大型深基坑逆作法施工关键技术概述

大型深基坑逆作法施工关键技术概述

作者：孙宝强

来源：《中国科技博览》2014年第16期

【摘要】本文对大型深基坑逆作法施工过程中的几个关键技术进行简单的概述。主要分析了地下连续墙的接着构造和施工质量控制、中间施工柱的控制、以及开挖工艺。 【关键词】深基坑 逆作法施工 关键技术 地下连续墙 中间立柱 荷载

随着社会发展和城市建设的需求，用以各种范围的地下空间在城市得到了有效的利用，比如地下铁道、地下商场等等，深基坑工程的规模随之不断扩大。大部分的深基坑工程都位于建筑物比较密集的地方，如果操作不当，不但会对基坑本身带来损失，甚至还会对周边建筑物造成严重的损失。基坑工程的技术相当复杂，其中会涉及到多种学科知识。基坑工程在施工过程中，必须要保证土体的稳定性，还必须要严格按照规定来控制周边的地层位移，从而对周围的环境安全起到有力的保障。

深基坑逆作法是一种比较先进的施工工艺，其采用的是由上至下的施工顺序，原理相对简单，已经成为了一种常见的施工方式。不过逆作法的施工组织相对较为复杂，涉及到的施工过程相对较多，因此，需要较高的施工技术，如果控制不当，会对结果造成严重的影响。本文对深基坑工程逆作法在施工中所用到的几项关键技术进行探讨。 一.地下连续墙接头构造和质量控制 （一）接头构造

采用逆作法过程中，地下结构部分往往会以连续墙作为基坑的围护结构。地下连续墙必须要有充足的刚度与强度，地连墙必有要与地下结构的主要构件形成可靠连接，同时，连续墙还一定要具有高抗渗透性，以便为施工阶段和使用阶段起到保障作用。

地下连续墙彼此间的连接接头技术非常关键，施工接头的构造必须要达到以下的要求：①满足设计所提出的要求，结构安排合理；②接头一定要可以承受侧压力；③通过简单的办法将接头上泥浆、粘土降到最少；④接着施工不能应连续墙的深度而发生改变；⑤接头的构造不能对混凝土浇铸造成堵塞。 （二）质量控制

对于地下连续墙面，在倾斜度与平整度上要严格的达到标准规定。倾斜度在达到1/300～1/250；墙面的倾斜总和不能超100mm；预埋连接的铁件误差不超过50mm。地下连续墙的变形会导致基坑周边的地面出现沉降现象，对于沉降量的控制必须建立在不影响周边建筑安全的基础上。地连墙的质量直接关系到承载力，对于其质量的检测，现在并没有研究出完善的方

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法。现行的方法有三种：①钻探取芯，此种方法会对连续墙的内部造成损坏；②探地雷达，其主要是用来检测素混凝土，还不能应用于加盘的地连墙；③超声波透射，其通过对多个角度的超声波进行记录，处理分析后可以作出有效判断。 二.中间支承柱

中间支承柱是非常重要的紧身支撑构件。通过地下室结构布置和制定的方案来决定中间支承柱的位置和数量，通常都是布置在柱子位置，也有时布置在横、纵墙的连接点。底板以下的中间支承柱必有与底板成为一体，通常以灌注桩为主，不可过长，不然会导致底板的受力形式与设计有出入。底板以上的中间支承柱主要以钢管混凝土术、H型钢柱以及不同类型的格构柱最为常见。

（一）立柱桩脚与立柱桩的连接

①钢管柱与灌注桩的连接，对钢管柱底进行加焊竖向分布筋和环向筋，在锚固段处的开四个孔，用来促进混凝土的流动和加固桩柱连接。

②H型钢柱脚与钢管桩的连接，将柱锚固定在钢管桩的C40级混凝土之中。钢管之中有多功能钢托座，其可以有效的降低钢管桩内关注混凝土，同时其还能够做为立柱就位时的支座使用。

（二）支承上部荷载方式

支承已经完成结构的自重和附荷，是首要考虑的问题。地连墙会使工程费用加重，所以在大规模工程中不应该采取。目前比较常见的是以工程桩为主，立柱支承的方式有多种方式，可以参照实际情况进行选择。

①一柱一桩，通过大直径工程桩对上部的荷载进行直接的支承，不再另外增加立柱。②一柱多桩，在施工过程中，由人工进行挖孔，护壁井道到达底板之下，之后中柱下进行钻孔，在工程桩上设多桩承台，最后以钢管柱或者是H型钢柱进行加固，灌注混凝土。③临时立柱桩+临时立柱承载。这种方法只能运用在深基础是筏基或者是箱基环境下的逆作法中。其能够解决与主梁、基础梁发生的冲突，不会影响到主体结构，不过当在软土环境下时的要求过高，其应用率并不高。

（三）中间支承柱的垂直度控制

逆作法施工完成之后，支承柱通常会进行外包混凝土，之后成为结构柱的一部分，长期承受上部荷载，因此，其定位与垂直度一定要达到标准规定。通常情况下，支承柱误差需要限定在20mm之内，垂直度需要限定在1/300之内，不然就会导致结构柱的位置造成偏差，在承重时出现问题。对于垂直度的调控，现行的有三种方法，气囊法、校正架法以及导向套筒法。

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三.挖土技术 （一）挖土方式

①明挖，如果基坑平面的面积非常大，无法满足支撑时，可选择“中顺边逆”的方法。此种方法将放坡和中心岛开挖两种方法相结合，对四周的土体进行保留，使结构变形和悬臂弯矩的现象得以限制。如果基坑平面的面积非常大，同时工期比较短的时候，可选择“坑中坑”的方法。

②暗挖，暗挖通常是选择0.4 、0.15 的小型挖土机与人工挖土两种方法共同完成。 （二）取土布置

在半封闭式的逆作法基础上，可以选择顺作法，让挖土机直接出土，利用土方车将土运出。不对在全封闭式逆作法基础上，由于地下部分为封闭状态，不仅导致出土困难，而且通风、照明以及材料的进出也非常困难。这就需要在设计的时候做出部署，将出土口的大小、数量及位置做出安排。 四.结语

深基坑工程逆作法施工是一种现代施工工艺不仅安全，而且经济，在设计和施工方面已经取得了飞速的进步。逆作法施工，可以有效的节约项目成本费用，缩短整体工程的时间。不过其采用的是地上地下立体交叉施工，因此，工序比较繁多，致使在整个过程中存在一定的困难，必须要做到十分的精心，才可以保证顺利的完工。由于其涉及到方面的科学理论，施工技术、施工设备以及施工组织管理决定了深基坑逆作法施工的综合水平。 参考文献

[1]谢小松. 大型深基坑逆作法施工关键技术研究及结构分析[D].同济大学，2007. [2]关雪梅. 大型深基坑逆作法施工中的若干工艺技术问题研究[D].同济大学，2008. [3]王琦琳. 逆作法施工技术在高层建筑中的应用研究[D].辽宁工程技术大学，2012. [4]王美华，季方. 超大面积深基坑逆作法施工技术的探讨[A]. 上海市土木工程学会.上海软土地区深基坑技术新进展研讨会论文集[C].上海市土木工程学会：，2005：5.

作者简介：孙宝强，男，1974年8月生，河北唐山人，大学专科学历，唐山曹妃甸区国兴建筑工程有限公司助理工程师，方向：建筑与土木工程.

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