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摘要：逆作法是建筑工程地下结构与基坑支护结构相结合的一种设计、施工方法，是施工高层、超高层建筑其它多层地下结构和深基础的一种有效方法，在软土地区多层地下结构和深基础设计施工中广泛应用，并收到较好的效果，同时积累了较为丰富的实践经验。逆作法是深基础工程设计施工的发展方向之一。
关键词：逆作法深基础多层地下室支护
中图分类号：TU94 文献标识码： A
引言
随着中国城市化进程的加速,大型城市建设的跨越式发展，有限的土地资源已难以容纳更多的人口和建设、开发活动。大规模的地下空间应用包括地下室、大型地下商场、地下停车场、地下车站、地下交通枢纽、地下变电站等已经越来越多的走向人们的生活。笔者所在项目位于南京市闹市区，建筑面积约22.8万平方米，其中地下室建筑面积7.6万平方米，地下室埋深15米。该项目建筑体量较大，前期投入资本投入巨大，因此业主就如何快速完成建设，尽早投入使用，收回投资提出了很高的要求。根据该项目特点，我们提出了逆作法的施工工艺。
所谓逆作法，是使建筑的地下结构主体与基坑支护的结构相结合：地下室外墙与支护的围护结构相结合，结构水平构件与基坑内支撑体系相结合，结构竖向承重构件与支护的临时立柱（立柱桩）相结合，采取地上与地下结构同时施工，地下结构由上而下，地上结构由下而上的设计施工方法。
一、逆作法的施工过程
逆作法的整个施工过程为：先施工地下室周边的地下连续墙，同时在建筑物内部施工支撑立柱和立柱桩，支撑立柱和立柱桩作为建筑的竖向承重构件的同时也用来支撑施工期间的施工荷载。然后施工地面一层的楼面结构，作为地下连续墙的水平支撑以及地上部分结构的施工操作面。随后逐层向下完成土方开挖和各层地下结构的浇筑，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地上、地下同时进行施工，直至工程结束。
二、逆作法的施工特点
工程实践表明采用逆作法施工，可以上下同时施工，工程的总体形象进度良好，缩短施工的总工期；结构水平构件替代支撑，刚度大，围护结构变形小，对周边环境影响较小；围护结构、支撑和立柱均采用主体结构，避免了资源浪费，工程的经济效益显著，有效减少固体废弃物的排放；采用封闭、逆作施工，施工现场文明较好，利于城市建设和环境保护，同时降低天气对基坑施工的影响；使结构设计更加合理、并具有较强的经济性等突出的特点。
1.地下地上同时施工
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。采用逆作法进行基坑工程施工，地上地下同时施工尤其适用于主体结构为框架结构的工程中，在高层建筑裙楼、多层建筑中有大量成功的实施案例。
2.具有较强的经济性
深度较大的多层地下结构，如用传统方法施工，需设置临时围护墙体，同时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，另外内部需设置支撑系统的临时支撑立柱，此后还需拆除。不但需要消耗大量建筑材料，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围护墙和结构外墙、不需另外设置水平临时支撑、立柱即为主体竖向构件、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。
3可提供必要的施工场地
逆作法中通过合理的设计，可以利用先行施工完成的地下室首层结构梁板作为部分施工机械和车辆的运行场地。对于大面积的基坑工程，施工机械和材料的调动和准备也较多，而为了充分利用地下空间，众多工程的地下室边界与用地红线之间的距离都较小，导致基坑周边的施工场地较为狭小。如采用顺作法施工，由于场地原因，造成施工车辆行驶、施工机械移动的路线不连贯、缺乏材料堆场等问题，影响工程进展。如采用逆作法施工，可通过对施工超载的验算对地下室首层结构梁板进行加强，在一定区域内满足施工车辆运行和部分材料堆场的荷载要求，缓解施工场地紧张的矛盾，保证基坑工程的顺利进展。
4.基坑变形小，有利于环境保护
采用逆作法施工，是利用逐层浇筑的地下室结构作为基坑围护结构（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，从而使底板的隆起也减少。在邻近保护性建筑、堤岸、地铁隧道的基坑工程中，逆作法的实施效果良好，使相邻建筑物、道路和地下管线等的沉降减少，保证基坑工程顺利进展的同时也不影响周边重要建（构）筑物的正常使用。
5.场地形象进度好
