逆作法技術在高層建筑施工中的應用淺析

【摘要】本文分析了逆作法施工基本原理和基本施工步驟，同時闡明了逆作法施工的主要特點，重點講解了逆作法施工在高層建筑施工中運用的優勢，和在高層建筑施工中運用逆作法應該注意的幾個要點。

【關鍵字】逆作法；高層建筑；逆作法施工

隨著城市的發展，建筑密度日益增加，人們越來越關注空間的利用。合理開發和利用空間，除了向高空發展外，還可以往地下空間發展。對于高層建筑需要深度大的地下結構，傳統施工方法存在一些問題?！澳孀鞣ā痹诟邔咏ㄖ氖┕ぶ行Ч@著。

1.逆作法施工基本原理

1.1 逆作法施工原理

逆作法施工就是對深度較大的地下結構，利用先施工完成的地下連續墻作為深基坑開挖時的圍護墻，利用地下結構各層的柱、墻等作為圍護墻的支撐體系，由地面起分層向下施工直至底板完成，在地面結構完成之后向上逐層施工上部結構。地下連續墻和中間支撐柱既是基坑開挖時的支護體系，又是工程結構的永久性組成部分。

1.2 逆作法施工步驟

(1)沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續墻，同時在建筑物內部的有關位置施工中間支撐柱，作為地下室底板封底之前，承受所有自重和施工荷載的承重體系；

(2)挖土至地下室一層頂板底標高或地下室二層頂板頂標高，澆筑地下一層頂板作為地下連續墻水平剛度支撐；

(3)在地下室一層頂板澆筑完成后，就為上部結構施工創造了條件，所以在地下結構逐層向下施工同時可自地面開始向上逐層施工，形成地面上、下同時施工的局面。但在地下室底板封底并達到設計強度之前，上部結構的允許施工高度要經計算確定。

(4)按步驟(2)方法向下逐層挖土和澆筑地下室各層的頂板，同時各層的中柱和隔墻也逐層向下施工直至地下室底板封底[1]。

2.逆作法的施工主要特點

(1)縮短工程施工工期：建筑物上部結構施工與地下基礎結構施工平行立體作業；

(2)基坑變形小，對相鄰建筑物影響?。耗孀鞣ㄊ抢孟葷仓牡叵率医Y構作為基坑圍護結構的內部支撐，比臨時支撐剛度大得多，所以地下連續墻在側壓力作用下的變形較小；

(3)節省土方挖填費用：逆作法施工在地下室外墻處構筑地下連續墻，不用考慮一般施工方法的基坑臨時支護結構與地下室外墻之間要留1m凈距的施工操作空問，和待地下室施工完畢后回填超挖土方量。

(4)有利于結構的抗風抗震性能：逆作法施工中，地下連續墻與地下原狀土體凝結在一起，地下連續墻與土體之間的粘結力和摩擦力不僅承受垂直荷載，還承受風荷載和地震作用下所產生的結構底部的水平剪力和傾覆力矩，主要由地下連續墻側壁和底部的摩擦力承受，抗傾覆力矩由墩基、挖孔樁和錨桿共同承受，提高了抗震能力[2]。

3.逆作法在高層建筑施工中的運用

3.1逆作法在高層建筑施工中的優勢

(1)減少噪音和揚塵：逆作法在施工地下室時是先表層樓面整體澆筑，再向下挖土施工，故施工中的噪音因表層樓面的阻隔而大大降低，避免了因夜間施工噪音問題而延誤工期；同時由于其施工作業在封閉的地表下，最大限度的減少了揚塵。

(2)減少地下室圍護結構費用：逆作法利用地下室結構樓蓋本身作為支護結構的圍護支撐，省去支護結構的臨時支撐，不需要爆破拆除臨時支撐及其廢渣的外運，避免了環境污染。

(3)最大限度使用城市規劃紅線內地下空間：逆作法施工在滿足室外管線或建筑物布置的條件下，地下連續墻可緊靠規劃紅線，地下連續墻作地下室永久性外墻從而最大限度利用地下空間，擴大了地下室建筑面積[3]。

3.2逆作法在高層建筑施工中的要點

(1)挖土順序組織：在樓面結構封閉的情況下進行地下挖土，挖土難度較大，挖土不僅是影響工期的重要因素，也是土體變形的主要原因，更是保證施工安全的關鍵。所以，預先部署好挖土流程及運輸車路線，由信息化施工統一控制挖土位置和速度，提高挖土效率。

