高層建筑多層地下室傳統施工方法的不足

傳統的施工多層地下室的方法是開敞式施工，即大開口放坡開挖，或用支護結構圍護后垂直開挖，挖至設計標高后澆筑鋼筋混凝土底板，再由下而上逐層施工各層地下室結構，待地下結構完成后再進行地上結構施工。

對于深度大的多層地下室，用上述傳統方法施工存在一些問題：基坑很深，支護結構的擋墻長度很大，費用增加。基坑內部支護結構的支撐用量大，一方面需用大量大規格的鋼材，另一方面也增加了地下結構施工的難度。實踐證明，利用“逆筑法”施工開挖深度大的多層地下結構是十分有效的。

高層建筑多采用補償性基礎，有較深的多層地下室，它一方面利用補償原理能有效地利用地基承載力，另一方面亦可充分利用地下空間作為地下停車場、設備層用房等，增加使用面積。這也為利用“逆筑法”提供了條件。

如用井點設備降低地下水時，水位的降低會引起土體固結，使周圍地面產生降沉，如不采取特殊措施，亦會危及基坑附近的建筑物、地下管線和道路。深基坑的開挖，基坑的變形和周圍地面的沉降是施工中急待解決的問題之一二、“逆作法”概述基坑工程傳統的施工方法是開敞式施工，即開口放坡開挖或用支護結構圍護后垂直開挖，直到底板下設計標高。然后從底板澆筑鋼筋混凝土開始，由下而上逐層施工各層地下室結構，基礎及地下室完成后再進行上部主體結構施工，這種施工方法也稱為“順作法”。當高層建筑的基坑工程大而深時，圍護結構的內支撐體系或錨桿體系工程量十分大，而且工期很長，特別是使用內支撐體系時，隨著地下室結構由下而上，不再需要內支撐時，拆除工作量也很大，鋼筋混凝土內支撐往往還要爆破拆除。針對“順作法”的缺點，“逆作法”則是利用地下室的梁、板、柱結構，取代內支撐體系去支撐圍護結構，所以此時的地下室梁板結構就要隨著基坑由地面向下開挖而由上往下逐層澆筑，直到地下室底板封底。與“順作法”由底板逐層向上澆筑地下室結構的順序是相逆的，故稱之為“逆作法”，也稱之為“逆筑法”。“逆筑法”的工藝原理是：先沿建筑物地下室軸線（地下連續墻也是地下室結構承重墻）或周圍（地下連續墻等只用作支護結構）施工地下連續墻或其他支護結構，同時在建筑物內部的有關位置（柱子或隔墻相交處等，根據需要計算確定）澆筑或打下中間支承柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結構自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結構，作為地下連續墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結構，直至底板封底。與此同時，由于地面一層的樓面結構已完成，為上部結構施工創造了條件，所以可以同時向上逐層進行地上結構的施工。這樣地面上、下同時進行施工，直至工程結束。

“逆作法”施工，以地面一層樓面結構是封閉還是敞開，分為“封閉式逆作法”和“開敞式逆作法”。前者可以地面上、下同時進行施工；后者上部結構不能與地下結構同時進行施工，只是地下結構自上而下逐層施工。

與傳統的施工方法相比，用“逆作法”施工多層地下室有下列優點：1、縮短工程施工的總工期帶多層地下室的高層建筑，如采用傳統方法施工，其總工期為地下結構工期加地上結構工期，再加裝修等所占之工期。而用“逆作法”施工，一般情況下只有地下l層占絕對工期，其他各層地下室可與地上結構同時施工，不占絕對工期，因此可以縮短工程的總工期。如上述的日本讀賣新聞社大樓，地上9層、地下6層，用“封閉式逆筑法”施工，總工期只22個月，比傳統施工方法縮短工期6個月。又如有6層地下室的法國巴黎拉弗埃特百貨大樓，用逆筑法施工，工期縮短1/3。地下結構層數愈多，用逆筑法施工則工期縮短愈顯著。