顺作法施工的深、大基坑工程，从土方开挖到地下结构全部形成，周期较长。对于城市中心、医院学校和大面积办公、居住区等人员密集、对环境要求高的区域，大面积基坑长时间暴露影响市容和使用环境。采用逆作法施工，首先完成地下室结构顶板，余下的土方开挖和楼板施工均在首层板下进行，场地扬尘、噪音等均较开敞式施工减轻很多，为保持文明施工创造了有利条件。
6.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。
三、逆作法的施工技术难点
逆作法作为一项近年发展起来新兴的基坑支护技术，与传统施工工艺相比，有它绝对的优势。但同样作为一项新技术，它的技术难点也同样不容忽视。
1、设计难点
逆作法作为一项新型技术，在中国的应用并不广泛，目前由于具备逆作法支护设计经验的设计单位并不多，往往出现建筑设计单位与逆作法支护设计单位不是一家。由于逆作法主体结构与支护结构的合并使用，地下连续墙及地下室梁板需要同时满足建筑的使用功能和基坑支护功能，这就需要业主要加大设计管理的力度，协调好两家设计单位的工作。
同时由于逆作法自身的工艺特点，大部分需要设置一柱一桩的结构形式，这种结构形式对桩基承载力要求很高，设计前需要对项目的地质情况进行详细摸查，桩基方案能达到承载力要求。同时柱下单桩的结构形式比柱下群桩的结构形式造价要高很多，在做逆作法方案比选时该部分同样需要做好成本比选工作。
2、交叉施工，施工组织要求高
逆作法施工时地上、地下以及土方开挖工程同时进行，各道工序都需要在首层底板的工作面进行交汇，因此施工单位在编制《施工组织设计》时需要综合考虑施工布局的安排。
3、安全文明施工要求高
与常规施工工艺相比，逆作法施工基本上属于暗挖作业，施工过程中施工人员、机械相对密集，施工环境差，空气质量也较差，施工前要认真研究钻探资料，分析地质情况，在土方开挖及结构施工时，应充分考虑到地下通风、用电和照明及排水情况，应保证进坑内的安全文明施工。
结束语
建筑工程技术有了很大的发展，各种新型的技術、工艺层出不穷，这样也使得过去无法实现的一些要求变成了可能。逆作法的出现和广泛应用为众多规模大、开挖深、工期紧以及环境保护要求高、场地狭小的基坑工程提供了更为合理、有效的设计施工手段，为地下空间的利用和开发解决了众多的技术难题。目前，逆作法已经被建设部列为 “十一五”期间重点推广的技术领域——地下空间开发利用技术领域的主要技术之一，在全国各地的地下工程中不断的推广和应用。
参考文献
[1]苗冬梅，肖绪文，陈兴华，绿色施工技术措施，[J]，研究探索，2011，3，（29）
[2]周滨．逆作法施工中地下连续墙成墙关键技术探析[J]．技术与市场，2012（5）
[3]周阳．岩土结合地质逆作法施工关键技术的工艺及实际应用[J]．江西建材，2013（2）
关键词：逆作法深基础多层地下室支护
中图分类号：TU94 文献标识码： A
引言
随着中国城市化进程的加速,大型城市建设的跨越式发展，有限的土地资源已难以容纳更多的人口和建设、开发活动。大规模的地下空间应用包括地下室、大型地下商场、地下停车场、地下车站、地下交通枢纽、地下变电站等已经越来越多的走向人们的生活。笔者所在项目位于南京市闹市区，建筑面积约22.8万平方米，其中地下室建筑面积7.6万平方米，地下室埋深15米。该项目建筑体量较大，前期投入资本投入巨大，因此业主就如何快速完成建设，尽早投入使用，收回投资提出了很高的要求。根据该项目特点，我们提出了逆作法的施工工艺。
所谓逆作法，是使建筑的地下结构主体与基坑支护的结构相结合：地下室外墙与支护的围护结构相结合，结构水平构件与基坑内支撑体系相结合，结构竖向承重构件与支护的临时立柱（立柱桩）相结合，采取地上与地下结构同时施工，地下结构由上而下，地上结构由下而上的设计施工方法。
一、逆作法的施工过程
逆作法的整个施工过程为：先施工地下室周边的地下连续墙，同时在建筑物内部施工支撑立柱和立柱桩，支撑立柱和立柱桩作为建筑的竖向承重构件的同时也用来支撑施工期间的施工荷载。然后施工地面一层的楼面结构，作为地下连续墙的水平支撑以及地上部分结构的施工操作面。随后逐层向下完成土方开挖和各层地下结构的浇筑，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地上、地下同时进行施工，直至工程结束。
二、逆作法的施工特点
工程实践表明采用逆作法施工，可以上下同时施工，工程的总体形象进度良好，缩短施工的总工期；结构水平构件替代支撑，刚度大，围护结构变形小，对周边环境影响较小；围护结构、支撑和立柱均采用主体结构，避免了资源浪费，工程的经济效益显著，有效减少固体废弃物的排放；采用封闭、逆作施工，施工现场文明较好，利于城市建设和环境保护，同时降低天气对基坑施工的影响；使结构设计更加合理、并具有较强的经济性等突出的特点。
1.地下地上同时施工
