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摘要：建筑地下工程采用逆作法施工，可以有效缩短工程总工期，达到节约项目成本、减少对环境影响的优点，具有良好的经济效益和社会效益，在建筑地下室中应用日益广泛。因此，探讨逆作法施工的技术措施具有重要的现实意义。
关键词：地下工程逆作法施工特点主要施工环节控制措施
Abstract: the construction of underground engineering top down construction method, can shorten the project total period, to save project cost and decreasing the environmental impact of advantages, has the good economic efficiency and the social efficiency, in the building has been used increasingly in the basement. Therefore, to discuss the top down construction technical measures have important practical significance.
Key words: top down construction characteristics of underground engineering major construction link control measures
中图分类号： TU318 文献标识码：A文章编号：
地下工程是指深入地面以下为开发利用空间资源所建造的地下土木工程。地下工程与地面工程相比，具有特殊性。采用逆作法施工可以充分利用土模，大量减少模板和费用；对地面建筑物的影响和对交通的干扰很小，适于在市区施工采用；土方开挖在顶盖和侧墙保护下进行，作业安全，受气候影响小；对土层的适应性强；可以缩短总的工期。
1 逆作法概述
逆作法是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置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侧向支撑，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。因为它与传统的先支挡后开挖的顺序施工法呈反向作业，故称为逆作法。
2 工艺原理
逆作法施工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，结构受力不仅与施工方法、开挖步骤和施工措施关系密切，而且荷载效应存在继承性，即这一施工过程在结构中产生的内力和变形，是前面各施工过程受力的继续，使用阶段的受力是施工阶段受力的继续。在逆作法中地下结构外墙同时作为基坑围护挡土墙，地下结构各层楼板结构同时作为水平支撑，地下结构的部分竖向构件(结构柱和桩)同时作为底板浇筑前的竖向支承构件。这三部分构件的共同作用完成了地下结构的逆作法施工（如图1）。在传统的施工中，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，剪力墻是先施工上一层，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。
3 设计思路
3.1 顺、逆分界线的设计，根据不同的工程环境、条件, 逆作法施工分界线可以是±0.000板、地下1层楼板( B1板) 、地下2层楼板( B2板) 等。从永久结构受力角度分析, ± 0.000板使用比较复杂, 受力也比较复杂, 设计中楼板承载力较强, 可以作为逆作法的分界线, 便于实施中灵活处理。
3.2 基坑挖土是逆作法施工的重要环节。逆作法挖土工程与常规施工方法不同，除面层土方可采用大型机械进行开挖外，其余工作量由于均在已浇筑楼板下进行，因此必须采用小型机械或人工开挖方能满足要求。挖土过程中应注意以下几个问题：当进入楼板下挖土时，必须待楼板硷达设计强度90%以上后，方能进行；楼盖施工及挖土最好分割成块，采取流水作业，减少窝工；为防止挖土时对邻块上体的影响，块与块间宜采用放坡，坡度应能保一证边坡稳定。必要时可进行水泥砂浆抹面；由于挖土程序对地下连续墙受力影响较大，应先从中间开挖，逐步向四边扩展，最后再开挖与地下连续墙接触部分的上体，从而可减少地下连续墙的暴露时间；挖土应及时外运，不要堆在坑边，避免加大地下连续墙附加内力而导致的变形。
3.3 逆作法中地下结构浇注。考虑到逆作法施工自身的特点, 地下结构的施工与顺作法有着较大的不同。注意大体积混凝土裂缝控制。大体积混凝土施工中常见的质量问题是混凝土产生裂缝。造成裂缝的原因比较复杂,受影响的因素较多:外荷载,温度和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的开裂。首先注意,控制温度、降低温升。其次,改善约束条件,合理分缝,减轻约束作用,缩小约束范围。与地基接触面上设置适宜的材料为滑动层。将垫层表面压实、抹光,并将桩周围的混凝土垫层凿去后充砂, 以减小约束, 上海金桥大厦主楼基础工程采用此法。再次,配置抗裂钢筋在结构的表层,应选配间距小,直径细的钢筋达到抗裂目的。此外,结构薄弱部位进行加强。最后,加强混凝土的保温。