2、基坑變形小，相臨建筑物等沉降少采用“逆筑法”施工，是利用逐層澆筑的地下室結構作為周圍支護結構地下連續墻的內部支撐。由于地下室結構與臨時支撐相比剛度大得多，所以地下連續墻在側壓力作用下的變形就小得多。此外，由于中間支承柱的存在使底板增加了支點，澆筑后的底板成為多跨連續板結構，與無中間支承柱的情況相比跨度減小，從而使底板的隆起也減少。因此，“逆筑法”施工能減少基坑變形，使相鄰的建（構）筑物、道路和地下管線等的沉降減少，在施工期間可保證其正常使用。

3、使底板設計趨向合理

鋼筋混凝土底板要滿足抗浮要求。用傳統方法施工時，底板澆筑后支點少，跨度大，上浮力產生的彎矩值大，有時為了滿足施工時抗浮要求而需加大底板的厚度，或增強底板的配筋。而當地下和地上結構施工結束，上部荷載傳下后，為滿足抗浮要求而加厚的混凝土反過來又作為自重荷載作用于底板上，因而使底板設計不盡合理。用“逆筑法”施工，在施工時底板的支點增多，跨度減小，較易滿足抗浮要求，甚至可減少底板配筋，使底板的結構設計趨向合理。4、可節省護結構的支撐

深度較大的多層地下室了，如用傳統方法施工，為減少支護結構的變形需設置強大的內部支撐或外部拉錨，不但需要消耗大量鋼材，施工費用亦相當可觀。如上海電信大樓的深11m、地下3層的地下室，用傳統方法施工，為保證支護結構的穩定，約需臨時鋼圍檁和鋼支撐1350t，而用“逆筑法”施工，土方開挖后是利用地下室結構本身來支撐作為支護結構的地下連續墻，可省去支護結構的臨時支撐。適用范圍：