施工經驗是：先從兩端的取土口直接用取土設備挖出工作面，然后由人力從挖土工作面向基坑中間開挖；挖出的土方用手拉車運至取土口，然后由取土設備車外運。

(2)通風、照明和用電的要求：在幾乎封閉的地下室施工通風相當重要。首先應在上層樓板適當位置留孔洞，在一些孔洞處安置抽風機向外排氣，其次應安裝大功率鼓風機向地下施工操作面送風，形成空氣流通，保證施工作業面的通風條件，工人應配戴防護罩防止塵埃吸入；

地下施工所需的動力和照明線路應設置專用的防水線路，埋設在樓板、梁、柱等結構中。照明燈具的布置應滿足施工需要，還要設置一個應急照明系統。

(3)地下連續墻施工：地下連續墻是沿著地下建筑物周邊，按預定的位置開挖出出具有一定寬度與深度的溝槽，用泥漿護壁，并在槽內設置具有一定剛度的鋼筋籠，用導管澆灌混凝土，用特殊方法連成地下連續的鋼筋混凝土墻體；

地下連續墻的變形將引起基坑周圍地面沉降，其沉降值控制應以保證相鄰建筑物等不受損害、不影響其安全使用為原則。

(4)相關節點的施工： 地下連續墻施工時應在樓板連接的部位預埋螺紋套筒，綁扎樓板鋼筋時陸出預埋螺紋套筒端部，將其與樓板鋼筋連接。樓板位置的連續墻還需要鑿入6cm左右，以保證混凝土的緊密結合；

在施工中間支承柱時，就應在柱梁節點相應的樓板標高處預理鋼板或錨筋節點，待開挖暴露出節點后，焊接上各類錨固鋼筋，綁扎或連接梁的鋼筋、撓搗泥凝土，使樓板結構與中間支承柱連接可靠、安全；

復合柱、墻與梁的節點是當模板墊層完成后，先定位柱、墻的豎向主筋位置，然后將主筋穿透墊層并插入土中，待地下室底板完成后，再由下而上施工復合柱、墻。

(5)降低地下水：逆作法施工的地下室一般都較深，在較多地區施工普遍采用深井泵降低地下水位； 降水時，一定要在坑內水位降至各工況挖土面以下1 m之后，方可進行挖土。

(6)結構沉降的控制：基坑開挖應力釋放引起樁向上的位移量是由樁身彈性伸長及樁端土體隆脹兩部分組成，樁隨樁端土體隆脹的上升量，可采用關于坑底隆起回彈計算公式計算得到，樁身彈性伸長則可由應力應變關系求得；

對地下墻及立柱樁的垂直與水平變形、地下水位、挖土工況條件等要進行全面監測，當出現相鄰柱間沉降差超過警報值，應停止上部結構施工，局部放慢，個別地方可采取注漿等加固等措施。

(7)立柱樁沉降差控制

立柱樁在承受上部荷載及基坑開挖土體應力釋放的作用下，發生沉降與抬升，同時立柱樁承載的不均勻，造成立柱樁間及立柱樁與地下墻之間產生沉降差異，若差異沉降過大將影響結構安全；

控制方法：估算立柱樁及地下連續墻沉降值，協調基坑開挖與樁上的荷載，使立柱與地下連續墻沉降差滿足設計要求；增大立柱樁的承載力來減小沉降；使立柱樁與地下連續墻處在相同的持力層上；增加邊樁以代替地下連續墻承載；使立柱之間及立柱與地下連續墻之間形成剛性整體，共同協調不均勻變形。

4 小結

逆作法能夠提高地下工程施工的安全性，節約工程造價，縮短工期，有效控制周圍地基沉降，是一種具有發展前途和推廣價值的基坑支護技術。隨著我國建筑市場的快速發展，逆作法施工技術作為一種行之有效的基坑支護技術必將得到廣泛的應用。誠然，逆作法目前仍存在一些尚待完善和解決的問題，都有待通過在高層建筑工程中的實踐而不斷進行改進。

參考文獻

[1]劉宗仁.基坑工程[M].哈爾濱工業大學.2008.04

[2]劉俊巖.深基坑工程[M]. 中國建筑工業出版社.2001.8

[3]葉浩.某工程逆作法技術的應用分析[D].華南理工大學.2011.5