淺析高層建筑逆作法及其施工工藝

麥　軍

摘要：文章針對高層建筑日益增多的趨勢，為了安全施工和環境效益，介紹了逆作法施工的原理、分類、工藝特點以及其經濟、環境和社會效益，并分析了逆作法施工在國內的技術現狀和應用前景。

關鍵詞：逆作法施工；安全施工；環境效益

中圖分類號：TV974文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0117-02

一、概述

逆作法就是一項近幾年發展起來新興的基坑支護技術。它是施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結構的有效方法。采用“高層建筑地下室逆作法施工技術”能有效地保護周邊環境，且具有施工工期快，支護費用省等優點。高層建筑在基坑開挖時，對周圍建筑物的影響就必須充分考慮，逆作法為新興的基坑支護技術，利用逆作法施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結構具有良好的經濟效益和社會效益。

二、逆作法工藝原理

多層地下室的傳統施工方法是“敞開式”，而“逆作法”是一種“封閉式”施工方法。其工藝原理是：先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續墻或其他支護結構，同時建筑物內部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱，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。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。如此地面上、下同時進行施工，直至工程結束。

三、逆作法技術特點

逆作法施工高層建筑多層地下室或地下結構有下述技術特點：（1）縮短工程施工的總工期；（2）基坑變形小，相鄰建筑物的沉降少；（3）可節省地下室外墻及外墻下工程樁費用；（4）使底板設計趨向合理；（5）可節省支護結構的支撐；（6）可節省土方挖填方費用；（7）簡化基坑的施工工序，有明顯的經濟效益；（8）可節省地下室外墻建筑防水層費用；（9）可最大限度利用城市規劃紅線內地下空間，擴大地下室建筑面積；（10）有利于結構抵抗水平風力和地震作用；（11）施工方案與工程設計密切配合，使逆作施工方案更趨合理。

四、逆作法分類

1.全逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對四周圍護結構形成水平支撐。樓蓋混凝土為整體澆筑，然后在其下掏土，通過樓蓋中的預留孔洞向外運土并向下運入建筑材料。

2.半逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁，對圍護結構形成框格式水平支撐，待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。

3.部分逆作法：用基坑內四周暫時保留的局部土方對四周圍護結構形成水平抵擋，抵消側向壓力所產生的一部分位移。

4.分層逆作法：此方法主要是針對四周圍護結構，是采用分層逆作，不是先一次整體施工完成。分層逆作四周的圍護結構是采用土釘墻。

五、逆作法施工要求

1.地下挖土施工方法先從兩端的取土口，直接由取用取土設備挖出工作面，然后由人力從取土口的挖土工作面基坑中間開挖。挖出的土方用雙輪手推車，運至取土口，然后取土設備裝車外運。

2.逆作法地下室樓板支模

（1）模板設計原則根據地下室樓板結構的形式，模板采用相應的土模承重方法首先將基坑內的土按施工組織設計要求挖至標高，做好混凝土墊層，待混凝土稍硬后，按圖彈出軸線與梁邊線，并在模板的支點上進一步用水泥砂漿找平，使其標高誤差控制在“規范”要求內，然后擱置模板。

（2）模板拆除隨著地下挖土工作面的推進，當樓板板底的模板外露后，即可將模板逐塊拆下，并翻轉至下一層施工。為防止摔壞模板，拆模時應根據模板的形式采取相應的保護措施，并把該措施編制在施工組織設計內。

3.逆作法地下室結構相關節點

（1）柱與梁板節點。采用一柱一樁和一柱雙樁施工，施工柱之前，應先將格構柱施工至設計標高，挖土后在其頂部加設封頭板，并在封頭板上加設錨筋，然后進行柱、梁及底層梁、板施工，施工時在柱位置預留柱插筋及硅澆搗孔。地下一層以下各層挖土流程與自行車夾層相同，當土體全部施工完畢后可進行大底板的施工，在柱位置預留插筋，待大底板可上人后，可進行地下三層柱的施工。同時從地下三層向上逐層進行筒體剪力墻施工。待豎向剪力墻和柱達到設計強度后，割除格構柱。

（2）地下連續墻與板、梁連接節點。地下室頂板：對于頂板、梁，由于地墻頂浮漿硅需鑿除，并施工頂圈梁，故在施工頂圈梁時可將底層梁板同時施工，將梁、板鋼筋直接錨入地墻。對于附壁柱，在地墻施工時應在地墻內預留柱的箍筋，留待柱施工時鑿出使用；地下各層：在地下各層結構施工中，梁板需與地墻進行連接，其中，梁與地墻的連接因梁鋼筋普遍較大，故需在地墻中按梁的位置預留鋼筋接駁器。同時，為防由于地墻施工誤差造成接駁器偏位帶來的影響。建議在梁上下皮鋼筋位置左右兩側各設增一組接駁器；底板：底板鋼筋也通過預埋在地下連續墻中鋼筋接駁器進行連接，應嚴格控制地下連續墻施工的精度，確保地下連續墻內預留埋件及鋼筋接駁器位置的準確，從而保證底板鋼筋可以與地下連續墻有效連接。另底板澆搗混凝土之前，應將與底板連接處地下連續墻鑿毛，以便與底板混凝土連接。

（3）土方施工。土體具有時空效應的特點：土體開挖形式和空間分布形式與基坑變形有密不可分的聯系；土體是一種彈塑性體，土體受荷后會產生流塑變形。我們以土體的時間、空間效應理論指導挖土施工，在挖土施工時在基坑內部留有足夠寬度的盆邊土，用此部分土體產生的被動土壓力來平衡基坑外部的主動土壓力；按照設計的流程，在限定的時間內進行土體抽條以及硅墊層的施工，以此確保基坑的變形在規定的范圍之內，避免因基坑的變形而威脅地鐵車站以及周邊建筑物、管線的安全。

（4）格構柱受力轉換及拆除措施。逆作法施工時，豎向荷載能夠有效從上部柱傳給下部格構柱，逆作法結束后，豎向荷載從格構柱有效傳給永久柱。對于一柱一樁的直接施工永久柱于鋼管立柱上。通過差異沉降的觀察記錄來安排施工進度。當施工過程中格構柱或地下墻的實測超過規定的沉降指標時，則停止上部結構施工，地下部分加快施工，直至封大底板。施工過程盡可能使樁的受力均勻，避免產生過大的荷載差異。根據結構的實際情況，按照預定的施工流程，分層、對稱地進行格構柱的拆除，盡量減少因格構柱拆除引起應力變化對結構產生的影響，確保結構在正常狀態工作。

六、結語

目前，逆作法已頒列入2001年頒布的中華人民共和國國家標準建筑地基基礎設計規范；各地也陸續公布了地下室逆作法施工工法（YJGF02-96）和（YJGF07-98），由此可說明逆作法施工已日趨成熟，其在深基坑支護中的前景樂觀。如果說上個世紀是逆作法起步時期，緊接著在全國范圍內迅速發展和大量應用之后，如今它正處于技術成熟期，將會有更大發展的全盛時期。

參考文獻

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