3.4 支撑立柱是逆作法施工中主要的受力构件之一, 设计中应综合考虑下列因素: 永久结构体系的布置、荷载分布及大小, 立柱桩的承载能力、地质条件, 逆作法上下同时施工的要求和逆作法施工层数。支撑立柱承载状态的设计计算包括强度和整体稳定的计算。当逆作体系与四周能够有效连接时,可以不考虑整体稳定的计算。支撑立柱的布置应兼顾上部永久结构柱的布置和下部桩的布置。一般来讲永久柱的布置是上部荷载的集中表现, 支撑立柱应尽可能以永久柱的布置为基准, 设计时应考虑群立柱的承载能力以及立柱桩所处工程地质条件与上部荷载的一致性。
3.5 逆作法使节点二次形成, 钢筋通过支座及交叉点时,施工很不方便,并且交叉点处钢筋较密集,不利浇灌混凝土,往往要放大断面尺寸, 这在设计与施工都有不尽合适的地方,所以节点要从整体设计、施工体系上加以研究解决, 使设计、计算符合实际,方便施工。考虑到基坑将采用首层及以下各层框架梁作为水平支撑体系, 因此在地下连续墙施工阶段, 就必须在墙体上准确预留出框架梁的接口。从节省工期和成本的方面考虑，可以不采用惯用的植筋或是预留梁筋的方法, 而采用预留梁盒的方法, 即通过准确的计算和安装时的控制, 事先在连续墙墙体钢筋笼上放置梁盒, 日后待土方开挖后将梁盒内的填充物清理干净即可进行框架梁的安装, 简单而又快捷。对于中间支撑住的梁板节点，采用构造简单的钢筋混凝土环梁节点。环梁节点的优点：无穿心构件。钢管内外无加劲环，不影响钢管内混凝土浇筑；环梁钢筋笼可在地面绑扎或工厂加工，钢筋笼无方向．陛，高处吊装就位方便，无现场焊接工作量；造价相对较低等。在完成钢管柱就位后，在场外利用模型将骨架绑扎好，用塔式起重机从钢管柱上端吊入，可一次吊装地下共3层的环梁节点，在逆作过程中再逐层移动环梁到具体楼层与框架梁进行连接，无需进行大量现场焊接工作，减少了施工难度，提高了施工速度。
4 结语
由于高层建筑及大型公共建筑的不断增加，出现了越来越多的大型深基坑工程。其中国内许多采用逆作法施工的基坑工程设计和施工水平己达到了国际先进水平，大型工程的成功设计与施工给我们带来了许多宝贵的经验，但也不应忽视建设中还存在的这样那样的问题。因此，继续深入的研究与探讨高层建筑基坑工程逆作法施工具有一定的现实意义
参考文献：
[1]赵志缙，赵帆.《高层建筑施工》[M]，北京：中国建筑工业出版社，1998.
[2]郑耀力，朱春华.《多层地下建筑结构的逆作法施工技术》[J]，技术与市场，2011,18（7）：169
[3]胡建华，田建波.《高层建筑地下室逆作法施工技术探讨》[J]，四川建材，2009,35（150）：190-191
[4]黄宁.《浅谈高层建筑地下室逆作法施工技术》[J]，中国高新技术企业，2010,28（163）：126-127
[5]许政，王琦.《浅谈深基坑工程》[J]，林业科技情报，2009,41（3）：44-45
[6]管义安.《浅谈深坑逆作法施工技术》[J]，建材发展向导，2010:62-63
[7]宋昇.《探析逆作法施工技术》[J]，科学时代，2011,23:130-131
[8]赖洪涛，江毅.《提高逆作法施工效率的关键技术》[J]，2011,5（42）：428-430
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：地下工程逆作法施工特点主要施工环节控制措施
Abstract: the construction of underground engineering top down construction method, can shorten the project total period, to save project cost and decreasing the environmental impact of advantages, has the good economic efficiency and the social efficiency, in the building has been used increasingly in the basement. Therefore, to discuss the top down construction technical measures have important practical significance.
Key words: top down construction characteristics of underground engineering major construction link control measures
中图分类号： TU318 文献标识码：A文章编号：
地下工程是指深入地面以下为开发利用空间资源所建造的地下土木工程。地下工程与地面工程相比，具有特殊性。采用逆作法施工可以充分利用土模，大量减少模板和费用；对地面建筑物的影响和对交通的干扰很小，适于在市区施工采用；土方开挖在顶盖和侧墙保护下进行，作业安全，受气候影响小；对土层的适应性强；可以缩短总的工期。
1 逆作法概述
逆作法是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置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侧向支撑，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。因为它与传统的先支挡后开挖的顺序施工法呈反向作业，故称为逆作法。
2 工艺原理
