，因此，采用地下主体结构逆作法施工的结构要求设计和施工紧密结合，这样才能保证结构设计的合理，也是逆作法工程成败的关键。

2、逆作法的总体设计：

总体设计主要包括两个方面：

1）逆作法流程设计：

即逆作法施工的时间顺序和空间顺序；

流程设计时应考虑以下几方面：

工程的具体条件和要求、主体结构形式、施工的可操作性。

2）逆作法的结构整体分析：

根据逆作法的施工流程，分析结构在不同施工阶段的受力及变形机理，进行总体概念设计。

逆作法是一个分步的施工过程，结构的主要受力构件兼有临时结构和永久结构的双重功能，其结构形式、刚度、支承条件和荷载情况随开挖过程不断变化，

3、逆做法设计时应考虑以下施工问题：

1）出土口、进料口；

2）“一柱一桩”的定位；

3）模板体系；

4、地下连续墙作为主体结构的布置方式：

当采用地下连续墙与主体地下结构外墙相结合时，其设计方法因地下连续墙布置方式（即与主题结构的结合方式）不同而有差别。

地下连续墙作为主体结构的布置方式主要有四种：

单一墙、分离墙、重合墙和复合墙。

把地下连续墙既作为围护结构又作为主体结构来设计时，即两墙合一的设计，应验算三种应力状态：

（1）在施工阶段由作用在地下连续墙上的土压力、水压力产生的应力；

（2）主体结构竣工后，作用在墙体上的土压力以及作用在主体结构上垂直、水平荷载产生的的应力；

（3）主体结构建成若干年后，水土压力已从施工阶段恢复到稳定的状态。

5、水平构件结合的设计：

利用地下结构的梁板等内部水平构件兼作基坑支撑、围檩时，结构水平构件除应满足地下结构使用期设计要求外，尚应进行各种施工工况条件的内力、变形等计算。

结构体系可采用：

1）梁板体系2）无梁楼盖

结构接头设计：

1）刚性接头2）铰接接头3）不完全刚接

6、竖向构件结合的设计

竖向构件的结合即地下结构的竖向承重构件（立柱及柱下桩）作为逆作法施工过程中结构水平构件的竖向支承构件。

在逆作法施工期间，与地下连续墙一起承受地下自重和地上施工荷载；

其承受的最大荷载，是地下结构已修筑完成加上地面施工荷载总和。

逆作法中结构水平构件的竖向支承立柱和立柱桩可采用临时立柱与主体结构工程桩相结合的立柱桩（一柱多桩）或与主体地下结构柱及工程桩相结合的立柱和立柱桩（一柱一桩）。

当采用临时立柱时，可在地下室结构施工完成后，拆除临时立柱，完成主体结构柱的托换。

五、逆作法施工

1、逆做法施工流程：

1）完成地下连续墙、支承立柱、立柱桩、工程桩以及地基加固施工；

2）基坑降水

3）开挖地面至第一层土方至地下一层标高，采用盆式开挖保留墙边土体；

4）支模浇筑地下室顶板结构；

5）待顶班的结构达到设计强度后，挖除边坡土体，浇筑地下一层结构楼板及与顶板之间的竖构件，同时交错进行顶板以上结构楼层的施工。

6）暗挖地下二层土方，浇筑地下二层结构中板及与地下一层之间的竖向构件，同时交错进行地上结构楼层的施工；

7）继续开挖土方，直至挖到坑底，并浇筑基础底板及其竖向构件，在基础底板完成之前，上部结构只能施工至设计预先规定的楼层；

8）待基础地板达到设计强度后，继续施工上部结构，并进行地下室内部其他构件和隔墙等结构工程施工。

9）地面以上及地面以下水电安装工程同时进行。

2、逆作法分项施工技术：

1）立柱桩的施工技术（钢格构立柱、钢管立柱）

A）施工精度要求

▪垂直度L/300～L/600

▪水平定位±

10mm

▪标高±

B）控制方法

▪机械调垂法

▪气蘘调垂法

2）差异沉降的控制技术

控制标准：

10-20mm

控制方法：

设定工况计算+施工动态控制

3）取土、挖土施工技术

A）取土口平面布置

取土口平面布置应分布均匀，充分考虑施工行车路线，平均每1000平米布置一个取土口。

取土口大小应充分考虑施工机械及材料运输需要，一般不小于8×

8米空间大小。

B）取土设备：

目前国内挖土一般在基坑内设置小型挖机设备，地面设置大型取土设备以解决挖土施工作业。

目前地面取土设备分为以下几种类型:

取土架、长臂挖机、伸缩臂挖机。

4）柱、梁、板、墙的节点施工

A）主要解决问题

主要解决钢筋穿过中间支撑柱或与中间支撑柱连接，保证在复合柱完成后，节点质量和内力分布与设计计算简图一致。

B）节点构造

该节点构造主要取决于中间支撑柱的结构形式。

有双梁、宽扁梁等。

5）逆作阶段地下室的通风、照明措施

A）逆作施工阶段，利用地下室结构永久性预埋管线，穿设施工照明用电管线，布置临时照明用电，平均100平米设置一个照明用电。

B）通风、利用出土口设置鼓风机、有条件的工地可设置排风机等设备，让空气流通。

六、逆作法施工技术的要点

　　1、设计中应进行逆向思维。

在正作法中，地下室的剪力墙如核心筒、人防墙及地下室外墙等作为竖向构件承担荷载。

但在逆作法中，剪力墙是先施工上一层，再施工下一层，受力模式已发生变化，故建立计算模型时应按大梁输入。

　　2、钢管柱与梁板的连接。

采用环梁节点，须预先在钢管上焊接抗剪环箍，且定位要求精确。

当施工期间地下室标高发生改动时，其处理措施相当麻烦，因为现场补焊环箍操作困难，而且管内混凝土可能因温度过高而影响受力性能。

　　3、钢管柱吊装的垂直度控制。

由于逆作法的施工工艺的特殊性，决定了地下室的竖向构件必须采用钢管柱或格构式钢柱，而吊装这一竖向构件时如何控制垂直度成为关键因素，先在桩顶标高以下1米处安设一定位钢板，定位钢板有三个调节螺栓，以调节钢板水平，钢管柱中部采用钢筋制成笼状定位架，在地面也设有井字形定位木架，实践证明，这种定位方法取得较高的精度，可以满足工程需要。

　　4、地下室楼面梁与连续墙的连接。

在逆作法工程中。

内衬墙尚未完成，边跨的楼面梁一端支承在钢管柱上，另一端则必须支承在地下连续墙上。

原设计思路在地下连续墙钢筋笼中预埋钢筋，地下室开挖后凿去砼保护层后，扳出钢筋与梁钢筋焊接即可，但由于施工误差及建筑方案修改，这些预埋钢筋位置偏差太大而失去作用，实际施工中采用植筋的办法解决，因连续墙中钢筋太密，将梁端弯矩适当调幅到跨中。

　　5、底板周边连续墙连接处止水措施。

这个部位的止水成功与否对整个地下室的止水乃至使用安全有着决定性作用。

地下连续墙钢筋笼中与底板位置预埋一竖向钢板，浇筑底板前焊接一水平止水钢板，实际效果非常理想，底板周边未发现渗漏现象。

　　6、桩基类型的确定。

从钢管柱安装定位的要求来看，人工挖孔桩是较好的选择，笔者曾在另一个工程中使用钻孔灌注桩，由于泥浆的扰动，钢管柱难以保证垂直度，开挖后发现偏心较大。

　　七、经济效益

　　采用逆作法，一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式，一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积。

此外，围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替，省去大量支撑费用。

而且楼盖结构即支撑体系，还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难，并是受力更加合理。

由于上述原因，再加上总工期的缩短，因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑，采用逆作法施工具有明显的经济效益。

一般可节省地下结构总造价的25％～35％。

　　八、环境效益

（1）噪音方面：

由于逆作法在施工地下室时是采用先表层楼面整体浇筑，再向下挖土施工，故其在施工中的噪音因表层楼面的阻隔而大大降低，从而避免了因夜间施工噪音问题而延误工期。

（2）扬尘方面：

通常的地基处理采取开敞开挖手段，产生了大量的建筑灰尘，从而影响了城市的形象；

采用逆作法施工，由于其施工作业在封闭的地表下，可以最大限度的减少扬尘。

　　九、社会效益

（1）交通方面：

由于逆作法的采取表层支撑，底部施工的作业方法，故在城市交通土建中大有用武之地，它可以在地面道蹄继续通车的情况下，进行道路地下作业，从而避免了因堵车绕道而产生的损失。

（2）采用了逆作法，+0.00层平板结构先完成，可以利用结构本身作内支撑。

由于结构本身的侧向刚度是无限大的，且压缩变形值相对围护桩的变形要求来讲几乎等于零。

因此，可以从根本上解决支护桩的侧向变形，从而使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷、基础下沉等问题，保证了周围建筑物的安全。

　　（3）采用逆作法施工，地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载，而且还可充分利用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大水平剪力和倾覆力矩，从而大大提高了抗震效应。

我国是个地震多发区，对地震的防治是必不可少的，从建筑业角度来说，采用适宜的施工工艺便可将地震带来的危害降低到最小，逆作法施工便具有这样的优点，所以在深基坑支护中大量运用逆作法具有广泛的社会效益。

目前，逆作法已颁列入2001年颁布的中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范；

各地也陆续公布了地下室逆作法施工工法（YJGF02-96）和（YJGF07-98），由此可说明逆作法施工已日趋成熟，其在深基坑支护中的前景乐观。

如果说上个世纪是逆作法起步时期，紧接着在全国范围内迅速发展和大量应用之后，如今它正处于技术成熟期，将会有更大发展的全盛时期。

班级：

土木09-5班

姓名：

邱凯龙

学号：

090320509