论文发表：施工角度下逆作法在建筑深基础中的应用__墨水学术,论

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:233

副标题#e#摘要：建筑是人类发展史上的一项创举，借助各种各样的材料筑造而成的人文景观装点得这个世界绚丽多姿。建筑是一门艺术，更是精深的学问。高层建筑的层出不穷，建筑难度的逐步增大，对建筑技术和施工方法提出了更高的要求。作为深基坑支护方法之一的逆作法，以其自身的经济、社会和环境效益，引起越来越多的关注，近年来国内外许多高层建筑都采用了此法，取得了极大成效，并且在实际操作中人们不断研究、不断创新，提出了更加新颖可行的建筑深基础施工方法。由于建筑的长存性和它与人类生活的密切关系，施工过程中施工方法的失误和操作上的任何疏漏都会造成难以挽回的巨大损失。本文通过分析当今建筑的发展趋势与逆作法推广的可行性，揭示其在建筑施工和实际应用中的综合价值与贡献。
关键词：逆作法，建筑深基坑，综合效益，应用分析

随着建筑行业的迅速发展，高层建筑及地下工程的设计方法、计算理论、施工技术、施工设备、施工管理等各方面均有了不同忽视的进步，不仅能应用各种新技术成功地处理高层建筑和深基础复杂的设计施工难题，又满足了工程建设需要，并且更有向世界发达国家急起直追之势。逆作法是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。高层建筑多采用补偿性基础，有较深的多层地下室，它一方面利用补偿原理能有效地利用地基承载力，另一方面亦可充分利用地下空间作为地下停车场、设备层用房等，增加使用面积。这也为利用逆作法提供了条件。实践证明，利用逆作法施工开挖深度大的多层地下结构是十分有效的。

