深基坑逆作法及敞开式逆作法施工的抉择

深基坑逆作法及敞开式逆作法施工的抉择

孙平

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

摘要：为了保证深基坑结构的建造质量，在开展建造阶段要能对周围区域内各方面环境条件进行调查，并由此为依据选择恰当的深基坑建设方案。本文就深基坑结构逆作方法以及敞开类型的逆做方法进行了分析。

关键词：深基坑；敞开式；逆作法

大规模类型的建筑物之中的深基坑结构在其施工阶段为了能确保安全质量，技术人员要对深基坑周围区域内的各方面环境条件进行调查，在保证深基坑结构具有良好稳定以及深基坑施工对周围环境影响最低的情况采取恰当的施工方案，而目前在深基坑建造阶段主要的建造方案为逆作法以及敞开类型的逆作法施工方案，这两种方法各有特点，需要施工人员进行谨慎的选择。

1深基坑结构建造概况

本文以某地区实际深基坑工程为例，对深基坑结构的建造进行了分析。在某地区之中的一个办公楼，这一建筑在其地基部分的建筑面积达到了四十一万平方米，其整体建筑总面积达到一百八十五万平方米。

该建筑工程主要是由三个结构所构成,其一是主楼,其二是裙房,其三就是多层建筑,其中的主楼的数量为2栋,裙房总共有5层,其中还有两栋的多层建筑,地上的主楼总楼层数为16层,裙房为3-7层,在该建筑工程的地下,建设了两层的地下室,地下空间的面积在68000m2左右,而且采用的是贯通式的建设方式,由地下空间决定了其基坑的开挖深度也较大,对于建筑工程的影响也相对较大,基坑的施工受到了施工人员的重视,在深基坑施工的过程中,施工人员从深基坑逆作法以及敞开式逆作法施工中进行了选择,以保障深基坑的稳定性,防止因为深基坑的施工对周边环境造成破坏。

2深基坑结构建造方法分析

2.1建造方案选择阶段主要的影响因素

就上述的建筑工程来看,其基坑的施工规模相对较大,这就使得其施工中存在的风险也较大。该建筑工程的基坑采用的是不规则的图形进行修建,基坑的东西边的长度为210m,而南北方向的长度则为150m,其总周长则为720m,在开挖的过程中,基坑的总体面积达到了23542m2,开挖的深度则主要控制在15.2-16.3m之间,而在部分区域,基坑的深度则为1.4-2.5m范围内,其土方施工的量会能够达到35.2×104m3,从这一点上来说在,该建筑工程的基坑属于是超大型的深基坑。

2.2深基坑结构附近区域环境条件分析

建筑物所在城市之中的区域对于深基坑建设方案的选择有较大的影响，这一工程正处在城市的比较繁华的中心区域，机动车数量以及人流量都比较大，这些因素也就会对深基坑结构的建造产生一定的影响，不仅要保证深基坑机构其自身的稳定性以及良好的质量，同时将深基坑结构建造给环境带来的影响降到最低的范围内。在进一步对深基坑结构以及周围区域内环境进行调查之后发现，在深基坑结构的周围区域内存在着较多的各种城市管线，并且这些管线包括光纤电缆以及城市自来水管道等类型的管道，这些管道和城市居民的正常生活有着较为紧密的联系，需要妥善的处理好这些管线，以防止影响周围居民生活以及城市发展。其次，在深基坑机构的地上部分周围环境条件方面也有着较大的影响，在深基坑结构周围区域内的地上部分之中就存在各种建筑物，其中的老式小区需要格外的注意，以避免深基坑结构的建造影响建筑物的安全质量，但这也使得深基坑结构在其建设方面存在着较大的难度。