“逆作法”施工技術適用于高層建筑、多層地下室結構施工及類似地下室結構的地下構筑物的結構施工。但地下連續墻中柱樁沉降量必須經過計算。二、“逆筑法”施工技術逆作法施工流程圖2、逆作法施工的關關鍵技術逆作法的施工程序序是：中間支承柱和地下下連續墻施工地下室-1層挖土和其頂板、、內部結構從地下室-2層開始地下室結構構和地上結構同時施工（地地下室地板澆筑之之前，地上結構允許施工工的高度根據地下下連續墻和中間支承承柱的承載能力確確定）地下室室地板板封底底并養養護至至設計計強度度繼續進進行地地上結結構施施工直直至工工程結結束1）支柱柱樁正正確定定位：：逆作法施工時時，支承垂直直力的是由工工程樁接高的的型鋼支柱，，將來再立柱柱外再包裹混混凝土作正式式地下室柱，，所以其軸線線位置與垂直直度必須正確確，要求偏差差再20㎜以內，否則會會影響正式工工程柱子位置置的正確性，，這在施工工工程樁時，就就要特別注意意提高精度，，立柱要按下下部工程樁的的種類，設計計專用定位器器并采取定位位措施，如鉆鉆孔灌注樁要要適當擴大鉆鉆孔，鋼筋籠籠固定立柱要要全方位測量量垂直定位下下放，再用支支架臨時固定定后澆混凝土土。如果是大大口徑鋼管樁樁，可以在孔孔內埋設導向向定位模板，，測量控制垂垂直度，再用用支架臨時固固定后，澆灌灌錨固混凝土土。2）沉降差異控控制逆做法是先施施工地下室樓樓板與上部結結構，后施工工基礎大底板板，所以工程程樁在前期是是部分受力部部分不受力，，因此，各根根立柱樁會有有沉降產生，，如果各根立立柱樁之間或或立柱樁與地地下墻之間有有較大的沉降降差，已澆筑筑的樓板與梁梁系就會產生生裂縫，危及及正式結構的的安全。以往往的逆作法施施工之所以不不能從試驗研研究推廣到大大型工程，主主要難點就是是變形控制無無法把握。現現在隨著計算算機技術的發發展，變形控控制能夠把握握，在我公司司所做工程中中，采取的措措施主要是兩兩條：逆作法施工順序是是事先設定的，在在挖土各個階段，，立柱與地墻受力力可以正確計算，，按荷載與地基樁樁及地質指標進行行沉降估算。各立立柱與地墻相鄰沉沉降計算差值應當當滿足結構設計要要求，其沉降差一一般按結構允許定定為10~20㎜，如恒積大廈沉降降差≤20㎜，明天廣場沉降差差≤10㎜。A）設定工況并計算算沉降B）施工動態控制巖土力學的計算與與實際相差很大，，因此保證結構安安全是信息化施工工的重要任務。對對地下墻、立柱樁樁、垂直與水平變變形、地下水位、、挖土工況條件等等要全面進行監測測，根據實測結果果再按實際工況來來反算土體力學參參數，修正下一步步工況計算，當出出現相鄰柱間沉降降差超過報警值，，可以采取停止上上部結構施工、局局部放慢或加速挖挖土，個別地方可可采取注漿加固等等措施。實踐證明明，動態控制可以以保證沉降差在一一定范圍之內的要要求。3、坑內降水在上海深基坑施工工必須降水，而逆逆作法施工降水更更加重要，在降水水后，上海軟土地地基土性指標大大大提高，不僅能提提高人員與機具在在地下施工的安全全與效率，而且地地下室樓板支模也也必須降水，所以以挖土以前要安排排足夠的井點抽水水。逆作法施工用用深井點，其位置置要事先設計，認認真實施，不能與與結構梁相交，以以避免給結構施工工帶來麻煩。深井井降水要動態控制制，水位要定時觀觀測，應始終讓水水位控制在挖土面面以下1.5m左右。4、逆作法施工中的的挖土技術挖土是逆作法施工工的重要環節，有有頂蓋的地下挖土土難度大，周期長長，不僅是影響工工期的關鍵因素，，而且挖土是產生生變形的主要原因因，也是施工安全全的關鍵。上海的的幾個逆作法施工工工程，挖土均采采用0.4m3、0.15m3小型挖機與人工相相結合，地下水平平運輸采用人力拖拖車運輸到出土孔孔下，出土吊運由由專門設計的抓土土行車完成，再由由卡車運出工地。。5、逆作法施工中的的地下通風、用電電和照明措施通風、照明和用電電安全是逆作法施施工措施中的重要要組成部分。這方方面稍有不慎將會會釀成事故，給工工程施工帶來嚴重重影響，必須予以以充分注意。在澆筑地下室各層層樓板時，按挖土土行進路線應預先先留設通風口。根根據柱網軸線和實實際送風量的要求求，通風口間距控控制在8.5m左右。隨著地下挖挖土工作面的推進進，當露出通風口口后應及時安裝大大功率渦流風機，，并啟動風機向地地下施工操作面送送風，清新空氣向向各送風口流入，，經地下施工操作作面再從二個取土土口流出，形成空空氣流通循環，保保證了施工作業的的安全。地下施工動力、照照明線路設置了專專用的防水線路，，并埋設在樓板、、梁、柱等結構中中，專用的防水電電箱應設置在柱上上，不得隨意挪動動。隨著地下工作作面的推進，自電電箱至各電器設備備的線路均需采用用雙層絕緣電線，，并架空鋪設在樓樓板底。施工完畢畢應及時收攏架空空線，并切斷電箱箱電源。在整個施施工過程中，各施施工操作面上需派派專職安全巡視員員監護各類安全措措施和指導落實。。6、柱、梁、板、墻墻的節點施工由于施工逆作法，，其地下室的結構構節點形式與常規規施工法有著較大大的區別。墻梁、柱梁的節點點施工，是先在中中柱樁預留的鋼圈圈上與地下連續墻墻上預留的埋件上上分別焊上鋼板，，并在鋼板上再焊焊上鋼筋，然后綁綁扎梁的鋼筋、澆澆搗混凝土，待基基礎