一、逆作法的产生及原理
（一）逆作法出现的背景
“房价”是困扰社会中普遍阶层的大问题，全社会都在关注房价，建筑行业也一度被冠以“暴力行业”之称。这在一定程度上是由我国的社会体制和土地制度决定，另一方面确实也源于城市土地资源的紧缺和建筑开发的成本影响。毋庸置疑，房屋建筑在大众消费品中占据着最大的份额，房屋本身造价相对其他商品来说，要高出一大截。而旺盛的消费需求既为建筑行业带来了巨额利润，又在无形中对建筑速度和施工质量造成极大压力。
传统的大开挖顺作施工方法，只能在地基完全夯实之后，才能进行地面建筑的施工，是单向度的，不但需要耗费极大的人力、物力，并且传统的开挖地基操作占用较大空间，极易造成对周围环境和人们正常生活的影响。同时这种施工方式对时间的耗费也是不容忽视的，遇到不确定情况，往往造成工期延误，甚至会由于资金难以维系产生烂尾楼。据相关资料证实，在上海，常规顺作施工的工程，其基坑支护费用和工期耗费，往往占到整个基础工程的一半以上，数据十分惊人。
在这种情况下，人们呼吁在保证工程质量的同时，能够最大限度的缩短工期、节约成本、有益环境的施工方法。
（二）逆作法的施工原理
深基坑工程属临时性工程，处于密集闹市区，旁边一般有许多的建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程等设施，其技术复杂性，稍有不慎，不仅将危及基坑本身，而且会殃及临近的建筑物、构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。
逆作法就是带有多层地下室或深基坑的建筑物的施工中间支撑桩及地下连续的墙的支持作用，首先浇灌顶板、梁，其次浇灌地下空间的楼板、梁、剪力墙，最终浇灌底板而同时仍进行上部结构施工的一种与正常施工顺序截然相反的施工技术。如今，逆作法被公认为施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的行之有效的良方。逆作法最初是作为一项工程技术应用在人防工程上，直到上世纪八十年代，由于其使用价值和潜在效益，被尝试应用于建筑工程施工尤其是施工难度较大的高层建筑过程中。
它的优势在于上下施工过程同时进行，在进行底部夯筑的同时，架构地面建筑，并且可以根据工程进展情况随时进行调整及各项可行性#p#副标题#e#分析，与以往的其他方法相比，具有更高的可行性和综合效益。逆作法施工设计一体化非常重要，如该工程的工程桩、地下墙、地下室楼板等，既是工程结构部分，又是基坑开挖的支护；工程桩是地下室柱子的一部分，地下墙又是地下室外墙的一部分。因此，设计与施工在满足工程桩、地下墙本身施工工艺与质量时，还必须考虑施工地下室楼板、基础底板、地下室外墙复合墙时的施工工艺与质量。
逆作法作为一种深基坑支护方法得到业内人士的广泛认可，开始大量应用于各大城市高层住宅、高档写字楼和各种标志性建筑当中。逆作法成为追求环境价值与经济效益的必然选择。
二、逆作法的分类及实际效能
（一）逆作法的分类
按照地下施工挖方时是否同时浇灌地下室各楼层板，逆作法施工分为以下4种：
1、全逆作法
楼盖混凝土为整体浇筑，然后在其下掏土，通过楼盖中的预留洞孔向外运土并向下运入建筑材料。
2、半逆作法
将楼盖混凝土分两次浇筑，第一次先浇筑T形楼盖的肋梁，和边梁一起组成平面为正交的交叉梁系，形成水平框格内支撑，其下的土方开挖变成半开敞式，可利用框格中的空间进行上下运输。
3、部分逆作法
指先控制住围护排桩的侧向变形，然后部分逆作。一般适用于地下室面积较大的情况，如大型地下车库和地下商场等。
4、分层逆作法
针对四周围护结构，不是一次性完成整体施工，而是按照工期采用土钉墙分期完成。
（二）逆作法的综合效益
1、经济效益
逆作法实质上是使地下室外墙与基坑维护合而为一，这种方法的运用，免去了外围墙的修建成本，同时增加了有效使用面积，扩大了地下室容量。地下室楼盖结构的建造取代了过去地下的基桩维护墙，地基受力更加均匀合理，增加其使用寿命。采用上下同步施工的方式大大节约了工期和人力成本，经济效益明显。据估算，仅此一项，可减去成本总投入的30%左右。逆作法的出现，不仅解决了一系列棘手的施工难题，而且具有广阔的市场前途和良好的社会经济价值。
2、环境效益
逆作法地下施工较为封闭，不会同大开挖式开放式施工一样造成扰民的噪音污染和扬尘空气污染。采用逆作法施工先进行楼层表面整体性浇筑，然后地基层层向下延伸，进行地下施工，因此对周围环境的负面影响相对较低。而且由于建筑施工面积较小，不会对正常的交通运行产生影响，是一种相对安全的施工方式。
3、社会效益
推广应用逆作法，能够提高地下工程的安全性，可以大大节约工程造价，缩短施工工期，防止周围地基出现下沉，是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术，在辽宁、上海、广州这类地区应用逆作法施工高层建筑深基坑较多。
采用逆作法施工，地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载，而且还可充分利用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大水平剪力和倾覆力矩，从而大大提高了抗震效应。我国是个地震多发区，对地震的防治是必不可少的，从建筑业角度来说，采用适宜的施工工艺便可将地震带来的危害降低到最小，逆作法施工便具有这样的优点，所以在深基坑支护中大量运用逆作法具有广泛的社会效益。
三、逆作法的应用与创新
（一）逆作法应用实例
在国外已广泛引用的逆作法，受到良好的效果，其成熟的案例不胜枚举，最为业内称道的是日本上下共15层（其中地下6层）的读卖新闻社大楼，耗时仅22个月，与传统施工方式相比整整缩短了半年就建成。而国内最早采用此法的上海徐家汇特种基础工程研究办公楼，取得了初步成效。之后跟进的上海恒己大厦工程，规模为地上22层、地下4层，采用逆作法施工，仅用了5个月就顺利完成，减少开支四百万元，而且有效抑制了地面沉降速度，取得了明显的经济与社会双赢的综合效益。
（二）逆作法的创新
建筑深基础逆作法是在基坑工程中借用地下结构自身的能力对基坑产#p#副标题#e#生支护作用，来保证基坑土方的开挖。在国外，凡是超深基坑，层数很多的大型地下工程，均采用逆作法的施工方式。目前我国已实现在地下5层的深基坑中采用逆作法，施工技术有了很大提高。采用逆作法施工技术有很多的优点但是逆作法施工技术的不完善制约了逆作法的推广与发展。逆作法施工技术研究包括对基坑及边坡、地下室钢筋混凝土结构和工程桩的应力与应变（沉降）研究。
针对特殊地质和建筑的实地操作，建筑者们对逆作法加以改进，已使其更符合现代建筑个性化和实用性兼备的建筑风格。在复杂地质条件下超深圆形基坑支护就可以采用复合逆作法，即逆作与正作相结合的方式，综合采用钻孔桩、挖孔桩、岩石锚杆和旋喷桩交替或同时使用。而对于超大型深基坑工程，一般逆作法的表面打孔取土可能解决不了实质性问题，开设若干口不但不能解决出土问题，还有可能遗留安全隐患，采用踏步式逆作法，即逐层变化，根据受力不同和栈桥布置，表面大开口，向下逐渐缩小，从而解决实际施工中所遇到的特殊难题。
四、结论
面对逆作法在建筑深基础中应用所带来的经济、社会和环境等各方面的综合效益，在超高层和地下多层建筑中应用优势明显，应该在建筑施工中加以推广。但是在具体的施工环境和建筑实地操作中，要根据逆作法原理进行适度创新，从而使理论更好的与实际相结合，为建筑事业再造高峰。


五、参考文献
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