逆作法施工在单建式人防地下室的应用

逆作法施工在单建式人防地下室的应用

马金金

广东人防建筑设计院有限公司

摘要：随着我过经济在快速发展，人们逐渐开始重视人防工程建设，各个城市地下空间的综合开发与利用通过和人防工程建设结合的工程项目在源源不断增加。此类工程大多数都是采用逆作法施工，从而能够满足造价、工期、安全、环境保护等各种方面的施工要求。单建式的人防地下室使用逆作法施工技术与传统施工方法（顺作法）相比，有着非常多的优点——对城市道路交通能够尽快恢复、结构设计更为合理、对周围环境和建筑物影响小、有着良好的经济效益和社会效益等等。

关键词：人防地下室；单建式；逆作法施工

城市建设的不断发展，城市在用地上凸显紧张，建筑不断地向地下和高空延伸开来，不断涌现出深大基坑的工程项目，越来越狭窄的建设场地，采用先地下后地上的传统施工方法对于施工要求已经不能被满足了，所以逆作法施工技术应运而生，并被人们广泛使用。通过工程实践表明，采用逆作法进行施工，地下结构可能够获得良好的综合效益。

一、逆作法在国内外的发展现状

采用逆作法于地下结构施工，有着十分显著的效果。早在1933年，日本首次提出逆作法的工艺，直到现今历时将近80年的理论研究与实践，获得了非常多成果。在国外，例如法、美、日、德等一些国家，已广泛应用逆作法在多层地下结构施工中，并取得良好的效果。现今逆作法施工已经被广泛地应用于超高层与高层建筑的人防地下室、大型地下商场、深大基坑、地铁、地下车库、隧道、大型污水处理池等工程中。

二、逆作法施工的基本原理

在建筑工程基坑的施工过程中，用逆作法施工的时后，正作、逆作施工的分界面，我们将其称之为逆作面。逆作法指的就是在逆作面处首先形成竖向结构，以下的各个层地下水平结构自上而下进行施工，并且利用地下水平结构平衡抵消围护结构侧向土压力的施工方法。

三、逆作方法的选择

在建筑深基坑的工程实践当中，关于逆作法施工，已经形成了许多方法，例如：全逆作法、部分逆作法、半逆作法、分层逆作法等等。但在进行深基坑施工时，必须要对逆作法施工方法进行合理选择，才可以充分的发挥出逆作法施工的各像优点，不然就可能会适得其反，甚至导致增加工程造价、延误工期、再或者引发工程事故。

地下建筑工程逆作法的方法和范围，应该按照工程地质条件、开挖深度以及地下结构的类型、水文条件、施工条件及周边环境等一系列因素合理的进行选择。逆作方法选择时主要从以下几方面内容来考虑：

（1）在选用逆作法施工方法进行施工时，要考虑的首先就是地下结构工程埋深问题。目前，高层建筑地下部分通常来说，大多为二层至三层，但是也还是有多层地下室。地下越深，施工难度相对就越大，地下室的深度是选用逆作法施工方法的关键；

（2）选用逆作法施工方法的另一个重要因素就是水文条件和工程地质条件，

在地质条件较好的地区我们可以利用简单的逆作法进行施工；而在地质情况较差的一些地区，比如此地区存在流沙层、深厚软弱土层等情况，就应该采用安全可靠的逆作方法。逆作施工选用降水措施和止水方案时，应按照水文地质条件来确定，才不至于因为水的原因导致基坑失效。所以，我们必须要以详细的工程地质勘察报告来作为逆作法施工方法设计和选择的依据；

（3）关于地下结构楼盖类型，我们可以采用多种结构体系，通常使用的是无梁楼盖体系和肋梁楼盖体系。采用的如果是肋梁楼盖体系，可以按照需要在梁间开设洞口，所以可以采用半逆作法等一些方法施工；采用的如果是无梁楼盖体系，则一般采用全逆作法进行施工。

（4）施工条件及周边环境对逆作方法的选择同样有着非常重大的影响，比如在拟建的基坑距离周边环境复杂，构筑物、建筑物以及地下的设施的距离基坑非常近，或者周围环境保护要求非常严格；缩短施工工期具有巨大的社会效益或尤其重要的意义以及巨大经济效益，工期要求紧张等施工条件，都是选择逆作法施工方法的依据。

