逆作法技术在医院项目中的优势与工程应用

　　逆作法技术由于在节约场地、环境保护、缩短工期、文明施工等技术优势，特别适合于医院项目的工程建设。结合上海市第一人民医院项目，介绍了医院工程项目的特点、重难点以及解决方案。项目良好的实施效果说明了逆作法在实现医院工程项目的需求中具有先天的技术优势。
　　1、前言
　　随着社会经济的迅猛发展和人民生活水平不断提高，人们更期望在医院能得到预防、治疗、康复等多方位的服务，但多数公立医院的建筑设施远远无法满足医院日接诊和住院患者日增的需求，因此医院对其医用建筑进行大量的改建、扩建和新建，可以预测未来十年仍将是我国医院工程建设高峰年。
　　医院大多位于城市核心区，土地资源尤为宝贵，可供施工的场地十分有限，尤其周边建筑众多的医院对于基坑变形和环境保护提出了较高的要求。另外医院项目工程建设时必须保证医院正常营业，减少对医护人员和患者的影响，因此通常医院对项目建设时噪声、粉尘、场地场貌等文明施工和工期都将提出很高的要求。传统的深基坑施工方法敞开式开挖（顺作法）很难满足上述医院项目的特殊要求。逆作法技术由于在节约场地、环境保护、缩短工期、文明施工等技术优势，特别适合于医院项目的工程建设，因此上海已有多家医院项目采用了逆作法技术，都取得显著的经济和社会效益。
　　2、逆作法技术简介及特点
　　逆作法技术是利用主体地下结构的全部或一部分作为支护结构，自上而下施工地下结构并与基坑开挖交替实施的施工工法。在医院工程项目中同顺作法施工工艺相比，逆作法具有以下技术特点：
　　（1）缩短工程施工的总工期
　　常规顺作法基坑施工工序是逐层交接，即支撑安装、挖土、地下结构施工、拆除支撑需逐层施工，而逆作法基坑施工以结构楼板代替支撑，无需支撑拆除，减少了施工工序，能有效缩短工期。基坑深度越深，逆作法优势越大，缩短的总工期越显著。
　　（2）保护周边环境
　　逆作法施工利用地下室水平结构作为周围支护结构地下连续墙的内部支撑，其刚度相比临时支撑大得多，地下连续墙在水土压力作用下的变形小得多。此外由于中间支承柱的存在使底板增加了支点，与无中间支承柱的情况相比，坑底的隆起明显减少。因此逆作法施工能减少基坑变形，使相邻的建（构）筑物、道路和地下管线等的沉降和变形得到控制，以保证其在施工期间的正常使用。
　　（3）绿色施工，节能环保
　　逆作法采用柱桩结合、以板代撑和两墙合一等，省去了大量临时结构，可以节约大量建材与人力资源。逆作施工可满足封闭的要求，减少施工嘈声与扬尘污染，减小施工造成的城市环境污染。同时现场作业环境更加合理，不易受到气候的影响，工程可稳步进行。逆作法可以利用逆作顶板优先施工的有利条件，进行施工场地的有序布置，解决狭小场地施工安排问题，满足文明施工要求。
　　（4）增加建筑面积
　　逆作法通常采用两墙合一或者桩墙合一，可以减少围护结构的空间，增加地下空间的建筑面积，节省该部分结构总造价的1/3左右。
　　（5）对设计人员和施工队伍的专业素质要求高。
　　设计人员在设计伊始就必须综合考虑临时结构体系的支撑围护系统与永久结构的关系。逆作法节点的设计也必须同时满足施工阶段和使用阶段的要求。而对于施工单位来说，由于逆作法施工技术要求高，必须掌握相关的核心技术，如逆作法支撑柱的垂直度调整技术、逆作法施工节点的处理技术、竖向结构钢筋绑扎技术、混凝逆作浇捣技术等。核心技术控制不好，往往会导致工程事故。
综上所述，逆作法具有缩短工期、节约场地、保护周边环境、减少扰民、绿色施工等技术特点，特别适合于场地狭小、周边环境复杂保护要求高、工期紧张、文明施工要求高等工程项目，如医院工程项目。
