淺談高層建筑工程中逆作法施工技術的應用

王東++趙艷麗++張東碩

摘 要：與傳統的深基坑施工方法相比，逆作法具有保護環境、節約社會資源、縮短建設周期等諸多優點，它克服了常規臨時支護存在的諸多不足之處，是進行可持續發展的城市地下空間開發和建設節約型社會的有效經濟手段。本文通過對逆作法施工技術原理及施工技術要點進行了分析與探究。

關鍵詞：高層建筑；逆作法；技術要點；原理

一、逆作法施工技術的原理及特點

1、逆作法施工技術的原理

逆作法施工技術原理為由上到下把高層建筑地下結構一層一層的施工換言之，順著建筑物地下室附近進行連續墻、密排樁施工，并將其作為地下室外墻或基坑的圍護結構，同時，在建筑物內部相應部位，進行樓層中心支撐樁施工，以此形成逆作豎向承重系統。隨后對地面一層梁板樓面結構進行施工，為地下連續墻提供支撐。與此同時，應按照順序一層一層往下進行土方開挖與每層地下結構澆筑，確保底板封底后停止施工。在先完成地面一層樓面結構后，可為上部結構施工提供便利，最后同時實施地面上、下結構完成整體工程施工。目前，最常見的逆作法主要包括：全逆作法、半逆作法、分層逆作法等。

2、逆作法施工技術工藝特點

可使建筑物上部結構的施工和地下基礎結構施工平行立體作業，在建筑規模大、上下層次多時，大約可節省工時1/3。施工可少受風雨影響，且土方開挖可較少或基本不占總工期。一層結構平面可作為工作平臺，不必另外架設開挖工作平臺與內撐，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺等大型臨時設施，減少了施工費用。由于開挖和施工的交錯進行，逆作結構的自身荷載由立柱直接承擔并傳遞至地基，減少了大開挖時卸載對持力層的影響，降低了基坑內地基回彈量。受力良好合理，圍護結構變形量小，因而對鄰近建筑的影響亦小。

二、高層建筑工程逆作法施工技術的要點分析

1、地下連續墻技術要點

逆作法在高層建筑工程施工中的應用，要求在建筑物地下結構施工中對逆作法施工要點進行充分考慮。一般地下室結構外墻水土荷載所產生水平力是由地下連續墻來承擔的，這在高層建筑逆作法施工中尤為關鍵。要注意以下兩點具體施工要求：首先，修筑導墻。通常情況下，建筑工程導墻主要以現澆鋼筋混凝土結構為主，能夠多次重復應用。在具體施工中要對表層土特點、地下水情況及荷載狀況等情況進行充分考慮，一般將其導墻深度控制在1米到兩米的范圍，比地面高度要多出1米左右，將其厚度控制在15厘米到20厘米的范圍內，通常地下室的結構外墻是地下連續墻來承擔水土荷載所產生水平力，這在高層建筑逆作法施工當中是非常重要的，其具體施工的技術要點應注意下列兩點，一是導墻修筑，在工程施工里，導墻一般是以現澆鋼筋混凝土結構顯現的，并且能重復多次使用，在施工過程里，需要考慮到表層土特點、地下水情況及荷載狀況等，通常導墻深度為1m-2m之間，高度比地面要高出1dm，厚度為0.15m-0.2m之間，墻趾要大于20厘米，頂面處于水平狀態，基底緊貼土面，內墻面平行與地下連續墻軸線，防止槽中滲入泥漿，通常情況下導墻要遵循以下順序進行施工：場地平整—挖槽測量—棄土-支撐模板并拆模-導墻外側-回填土等，模板要在高層建筑工程結束后進行拆除，并進行上下兩道木的設置用來支撐，防止因擠壓等情況導墻產生變形。其次，深槽開挖，挖槽在地下連續墻施工的重要環節，相關施工人員必須對其施工過程加以重視。一般情況下地下連續墻施工周期中一半的時間都是用來進行挖槽作業，在施工中必須控制好施工工期。同時還要重視其精度問題，特別是土層穩定度，如出現土層不穩定情況，要將單元槽長度縮短，在挖槽施工結束后要及時進行混凝土澆筑作業，縮短工期，以此最大限度地降低倒塌危險度。當施工現場附近存在高大建筑，且具有復雜的施工條件時，還應將單元槽段長度及暴露在外面的時間盡可能地減少，并保證槽壁具有一定穩定性，在施工地下連續墻接頭時，主要接頭有兩種：剛性接頭和柔性接頭，要依據實際情況來確定應用哪一種接頭方式。

