欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

逆作法的工艺原理与优缺点

810 2021-09-17 16:06:50

1、逆作法的工艺原理

逆作法的工艺原理如图5-1所示∶先沿建(构)筑物地下室轴线(地下连续墙也是地下室结构承重墙)或周围(地下连续墙等只用作支护结构)施工地下连续墙或其他支护结构,同时在建(构)筑物内部的有关位置(柱子和隔墙相交处,根据需要经计算确定)浇筑或打下支承立柱及立柱桩,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;与此同时,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。但是在地下室浇筑钢筋混凝土底板之前,地面上的上部结构允许施工的层数要经计算确定。


逆作法施工,还可以使地面一层楼面结构敞开,上部结构不与地下结构同时进行施工,只是地下结构自上而下逐层施工。

2、逆作法的优点

缩短工程施工的总工期。带多层地下室的高层建筑,若采用传统方法施工,其总工期为地下结构工期加地上结构工期,再加装修等所占工期。而逆作法施工采取地上和地下同时交叉作业,一般情况下只有地下一层占绝对工期,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。如日本读卖新闻社大楼,地上9层、地下 6 层,用全逆作法施工,总工期22 个月,比传统施工方法缩短工期6个月。又如有6 层地下室的法国黎拉弗埃特百货大楼,用逆作法施工工期缩短 1/3。工程实践表明,地下结构层数越多,则用逆作法施工工期缩短越显著。


基坑变形小且对周围环境和建筑物的影响小。采用逆作法施工,是利用逐层浇筑的地下室结构作为基坑支护结构(地下连续墙)的内部支撑。由于地下结构水平构件与临时支撑相比刚度大得多,所以地下连续墙在侧压力作用下的变形相对较小。此外,由于中间支承柱的存在,底板增加了支承点,使浇筑后的底板成为多跨连续板结构,跨度减小,从而使板的隆起也减少。因此,逆作法有利于减小基坑变形,使相邻建(构)筑物、道路和地下管线等的沉降减少,在施工期间可保证其正常使用。上海恒积大厦工程,采用逆作法施工地下室,在基础混凝土底板浇筑完成后,相关实测表明,四周地下管线的最大沉降为 17mm,地下连续墙水平位移平均为 32mm,均已达到较好的控制变形的效果。


3)使结构设计更为合理。地下结构钢筋混凝土底板需满足抗浮的设计要求。用传统方法施工时,底板浇筑后竖向支承点少,跨度大,上浮力产生的弯矩值大,有时为了满足施工时抗浮要求而需加大底板的厚度,或增加底板的配筋。而当地下和地上结构施工结束,上部荷载传下后,为满足抗浮要求而加厚的底板混凝土,反过来又作为自重荷载作用于底板上,因而使基础底板设计不尽合理。而采用逆作法施工,在施工时底板的竖向支承点增多,跨度减小,较易满足抗浮要求。甚至可减少底板配筋,因而使底板的结构设计趋向合理。


4)具有较强的经济性。深度较大的多层地下结构,采用传统方法施工,需设置临时支护结构,为减少支护结构的变形需设置强大的内部支撑或外部拉锚系统,另外内部需设置支掌系统的临时支撑立柱,此后还需拆除,这不但消耗大量建筑材料,施工费用亦相当可观。而采用逆作法施工,地下连续墙同时作为支护墙体和结构外墙,不需另外设置水平临时支撑,立柱即为主体竖向构件,也不存在拆除问题,因此其经济性是不言而喻的。此外,因总工期缩短而创造的经济效益则更为可观。


上海电信大楼深11m、地下3 层的地下室,用传统方法施工,为保证支护结构的稳定需临时钢围檩和钢支撑约1350t,按当时价格计算约需施工费用80~90万元。而用逆作法施工,土方开挖后是利用地下室结构本身来支撑作为支护结构的地下连续墙,就省去这项临时支撑的费用。


5)适用于任何不规则形状平面或大平面。 


3、逆作法的缺点

1)有时需要设临时立柱及立柱桩,增加了施工费用。由于支撑为建筑结构本身,自重大,为防止不均匀沉降,要求立柱具有足够的承载力。

2)逆作法所设立柱内钢骨与原设计设置的梁主筋、基础梁主筋冲突相碰。

3)为开挖和施筑地下结构方便,需在顶板处多处设置临时孔,必须对顶板采取加强措施。

4)地下工程在板下进行施工,闭锁的空间使大型机械设备难于进场,带来了施工作业上的不便。

5)混凝土的浇筑在逆作施工的各个阶段都分有先浇和后浇,产生先后交接处,这不仅给施工带来不便,而且为避免结构、防水等方面出现问题,对施工计划及质量管理提出了很高的要求。