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。采用逆作法进行基坑工程施工，地上地下同时施工尤其适用于主体结构为框架结构的工程中，在高层建筑裙楼、多层建筑中有大量成功的实施案例。
2.具有较强的经济性
深度较大的多层地下结构，如用传统方法施工，需设置临时围护墙体，同时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，另外内部需设置支撑系统的临时支撑立柱，此后还需拆除。不但需要消耗大量建筑材料，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围护墙和结构外墙、不需另外设置水平临时支撑、立柱即为主体竖向构件、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。
3可提供必要的施工场地
逆作法中通过合理的设计，可以利用先行施工完成的地下室首层结构梁板作为部分施工机械和车辆的运行场地。对于大面积的基坑工程，施工机械和材料的调动和准备也较多，而为了充分利用地下空间，众多工程的地下室边界与用地红线之间的距离都较小，导致基坑周边的施工场地较为狭小。如采用顺作法施工，由于场地原因，造成施工车辆行驶、施工机械移动的路线不连贯、缺乏材料堆场等问题，影响工程进展。如采用逆作法施工，可通过对施工超载的验算对地下室首层结构梁板进行加强，在一定区域内满足施工车辆运行和部分材料堆场的荷载要求，缓解施工场地紧张的矛盾，保证基坑工程的顺利进展。
4.基坑变形小，有利于环境保护
采用逆作法施工，是利用逐层浇筑的地下室结构作为基坑围护结构（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，从而使底板的隆起也减少。在邻近保护性建筑、堤岸、地铁隧道的基坑工程中，逆作法的实施效果良好，使相邻建筑物、道路和地下管线等的沉降减少，保证基坑工程顺利进展的同时也不影响周边重要建（构）筑物的正常使用。
5.场地形象进度好
顺作法施工的深、大基坑工程，从土方开挖到地下结构全部形成，周期较长。对于城市中心、医院学校和大面积办公、居住区等人员密集、对环境要求高的区域，大面积基坑长时间暴露影响市容和使用环境。采用逆作法施工，首先完成地下室结构顶板，余下的土方开挖和楼板施工均在首层板下进行，场地扬尘、噪音等均较开敞式施工减轻很多，为保持文明施工创造了有利条件。
6.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。
三、逆作法的施工技术难点
逆作法作为一项近年发展起来新兴的基坑支护技术，与传统施工工艺相比，有它绝对的优势。但同样作为一项新技术，它的技术难点也同样不容忽视。
1、设计难点
逆作法作为一项新型技术，在中国的应用并不广泛，目前由于具备逆作法支护设计经验的设计单位并不多，往往出现建筑设计单位与逆作法支护设计单位不是一家。由于逆作法主体结构与支护结构的合并使用，地下连续墙及地下室梁板需要同时满足建筑的使用功能和基坑支护功能，这就需要业主要加大设计管理的力度，协调好两家设计单位的工作。
同时由于逆作法自身的工艺特点，大部分需要设置一柱一桩的结构形式，这种结构形式对桩基承载力要求很高，设计前需要对项目的地质情况进行详细摸查，桩基方案能达到承载力要求。同时柱下单桩的结构形式比柱下群桩的结构形式造价要高很多，在做逆作法方案比选时该部分同样需要做好成本比选工作。
2、交叉施工，施工组织要求高
逆作法施工时地上、地下以及土方开挖工程同时进行，各道工序都需要在首层底板的工作面进行交汇，因此施工单位在编制《施工组织设计》时需要综合考虑施工布局的安排。
3、安全文明施工要求高
与常规施工工艺相比，逆作法施工基本上属于暗挖作业，施工过程中施工人员、机械相对密集，施工环境差，空气质量也较差，施工前要认真研究钻探资料，分析地质情况，在土方开挖及结构施工时，应充分考虑到地下通风、用电和照明及排水情况，应保证进坑内的安全文明施工。
结束语
建筑工程技术有了很大的发展，各种新型的技術、工艺层出不穷，这样也使得过去无法实现的一些要求变成了可能。逆作法的出现和广泛应用为众多规模大、开挖深、工期紧以及环境保护要求高、场地狭小的基坑工程提供了更为合理、有效的设计施工手段，为地下空间的利用和开发解决了众多的技术难题。目前，逆作法已经被建设部列为 “十一五”期间重点推广的技术领域——地下空间开发利用技术领域的主要技术之一，在全国各地的地下工程中不断的推广和应用。
参考文献
[1]苗冬梅，肖绪文，陈兴华，绿色施工技术措施，[J]，研究探索，2011，3，（29）
[2]周滨．逆作法施工中地下连续墙成墙关键技术探析[J]．技术与市场，2012（5）
[3]周阳．岩土结合地质逆作法施工关键技术的工艺及实际应用[J]．江西建材，2013（2）