逆作法施工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，结构受力不仅与施工方法、开挖步骤和施工措施关系密切，而且荷载效应存在继承性，即这一施工过程在结构中产生的内力和变形，是前面各施工过程受力的继续，使用阶段的受力是施工阶段受力的继续。在逆作法中地下结构外墙同时作为基坑围护挡土墙，地下结构各层楼板结构同时作为水平支撑，地下结构的部分竖向构件(结构柱和桩)同时作为底板浇筑前的竖向支承构件。这三部分构件的共同作用完成了地下结构的逆作法施工（如图1）。在传统的施工中，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，剪力墻是先施工上一层，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。
3 设计思路
3.1 顺、逆分界线的设计，根据不同的工程环境、条件, 逆作法施工分界线可以是±0.000板、地下1层楼板( B1板) 、地下2层楼板( B2板) 等。从永久结构受力角度分析, ± 0.000板使用比较复杂, 受力也比较复杂, 设计中楼板承载力较强, 可以作为逆作法的分界线, 便于实施中灵活处理。
3.2 基坑挖土是逆作法施工的重要环节。逆作法挖土工程与常规施工方法不同，除面层土方可采用大型机械进行开挖外，其余工作量由于均在已浇筑楼板下进行，因此必须采用小型机械或人工开挖方能满足要求。挖土过程中应注意以下几个问题：当进入楼板下挖土时，必须待楼板硷达设计强度90%以上后，方能进行；楼盖施工及挖土最好分割成块，采取流水作业，减少窝工；为防止挖土时对邻块上体的影响，块与块间宜采用放坡，坡度应能保一证边坡稳定。必要时可进行水泥砂浆抹面；由于挖土程序对地下连续墙受力影响较大，应先从中间开挖，逐步向四边扩展，最后再开挖与地下连续墙接触部分的上体，从而可减少地下连续墙的暴露时间；挖土应及时外运，不要堆在坑边，避免加大地下连续墙附加内力而导致的变形。
3.3 逆作法中地下结构浇注。考虑到逆作法施工自身的特点, 地下结构的施工与顺作法有着较大的不同。注意大体积混凝土裂缝控制。大体积混凝土施工中常见的质量问题是混凝土产生裂缝。造成裂缝的原因比较复杂,受影响的因素较多:外荷载,温度和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的开裂。首先注意,控制温度、降低温升。其次,改善约束条件,合理分缝,减轻约束作用,缩小约束范围。与地基接触面上设置适宜的材料为滑动层。将垫层表面压实、抹光,并将桩周围的混凝土垫层凿去后充砂, 以减小约束, 上海金桥大厦主楼基础工程采用此法。再次,配置抗裂钢筋在结构的表层,应选配间距小,直径细的钢筋达到抗裂目的。此外,结构薄弱部位进行加强。最后,加强混凝土的保温。
3.4 支撑立柱是逆作法施工中主要的受力构件之一, 设计中应综合考虑下列因素: 永久结构体系的布置、荷载分布及大小, 立柱桩的承载能力、地质条件, 逆作法上下同时施工的要求和逆作法施工层数。支撑立柱承载状态的设计计算包括强度和整体稳定的计算。当逆作体系与四周能够有效连接时,可以不考虑整体稳定的计算。支撑立柱的布置应兼顾上部永久结构柱的布置和下部桩的布置。一般来讲永久柱的布置是上部荷载的集中表现, 支撑立柱应尽可能以永久柱的布置为基准, 设计时应考虑群立柱的承载能力以及立柱桩所处工程地质条件与上部荷载的一致性。
3.5 逆作法使节点二次形成, 钢筋通过支座及交叉点时,施工很不方便,并且交叉点处钢筋较密集,不利浇灌混凝土,往往要放大断面尺寸, 这在设计与施工都有不尽合适的地方,所以节点要从整体设计、施工体系上加以研究解决, 使设计、计算符合实际,方便施工。考虑到基坑将采用首层及以下各层框架梁作为水平支撑体系, 因此在地下连续墙施工阶段, 就必须在墙体上准确预留出框架梁的接口。从节省工期和成本的方面考虑，可以不采用惯用的植筋或是预留梁筋的方法, 而采用预留梁盒的方法, 即通过准确的计算和安装时的控制, 事先在连续墙墙体钢筋笼上放置梁盒, 日后待土方开挖后将梁盒内的填充物清理干净即可进行框架梁的安装, 简单而又快捷。对于中间支撑住的梁板节点，采用构造简单的钢筋混凝土环梁节点。环梁节点的优点：无穿心构件。钢管内外无加劲环，不影响钢管内混凝土浇筑；环梁钢筋笼可在地面绑扎或工厂加工，钢筋笼无方向．陛，高处吊装就位方便，无现场焊接工作量；造价相对较低等。在完成钢管柱就位后，在场外利用模型将骨架绑扎好，用塔式起重机从钢管柱上端吊入，可一次吊装地下共3层的环梁节点，在逆作过程中再逐层移动环梁到具体楼层与框架梁进行连接，无需进行大量现场焊接工作，减少了施工难度，提高了施工速度。
4 结语
由于高层建筑及大型公共建筑的不断增加，出现了越来越多的大型深基坑工程。其中国内许多采用逆作法施工的基坑工程设计和施工水平己达到了国际先进水平，大型工程的成功设计与施工给我们带来了许多宝贵的经验，但也不应忽视建设中还存在的这样那样的问题。因此，继续深入的研究与探讨高层建筑基坑工程逆作法施工具有一定的现实意义
参考文献：
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[4]黄宁.《浅谈高层建筑地下室逆作法施工技术》[J]，中国高新技术企业，2010,28（163）：126-127
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[8]赖洪涛，江毅.《提高逆作法施工效率的关键技术》[J]，2011,5（42）：428-430
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。