2、土方開挖技術要點

土方開挖是高層建筑工程施工中的重要階段，其階段相關工序主要包括破碎、松動、挖裝及運輸出渣等。在逆作法施工中，基坑周圍立體結構中起水平支撐作用的主要是地下室的各板、梁等結構，同時使地下室以現箱型結構表現出來，這樣在地下室承受土體壓力時，其承受力可以按照各部分所占剛度比進行分配，通常樁身承受的荷載有正摩擦力、自重、負摩阻力、上部外荷載及樁端阻力等，在這些荷載共同作用下，會出現樁抬升及沉降變形等情況。如地質構造相同，在土體壓力承受方面，逆作法施工應用承受的壓力要遠遠小于順作法支護系統，這就要求準確計算中間支撐柱的升抬及沉降數值。當高層建筑工程施工中，相鄰柱之間的沉降差比警報值大時，應將上部結構施工停止，并對開挖速度進行不斷加快，同時在部分施工段要根據相關情況放慢，或加固及注漿等。土方開挖施工中要重視空間效應，特別是對開挖長度、深度及寬度進行有效控制，要準確計算其影響系數及范圍，并重視時間效應。

3、沉降差施工技術

在高層建筑工程施工中應用逆作法技術，必須重視沉降差問題。在建筑施工中，將有一圈地下連續墻插入，在基坑開挖應力釋放及上部荷載共同作用下，會有抬升及沉降情況在地下連續墻出現，如沉降過大時，將直接影響到建筑物結構的安全性。通常沉降差必須在20毫米以下，如大于警報值，必須將高層建筑上部施工作業停止，在局部節點位置進行壓重的加強，也可以選用開挖速度放慢或局部加快等方式。通常情況下為解決基坑開挖出現的立柱樁抬升問題，可以選用將樁上部摩阻力降低的方式。如通過支撐增設或壓力預加等方式進行加固，將坑底隆起所產生沉降問題進行有效降低。將立柱樁承載力加大也可以將沉降差有效降低，如增大樁徑、樁底注漿及選擇高承載力樁端等。通過剪刀撐臨時增加及完成永久墻體結構來解決立柱間剛性所產生不均勻變形問題。

4、節點施工技術要點

節點就是地下水平支撐與垂直支撐體系的交匯點，逆作法相比其他施工方法存在極大的不同，這種情況下，運用逆作法的地下室結構節點施工將不同于正常施工的節點作業。逆作法主要遵循自上至下施工的順序，在設計時逆作法結構節點，必須符合結構設計規范，要對施工中受荷載條件要求進行最大限度地滿足，對逆作法中水平結構與順作法施工豎向結構進行有效處理。在整個基坑施工中，其主要水平支撐結構就是梁板結構，這些板墻梁柱節點留置必須在剪力最小位置，主要有兩種節點處理方式，也就是預埋剪力連接件施工法和預埋連接鋼板法，預埋剪力連接件施工法具有施工便捷及較好接頭抗剪性的優勢，預埋連接鋼板法也具有施工便捷及接頭受力強的特點，但要求具有較高的電焊質量，焊接量大，技術性強，有時會對施工進度造成一定影響，在實際施工中，必須按照設計規范及具體施工情況進行節點施工。

三、結束語

綜上所述，伴隨高層建筑規模的不斷擴大，其施工難度也隨之增大，傳統施工技術已經無法對高層建筑施工要求進行有效滿足，逆作法在高層建筑施工中的大量應用，可以對高層建筑工程中面臨的諸多問題進行有效解決。基于此，施工企業必須對逆作法施工技術要點進行準確把握，只有這樣才能有效提高建筑工程的質量，才能推動企業的發展。

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