2.3深基坑结构建造阶段逆作法的选择依据

在开展深基坑结构建造的阶段中，深基坑结构整体开挖的规模和其对周围环境的影响程度存在着内在联系，在深基坑结构的建造阶段如果能缩小整体建造规模那么也就能降低其对周围区域内环境的影响。如果在该深基坑结构建造的阶段运用逆作法的建造方式，能提升基坑周围防护结构的坚固质量，能有效的提升其对于外力的承载能力，并有效的应对好基坑结构的变形问题。其次，使用这种逆作法的建造方法能降低在土方开挖阶段所要开挖的土方数量，从而也就能减小坑基结构在其土方开挖阶段所出现的地面地面变形隆起的情况，使得坑基结构的建设有更高的安全性以及稳定性。最后，使用这种建设方式还能降低深基坑结构的整体建设成本，通常能降低深基坑结构工程造价的百分之二十五到百分之三十五。

2.4敞开式逆作法施工抉择

（1）可大大减小立柱桩的单桩抗压承载力，节约桩基工程费用。本工程一柱一桩共计394根。采用敞开式逆作法，立柱桩单桩抗压承载力设计值为4000kN，而若选用封闭式逆作施工，其逆作施工阶段一柱一桩最不利工况为：地下3层结构梁板全部形成，地下部分结构达到3层，基坑开挖至基底标高，基础底板尚未浇筑之前。该工况下立柱桩承受上部各层结构自重以及施工荷载为4870kN。由此看出，采用敞开式逆作法，立柱桩单桩承载力设计值可以大大减少。

（2）有利于控制结构沉降差异，确保结构工程质量。控制建筑结构差异沉降是逆作法施工的关键问题之一。建筑结构差异沉降内容表现在两方面，一是地下连续墙和立柱桩的不均匀沉降；二是相邻立桩桩间不均匀沉降。逆作施工期间，在地下室基础大底板形成且混凝土强度达到要求之前，地上、地下结构自重和施工荷载全部由立柱桩和周边地下连续墙入土部分的摩阻力和端承力来承担。同时由于立柱桩承载的不均匀，增加了立柱桩之间或立柱桩与地下连续墙之间产生较大沉降差的可能性。若沉降差过大，已浇筑楼板与梁就会产生裂缝，将危及正式结构的安全。目前，事先精确计算封底前立柱桩沉降与抬升还有一定困难，完全消除沉降差也是不可能的，但可以通过采取措施减少沉降差，而敞开式逆作施工在大底板形成且混凝土达到强度之前，上部结构不施工，结构自重和施工荷载大大减小，上部不均匀荷载相对于封闭式逆作而言基本可以忽略，故其能更好地控制结构沉降差异，更易确保结构安全（3）可降低施工组织难度、降低安全质量事故发生，有利于安全文明施工。若采用封闭式逆作施工，在地下室顶板形成且混凝土达到要求强度后，地下挖土、地下结构、地上各单位工程结构同时施工，施工活动所需人、机、料等各种资源投入达到高峰，无疑增加了施工组织难度。一方面，现场基坑占地面积大，周边场地狭小，无法提供更多场地资源；另一方面，大型运输车辆进出，地上、地下结构施工所需的各种材料、半成品垂直运输，坑顶长臂挖机在取土口部位抓挖土方等交织在一起，使不安全因素交织在一起，不但增加施工组织难度，影响施工进度，而且会增加质量和安全事故发生的风险。

3结束语

在进行深基坑施工的过程中,其会对周边的环境产生影响,为了保障深基坑施工的稳定性,并降低深基坑施工对周边环境的影响,就需要合理的采用各种有效的施工方法,来保障深基坑施工的整体质量,而本文就提出了两种施工方法,一种是逆作法,另外一种就是敞开式逆作法,两种方法有着不用的应用效果,合理的选择施工方法,才能够有效的达到预期的目标,实现经济效益的提升和社会效益的体现。

参考文献

[1]李涛.逆作法地下结构一柱一桩支承系统施工质量控制技术[J].施工技术,2014(13).

[2]吴洁妹.大直径、高精度的一柱一桩型钢后插法施工关键技术[J].建筑施工,2013(12).

[3]陈新华.逆作法施工中一柱一桩垂直度的有效控制[J].建筑施工,2012(08)