四、单建式人防地下室逆作法的特点

几年来，随着被广泛应用的逆作法施工技术，以及不断积累的经验，我国高层建筑深基坑的逆作法技术也逐渐成熟起来，在理论研究也获得来十分丰硕的成果，并按照国家相关规范和标准来对逆作法的设计和施工进行指导。高层深基坑的逆作法施工经验能够让单建式人防地下室进行借鉴，这个理论的研究成果一样能够作为单建式人防地下室逆作法的一个理论依据。但高层建筑和单建式人防地下室的结构形式有些不同，在施工的要求上也会有些区别，所以高层建筑深基坑的逆作法与单建式人防地下室采用逆作法施工时也有所区别。其区别主要在以下几个方面体现：

（1）不同的土方开挖顺序。高层建筑深基坑的逆作法一般先施工中间的支承柱，

作为基坑施工的竖向起到临时支撑的作用，把它当作地下楼板结构的支承构件，所以，土方开挖的顺序对在工程施工安全与质量的影响不大；单建式人防地下室通常在城市的繁华街区建设，为对地面交通和地面商业的影响最大程度的减少，通常要求在最短的时间里对路面交通进行恢复，所以，有一些单建式人防地下室没办法和高层建筑基坑逆作法那样，可以先施工中间支承柱以支撑地下楼板结构，而靠着地下土体作为地下楼板结构进行支撑，而这个时候，只有仔细设计地下结构柱的施工顺序和土方开挖方案，并在施工中采取有效的保护措施，比如：增设顶板临时支撑、支承地下楼盖结构的土体边坡防护等，才可以确保地下结构楼盖的安全。

（2）逆作施工方法在选择上不同。大多采用肋梁楼板在高层建筑深基坑的地下结构中，所以，逆作法的施工方法就能够有许多种形式；然而单建式人防地下室的楼板厚度通常来说比较厚，一般采用无梁楼盖，全逆作法进行施工，用盖挖法对土方进行开挖，施工的难度也就更大。

（3）需采用排桩作为基坑的围护。单建式人防地下室顶板埋深通常较深，在对顶板以上的土方进行开挖时，首先要对边坡的支护进行，于此同时为了满足战时抗爆的要求，地下室的楼板厚度比较大，为了使地下室的整体刚度能够得到保证，地下室外墙在逆作施工的过程中才能够进行施工，而不是用地下连续墙当作地下室外墙。

（4）对于施工安全措施和工程监测应该更加重视。单建式人防地下室一般会采用全逆作法施工，所以，应该要详细的制定各项应急措施和安全措施，注重工程施工过程当中地下室结构本身的板和基坑、柱的变形、地面设施以及相邻建筑物的监测工作，并对观测数据及时统计，为施工过程中采取施工应急措施和调整施工方案提供依据。

五、展望

从1935年提出逆作法施工的概念，到如今的80多年里，不管是从施工的技术、设计的方法，施工过程的监测技术以及专用施工机械开发等都取得了非常大的进步，尤其是在计算机信息技术在施工和监测方面的应用，实施信息化施工管理，对施工组织协调的能力和施工技术的精度大大提高，为逆作法的推广提供了非常必要的技术条件，同时也促进了逆作法施工技术逐渐步入成熟。尤其是高层建筑深基坑的逆作法在我国已经成为了一项较为成熟的施工技术。随着城市建设在向地下和高空不断发展，逆作法的施工技术的应用也将进入大发展的鼎盛时期。

结语：单建式人防工程是有特殊防护要求的一种地下结构，在城市的建设中是一项重点工程，这类工程埋深比较深，为使人防工程平时的商业价值充分发挥，通常建在人口较为密集的繁华街区，在工程建设的过程中，施工场地狭窄、周围环境较为复杂、许多需要保护的市政管线、城市城貌对施工的要求高，并且施工工期短，只有采用逆作法施工才能使工程建设的要求得到满足。

参考文献：

[1]周荣新.地下结构逆作法施工技术研究：[硕士学位论文].上海：同济大学，2008

[2]徐至钧，赵锡宏.逆作法设计与施工.北京：机械工业出版社，2002.197～274

[3]邱闽文.高层建筑地下室结构施工的逆作法研究与应用：[硕士学位论文].重庆：重庆大学，2003

[4]曹少卫.高层建筑逆作法施工技术研究：[硕士学位论文].成都：西南交通大学，2007