高層建筑逆作法施工技術研究

孫洪斌

（黑龍江奔馳建筑集團有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 逆作法施工技術的歷史與現狀

近年來隨著深基坑開挖工程的逐漸增多，深基坑支護技術有了很大的發展，逆作法就是一項近幾年發展起來新興的基坑支護技術。目前，國內北京王府井大廈、上海森茂國際大廈、天津紫金花園和天津百貨大樓等工程采用了逆作法施工，均取得了良好的經濟效益和社會效益，并為逆作法施工工藝積累了寶貴的經驗。

逆作法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。國外如美、日、德、法等國家，在多層地下結構施工中已廣泛應用，收到較好的效果。1935年日本首次提出逆作法工藝概念，隨后試用于地下工程。經歷了60余年的研究和工程實踐，目前已在一定規模上應用于高層和超高層的多層地下室、大型地下商場、地下車庫、地鐵、隧道、大型污水處理池等結構，雖然對逆作法的施工工藝和相關理論都取得一定成果，應用也有一定的普及，但目前仍作為一種特殊施工方法應用，主要用于對工程有特殊要求，或用傳統方法施工滿足不了要求而又十分不經濟的情況下。

我國在試驗的基礎上亦將逆作法正式用于多層地下室施工，如上海基礎工程科研樓的兩層地下室、高116m上海電信大樓的3層地下室、上海延安東路黃浦江越江隧道1號風塔的地下室、上海合流污水治理主泵房地下直徑63m的圓井、海口國際金融大廈的兩層地下室、上海明天廣場58層3層地下室、廣州新中國大廈地上43層地下5層等等，都成功地應用了逆作法，全國有北京、上海、遼寧、深圳、廣州等地全面推廣采用了逆作法。據不完全統計，到目前為止，我國約有60多項中大型工程采用了逆作法施工，并取得了明顯的經濟和社會效益，出現了采用逆作法施工熱。

目前國內采用逆作法施工的深基坑已到地下5層，19m深，而且向更大更深方向發展。大量深基礎工程集中在市區，施工場地狹小，施工條件復雜，如何減小基坑開挖對四周建 (構)筑物、道路和地下管線及市政設施的影響，發展基坑開挖擾動環境穩定控制理論和方法將越來越引起人們進一步的關心和重視。

另外，逆作法已列入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第7章基坑工程；在冶金工業部發布的行業標準《建筑基坑工程技術規范》(YB9258-97)第16章中也列出了基坑工程逆作法，各地方如上海、廣州等地也陸續公布了地下室逆作法施工法(YJGF02-%)和(YIGF07-98)說明逆作法施工已日趨成熟，列入規范編制施工法，目前正在全國各地順利地推廣和應用。

實踐證明，利用逆作法施工開挖深度大的多層地下結構是十分有效的。隨著經濟的發展，高層建筑越來越多，基坑深度越來越大，逆作法施工技術作為一種十分有效的深基坑支護技術必將得到越來越廣泛的應用。

2 逆作法理論

逆作法是相對于建筑物施工的常規順序而言的。建筑物施工的常規順序是先開挖基坑，然后從基礎開始，逐層向上施工，基坑開挖所需的支護，屬于施工的措施，與建筑物的地下結構各不相干。而地下室逆作法施工是利用地下室的樓蓋結構、梁、板、柱和外墻結構作為基坑圍護結構和基礎施工的支撐結構，在坑內的水平支撐體系和圍護體系由上而下進行地下室結構的施工，與此同時可進行上部結構的施工。所以其施工順序是自上而下進行，地下結構、基坑支護以及因逆作而帶來的特殊要求，都需要在結構設計中加以解決。

對于深度大的多層地下室，用傳統方法施工存在一些問題。如開敞式施工，即大開口放坡開挖，或用支護結構圍護后垂直開挖，挖至設計標高后澆筑鋼筋混凝土底板，再由下而上逐層施工各層地下室結構，待地下結構完成后再進行地上結構施工。首先支護結構的設置存在一定困難，由于基坑很深，支護結構的擋墻長度很大，費用大大增加，尤其是基坑內部支護結構的支撐用量大，一方面需用大量大規格的鋼材，另一方面也增加了地下結構施工的難度；其次如用井點設備降低地下水時，水位的降低會引起土體固結，使周圍地面產生沉降，如不采取特殊措施，亦會危及基坑附近的建筑物、地下管線和道路。深基坑的開挖，基坑的變形和周圍地面的沉降是施工中急待解決的問題之一。

實踐證明，逆作法適用于基坑較深，建筑場地狹小，周邊環境對基坑支護結構的水平變形有嚴格限制的情況。其工藝原理是先沿建筑物地下室軸線 (地下連續墻也是地下室結構承重墻)或周圍(地下連續墻等只用作支護結構)施工地下連續墻或其他支護結構，同時在建筑物內部的有關位置(柱子或隔墻相交處等，根據需要計算確定)澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間在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、板等樓面結構，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。與此同時，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。但是在地下室澆筑鋼筋混凝土底板之前，地面上的上部結構允許施工的層數要經計算確定。

建筑深基坑支護采用逆作法，是地面以下各層地下室是自上而下施工，并借助于地下結構自身的能力對基坑產生支護作用，來保證基坑土方開挖，并利用地下各層的鋼筋混凝土樓板的水平剛度和抗壓強度，使各層樓板成為基坑圍護樁(墻)的水平支撐點，并利用基坑外不同方向的土壓力(包括被動土壓力)的自相平衡來抵消對坑壁圍護樁(墻)的不利影響。因此在施工時一般先施工樓板，再挖樓板下面的土方。

3 逆作法適用的意義

3.1 高層建筑推廣應用逆作法，能夠提高地下工程的安全性，可以大大節約工程造價，縮短施工工期，防止周圍地基出現下沉，是一種很有發展前途和推廣價值的深基坑支護技術。

3.2 逆作法施工可以利用建筑結構本身作內支撐。由于結構本身的側向剛度是無限大的，因此，可以從根本上解決支護樁的側向變形，從而使周圍環境不至出現因變形值過大而導致路面沉陷、基礎下沉等問題，保證了周圍建筑物的安全。

3.3 采用逆作法施工，地下連續墻與土體之間粘結力和摩擦力不僅可利用來承受垂直荷載，還可充分利用它承受水平風力和地震作用所產生建筑物底部巨大水平剪力和傾覆力矩，從而大大提高了抗震效應。

[1]董 昀.逆作法施工技術在高層建筑施工中的應用.上海銀錦建設工程咨詢有限公司. 【期刊】山西建筑.2010-02-20.

[2]黃紹新.高層建筑的"逆作法"施工.建筑工人.【期刊】建筑工人.1998-03-15.

[3]張愛青.高層建筑的施工技術.唐山市房管局.【期刊】工程建設與設計.2009-06-20