浅论地下室钢结构逆作法施工工艺.doc

1、浅论地下室钢结构逆作法施工工艺摘要：逆作法是当前地下室钢结构的主要施工方式，本从其工艺原理、特点及优点出发，分析了其在施工过程中应用的价值。为其广泛合理的使用奠定基础。 关键词：地下室 作法 工艺 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1 地下室施工中逆作法施工工艺特点分析 伴随着中国城市建设的跨越发展，大规模高层建筑的地基基础与地下室、地下停车场、地下车站、地下变电站等的建设中都面临着深基坑工程的问题。由于工程地质和水文地质条件复杂多变、环境保护要求越来越高、基坑工程规模向超大面积和大深度方向发展、工期进度及资源节约等开发条件要求日益复杂。与传统的深基坑施工方法相比，逆作法具有保

2、护环境、节约社会资源、缩短建设周期等诸多优点，它克服了常规临时支护存在的诸多不足之处，是进行可持续发展的城市地下空间开发和建设节约型社会的有效经济手段。 逆作法的工艺原理。 首先，逆作法是相对于建筑物施工的常规顺序而言的。建筑物施工的常规顺序是先开挖基坑，然后从基础开始，逐层向上施工，基坑开挖所需的支护，属于施工的措施，与建筑物的地下结构各不相干。而地下室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，与此同时可进行上部结构的施工。所以其施工顺序是自上而下进行，地下结构、基坑支护以及因逆作而

3、带来的特殊要求，都需要在结构设计中加以解决。实践证明，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。其次，建筑深基坑支护采用逆作法，是地面以下各层地下室自上而下施工，并借助于地下结构自身的能力对基坑产生支护作用，来保证基坑土方开挖，并利用地下各层的钢筋混凝土楼板的水平刚度和抗压强度，使各层楼板成为基坑围护桩墙的水平支撑点，并利用基坑外不同方向的土压力包括被动土压力的自相平衡来抵消对坑壁围护桩墙的不利影响。 逆作法施工工艺特点及优点分析 缩短工程施工的总工期。带多层地下室的高层建筑，如采用传统方法施工，其总工期为地下结构工期加地上结构工期，再加装修等所占之

4、工期。而用逆作法施工。一股情况下只有地下 l 层占绝对工期，其他各层地下室可与地上结构同时施工，不占绝对工期，因此可以缩短工程的总工期。可节省大量基坑支护费用。当地下室层数较多开挖深度较大时，如用传统的“顺作法”施工，则需要设置多道内支撑作支护以抵抗侧压力。为此，往往要耗费数以千万计的支护费用，上千吨的钢材；而用“逆作法”施工，即可利用地下室多层结构本身来作为水平支撑，省去了支撑制作、拆除、废渣外运等工作。因此，地下室层数越多，用逆作法越经济。有利于减小基坑变形、保护周围环境。逆作法施工是利用地下室的竖向承重结构和水平梁板楼盖形成刚度很大的支护体系，比设置临时支护体系的刚度大得多，因而可以大大

5、减少基坑的变形，也使周围相邻的建(构)筑物、道路和地下管线等的沉降和位移减小，不致影响正常使用和周围环境安全。 2 地下室施工中逆作法施工技术要点分析 2.1 地下连续墙的设计与施工 逆作法施工中，地下结构是支护结构与主体结构的结合与统一，其设计除按正常结构设计外，还要考虑到逆作施工的要求。作为基坑支护结构的设计，包括支护结构的选型、支护结构的内力及变形计算、截面强度计算等内容。这与对基坑内外体的变形要求，地下水的降水方式，挖土方法及施工要求等有关。基坑工程中，当地下水位较高，且场地周边不允许降水或基坑安全等级为一、二级时，通常采用地下连续墙作为维护结构。在逆作法施工中，地下连续墙既要作为施工

6、时基坑开挖的临时支护，承担水土等荷载产生的水平力，又要兼作地下室的外墙或作为基础的一部分，承担施工阶段和使用阶段的一部分竖向荷载，因此逆作法中底下连续墙的设计和施工是重要的环节。 2.2 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。 2.3 做好沉降差异控制 逆作法施工期间，基坑开挖土体应力

7、释放，坑内土体回弹，带动立柱桩上移地下室及上部结构施工后，桩身承担的向下荷载增加。整个过程中，桩身所承受的荷载包括桩身自重、上部外荷载、正摩阻力、负摩阻力、桩端阻力，这些力共同作用的结果，使桩发生沉降或抬升的变形。上述变形过程是一个复杂的受力过程，为分析方便，可将桩身受力分成两部分，即不考虑桩身自重及上部外荷载的作用与只考虑桩身自重及上部外荷载的作用，然后运用叠加原理求得基坑开挖对立柱桩竖向位移的影响结果。逆作法是先施工地下室楼板与上部结构，后施工基础大底板，所以工程桩在施工前期部分受力部分不受力，因此，各根立柱桩会有沉降产生，如果各根立柱之间或立柱与地下墙之间有较大的沉降差，已浇筑的楼板与梁

8、系就会产生裂缝，危及正式结构的安全。这些都是值得注意的问题。 2.4 做好地下室楼面梁与连续墙的连接和连续墙中梁盒的预埋 首先，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。其次，做好连续墙中的梁盒预埋。由于考虑到基坑将采用首层、负一层及负二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

9、留出框架梁的接口。为了节省工期和成本，摒弃了以往惯用的植筋或是预留梁筋的方法，而采用了预留梁盒的方法，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。 2.5 做好桩承台、结构钢管柱施工 首先，当工程桩浇筑完成且达到一定强度后，应先用泥浆泵将桩孔内的部分泥浆抽出（以孔壁不坍塌为准） ，然后再往孔内抛入袋装的碎石，直至有足够的高度和密实的工作面站立作业人员（碎石颗径 1cm-3cm 石为宜） 。其次，按照设计要求和施工经验，人工挖孔成井的内半径必须比桩承台半径大 0.5m，以满足人员井下进行钢管柱定位器

10、安装的空间要求。挖柱井孔前，要定出轴线及柱井位，放出柱井孔位中心线和柱井孔径。第三，进行开挖时，孔井的开挖方式类似人工挖孔桩的开挖，采用钢筋混凝土护壁作为支护，以节为单位，并严格监控制好井下的空气、水位情况及开挖深度。 结束语 随着建筑行业的不断发展，施工专业人员也在不断的进行技术革新。逆作法是当前地下工程的主要施工方式，通过该技术工艺能够提高其工程的质量安全，促进工程成本的控制并有效的简短工程的施工周期，具有良好的使用价值和经济价值。在技术革新的同时，还应该注意施工细节及参数的详细控制，努力做好工程中的各项项目指标，建造质量过硬的工程项目，保护人们的生命及财产安全。 参考文献 1 编写组.建筑施工手册M1 北京: 中国建筑工业出版社, 2000 2 杨南方 , 尹辉 1 建筑工程施工技术措施M1 北京: 中国建筑工业出版社, 1999 3 建设部.混凝土结构设计规范( GB50010- 2000) M 1 北京: 中国建筑工业出版社, 2000