　　3、工程应用
　　上海市第一人民医院改扩建项目位于虹口区武进路86号地块（原虹口高级中学），项目建设用地面积8320㎡，项目总建筑面积48852㎡，其中地下三层，建筑面积13500㎡。高层主楼15层，建筑高度61.6m，裙房5层，建筑高度22m。周边保留建筑4层，建筑高度16.4m。建筑效果图见图1。

　　3.1本工程的重难点
　　（1）基坑周边环境复杂，保护要求高。基坑北面紧邻保留建筑，四层框架结构，东半部为钢筋混凝土条形基础，西半部为砌体结构，砖砌大放脚基础，距基坑边3.07m。南侧7层框架结构距基坑最近为25.46m，无桩基础。西侧为优秀历史保护建筑（上海消防局五支队虹口中队用房），地上3层，为天然地基，距离基坑最近约为7.6m。东面九龙路管线距离基坑边最近为6.17m，九龙路对面河道防汛墙（1.5倍挖深以内）距离基坑19.38m。老建筑和保护建筑由于年代较早，基础形式差，无桩或解放前短木桩，保护难度极大。且距离基坑净距太小，对于地下连续墙施工、基坑开挖等带来较大的挑战。
　　（2）场地狭小，红线以外没有额外场地。新工程在老建筑包围之中施工，且地下结构几乎占满了红线范围，局部场地已紧贴既有建筑，施工范围及其狭小，基坑周边几乎没有贯通的行车通道，土方施工期间不具备临时堆土场地，结构施工阶段坑边不具备材料堆场，对施工产生较大影响。
　　（3）文明施工要求高。本工程地处城市核心区，周边居民较多，另外紧挨施工场地的上海第一人民医院正常营业，因此对施工时噪声、粉尘、场地场貌等文明施工程度要求较高。
　　（4）施工工期紧。由于医院日接诊数量日益增加，住院部压力较大，业主期望工程能够尽早完工投入使用。
　　（5）专业分包众多，协调管理难度大。医院项目中有较多科技专项专业分包单位，对专业分包单位之间、专业分包与总承包单位之间在施工作业面、作业时间等方面的矛盾。
　　3.2 解决方案
　　鉴于上述工程重难点，本项目采用了逆作法技术。
　　（1）逆作法以楼板作支撑，较早施工顶板，解决场地狭小的难题。合理布置出土口、行车道路及材料堆场，最大限度的使用顶板面，以保证在围挡内场地不足的情况下，既能满足施工场地的需求，同时也不影响地下结构的施工。 　　当顶板施工完毕后，地下大部分施工为半封闭施工，噪音因表层楼板的阻隔大大降低，较易满足《建筑施工场界环境噪声排放标准》 GB 12523的规定。同时施工现场扬尘较易控制在0.4m，保证现场施工环境以及周边居民、医院医生和患者的身心健康。
　　（2）由于逆作楼板刚度大，至大底板完成时地墙变形在2cm以内，有效地实现对周边建筑的保护。同时采用“两墙合一”，增大了地下空间的建筑面积。
　　（3）采用BIM技术，优化逆作节点，降低施工难度。另外采用竖向钢筋一段式连接技术、混凝土后期作业超灌法技术、长臂挖机与电动克林吊结合高效取土技术、一柱一桩垂直度控制技术等，大大提高了工效，保证了工程质量。
　　（4）充分发挥在大型建筑工程中的总承包管理优势，将众多的专业分包全部纳入总承包的管理范围。对各专业分包单位的进场时间，施工作业面、作业时间将进行详尽的研究，制定详细的施工进度计划，保证整个工程的顺利进行。2015年3月进行大底板施工，顺利实现了预期进度安排。
　　4、结论
　　针对医院工程项目常遇到的施工空间不足、周围建筑保护要求高、市区工地文明施工高、工期要求仅等特点，提出了采用逆作法施工技术来解决。本文通过上海市第一人民医院改扩建项目的实施效果，说明了逆作法在解决上述问题中具有先天的技术优势，为业主和施工单位都提供了很好的解决方案。