根據(jù)工程實(shí)踐逆作法施工已形成多種方法,如全逆作法、半逆作法、部分逆作法和分層逆作法等等,但在施工深基坑時(shí),如何選擇逆作方法也是一門(mén)很重要的內(nèi)容,選擇不好,就會(huì)延誤工期,加大工程的費(fèi)用,有時(shí)還會(huì)造成工程事故,給國(guó)家和工程帶來(lái)不應(yīng)有的損失。
采用逆作法施工工藝,必須具備的兩個(gè)基本條件:
1、其施工用圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是永久性的(但也有采用臨時(shí)性支擋結(jié)構(gòu)),而且是作為建筑物主體受力結(jié)構(gòu)的一部分,所以,一般是地下連續(xù)墻作圍護(hù),并于內(nèi)部施工時(shí)再覆以內(nèi)襯,成為一復(fù)合共同受力的結(jié)構(gòu)。
2、必須采用“一樁一柱”的基礎(chǔ),每根樁必須能承受箱形基礎(chǔ)尚未完成前的上部和地下結(jié)構(gòu)自重,以及施工設(shè)施、施工荷載等各種荷載。
逆作方法的選擇主要考慮以下幾項(xiàng)內(nèi)容:
(1)基坑深度,目前高層建筑地下大部分是二層(一層用于停車(chē)場(chǎng),另一層是設(shè)備層)發(fā)展到三層,但也有多層地下室,地下越深,施工的難度越大。選用逆作方法,首要考慮的是地下深度問(wèn)題。
(2)工程地質(zhì)土層構(gòu)造是考慮選用逆作法又一重要因素,土層較好,雖然四周環(huán)境較差,可以采用簡(jiǎn)單可行的逆作方法﹔如土層較差、四周環(huán)境又稍好、必須采用可靠的逆作方法。因此在確定逆作方法前,必須對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)地勘察,切忌簡(jiǎn)單從事。
(3)地下水對(duì)基坑開(kāi)挖的影響更大,在基坑開(kāi)挖中不論采用何種逆作方法,勘察單位不能忽視水文地質(zhì)勘察工作,所以一定要在施工前將地下水的形成及種類(lèi)調(diào)查清楚,是承壓水、滲流水、還是上層滯水以及水頭大小,土層的滲透系數(shù)等,以便選用合適的止水方案和降水措施,使逆作施工時(shí),不致因水的患害造成基坑施工失誤。
(4)基坑四周的環(huán)境也是決定選用逆作方法的重要因素,四周的環(huán)境除了地上建筑距基坑的遠(yuǎn)近之外,對(duì)地下各類(lèi)管線、電纜的調(diào)查特別重要,一定要調(diào)查落實(shí),不致因逆作施工破壞四周的地下工程,對(duì)基坑產(chǎn)生次生災(zāi)害。
對(duì)于具有多層地下室的高層建筑采用逆作法施工雖有不少優(yōu)點(diǎn),亦存在不足之處,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
(1)逆作法用地下室樓蓋作為水平支撐,支撐地下連續(xù)墻圍護(hù)墻,支撐位置受地下室層高的限制,無(wú)法調(diào)整高度,如遇較大層高的地下室,有時(shí)需另設(shè)臨時(shí)水平支撐或加大圍護(hù)墻的斷面及配筋。
(2)由于挖土是在頂部封閉狀態(tài)下進(jìn)行,基坑中還分布有一定數(shù)量的中間支承柱(亦稱(chēng)中柱樁)和降水用井點(diǎn)管,使挖土的難度增大,在目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機(jī)械情況下,如果全利用人工開(kāi)挖和運(yùn)輸,雖然費(fèi)用并不高,但機(jī)械化程度較低。影響挖土效率。
(3)采用逆作法施工,地下室頂層樓板作為施工場(chǎng)地,有時(shí)施工荷載往往會(huì)超過(guò)工程的使用荷載,所以在逆作法施工前,設(shè)計(jì)要預(yù)先考慮這種施工超載,必要時(shí)要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。
(4)逆作法施工需設(shè)中間支承柱,作為地下室樓蓋的中間支承點(diǎn),承受結(jié)構(gòu)自重和施工荷載。如數(shù)量過(guò)多給施工造成不便,使逆作法的優(yōu)點(diǎn)有所降低。在軟土地區(qū)由于單樁承
載力低,數(shù)量少會(huì)使底板封底之前上部結(jié)構(gòu)允許施工的高度受限制,不能有力地縮短總工期,如加設(shè)臨時(shí)立柱,則會(huì)提高施工費(fèi)用,給施工造成不便。
(5)對(duì)地下連續(xù)墻、中間支承柱與底板和樓蓋的連接節(jié)點(diǎn)需進(jìn)行特殊處理,施工中不能馬虎。在設(shè)計(jì)方面尚需研究減少地下連續(xù)墻(其下無(wú)樁)和底板(軟土地區(qū)其下皆有樁)的沉降差異。
(6)逆作法在地下封閉的工作面內(nèi)施工,安全上要求使用低于36v的低電壓,為此則需要特殊機(jī)械。有時(shí)還需增設(shè)一些垂直運(yùn)輸土方和材料設(shè)備的專(zhuān)用設(shè)備。還需增設(shè)地下施工需要的通風(fēng)、照明設(shè)備,以保證地下施工中的安全。
針對(duì)以上問(wèn)題建議選用逆作方法時(shí)要考慮以下幾條因素:
(1)地下室深度最好是二層及二層以上較深較大的地下工程;
(2)擬建建筑物基坑四周的環(huán)境特別復(fù)雜,施工難度很大,四周的環(huán)境保護(hù)要求特別嚴(yán)格;
(3)工期要求緊,縮短施工工期對(duì)工程有特別重要的意義或有巨大的經(jīng)濟(jì)效益;
(4)基坑地下室面積較大,造型又復(fù)雜,采用一般的支護(hù)結(jié)構(gòu),難以完成地下室工程的施工。