高层建筑逆作法施工问题及案例探析

摘 要：随着我国高层建筑数量的增多，施工技术得到猛速的发展。逆作法由于具有缩短工程总工期、节约项目成本、对环境影响小等优点，在高层建筑地下室施工中得到了广泛地应用。文章主要阐述了高层建筑逆作法施工中应注意的问题，并结合某商业建筑实例，针对其建筑逆作法施工相关要点进行了详细地论述。

关键词：高层建筑逆作法施工要点

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

1高层建筑逆作法施工问题

1.1中间支承柱的施工

（1）支承上部荷载的方式。采用逆作法施工的工程，首先必须解决的问题是如何支承已完成结构的自重及其附加荷载。可选用如下方式：大直径工程桩＋永久柱承载；钻孔灌注工程桩（或预制桩）＋承台＋永久柱承载；钻孔灌注工程桩（或预制桩）＋承台＋临时立柱承载。

（2）与立柱桩的连接。在钢管（混凝土）柱底加焊竖向分布筋和环向筋，在钢管（混凝土）柱的锚固段还均匀地开有四个椭圆孔，以利混凝土流动和加强桩、柱之间的连接。

（3）中间支承柱垂直度控制。永久承受上部荷载，所以支承柱的定位和垂直度必须严格满足要求。必须要有专门的设备对其进行定位和调垂。

1.2逆作法施工中差异沉降的产生及控制

立柱桩之间及立柱桩与地下连续墙之间的差异沉降是客观存在的，控制结构的不均匀沉降是逆作法施工的关键技术之一，是关系到基坑工程逆作法施工的成败。 主要的控制措施如下：

（1）如在桩身表面涂布沥青或沥青质材料等，这样虽然对桩的承载力有一定影响，但对减小相邻立柱桩的沉降差十分有效；

（2）基坑内增设支撑，增加支撑刚度；合理确定地下连续墙的刚度和入土深度，坑内外进行地基土加固等，设计合理的桩径、桩型、桩长，减少开挖的暴露时间；这些都有利于减少坑底隆起，从而减少坑底隆起对立柱桩的抬升影响；

（3）桩底注浆、增大桩径及桩长、选定高承载力的桩端持力层等，增大立柱桩的承载力， 从而减小立柱桩的沉降及不均匀沉降；

（4）使立柱之间形成刚性较大的整体，共同协调不均匀变形。如在柱间增设临时剪刀撑或尽早形成永久墙体结构等。

1.3土方开挖

（1）挖土前检查降水情况是否符合挖土条件，保证施工机械进出场道路通畅和场地排水系统贯通，落实卸土点，作好监测初始记录。

（2）挖土时一定要注意控制标高，垫层随挖随浇。挖土机一定要注意不碰撞地下连续墙 、 格构柱和降水井管。

（3）待底板达到一定强度后，开始从下而上逐层施工简体剪力墙，待墙体的强度均达到 100%后拆除钢立柱。

1.4逆作法中地下室浇筑

（1）地下结构浇注。考虑到逆作法施工自身的特点，地下结构的施工与顺作法有着较大的不同。

（2）注意大体积混凝土裂缝控制。大体积混凝土施工中常见的质量问题是混凝土产生裂缝。造成裂缝的原因比较复杂，受影响的因素较多：外荷载，温度和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的开裂。首先注意，控制温度、降低温升。其次，改善约束条件，合理分缝，减轻约束作用，缩小约束范围。与地基接触面上设置适宜的材料为滑动层。将垫层表面压实、抹光，并将桩周围的混凝土垫层凿去后充砂，以减小约束。再次，配置抗裂钢筋在结构的表层，应选配间距小，直径细的钢筋达到抗裂目的。

1.5施工测量与监测

（1）施工测量技术。主要包括三个方面：中间支撑桩的测量控制、建筑物轴线的竖向投测及楼层标高控制测量。中间支撑桩的施工是逆作法的第二步聚，即将钢格构柱从地面 直接插到底板标高以下，以后再在“逆作”时用砼包格构柱而形成柱子。

（2）逆作施工监测。监测项目主要如表1。

2 逆作法施工案例分析

2.1工程概况

某商业大厦，建筑面积约8600㎡，工程为4层深地下室，均为地下停车场，上部结构为一幢35层高座落在裙房上的商用综合大楼，商用综合大楼平面大小约为42m×40m。裙楼平面大小约为90m×45m，高度为22m。商用综合大楼大厦主楼高度为194.30m，从裙楼屋面至办公综合大楼屋面的高度为172.30m；基坑开挖深度为27.50m。

2.2 逆作法施工要点分析

2.2.1 降水设计施工

（1）工艺流程

准备工作钻机进场定位开孔下护口管冲孔换浆下并管返水填砾止水止浆洗井下泵试抽合理安排排水管路、电缆电路试验正式抽水记录。

（2）技术措施

1）准备工作。进场施工前，首先要组建项目经理部，落实材料和人员，合理安排人财物，与甲方及监理保持密切协作。

2）材料到位。专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管(外包尼龙网)、4#填砾、粘土等材料的质量。

3）进出场、定位、埋设护孔管。钻机进场。基础牢固、平稳、水平，孔中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。埋设护孔管要求垂直，并打入原状土层中10-20cm，用粘土填实，井管、砂料到位后才能

开工，孔斜不超过l%。

4）钻进清孔。钻进中保持泥浆比重在1.05～1.1，钻进中对地层要记录各层情况，确定降水含水层的确切层位和岩性。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次，再接新钻杆，终孔后应彻底清孔，直到返回泥浆内不含泥块，返出的泥浆含砂量达到要求后提钻。

5）吊下井管。按设计井深事先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按标格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔、焊接垂直，完整无隙，确保焊接强度，以免脱落，为了保证并管不靠在并壁上和一定的填砾厚度，在管上加两组扶正器，保证环状填砾间隙厚度大于140mm，过滤器应刷洗干净，过滤器缝隙均匀。下管要准确到位。自然落下，稍转动落到位。不可强力压下，以免损坏过滤结构。井管到位后下钻杆稀释泥浆到1.05左右，钻杆与井管的环状间隙应用补心密封，使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间隙返回地面，稀释泥浆应逐步缓慢进行。

6）填砾。稀释泥浆比重在1.05时关小泵量填砾。设计钻孔直径560mm，井管直径273mm，填砾厚度140mm。按各井填砾要求进行填砾。

7）止水。为了防止上部土层中的水沿砾料进入减压并内，在减压井填砾顶部填5m厚的粘土球，再用粘土填实，一直填到地面，才能开始活塞洗井。

8）联合洗井。洗井要求采用活塞和空压机联合洗井方法，活塞洗井一定要将水拉出井口，形成井喷状，要求洗井至水清，含砂量达到凿井验收标准，井损失应小于3m，确保洗井质量。

9）下泵试抽。安装泵体要稳。泵轴垂直，在各井中分别安装一根回流管，闸阀两个，一根铡水管。50m深井下泵深度在48m左右，28m深井在26m左右，连接好排水管及电源线路进行试抽水，测定井内水位及观测孔水位变化，估计流量。等水位恢复后积极配合抽水试验。

在疏干井中下泵体，并进行井口密封，连接好排水管、电缆、真空泵管道。采用真空辅助降水，提高降水效率。

2.2.2 节点设计施工

（1）柱与梁板节点

由于本工程采用一柱一桩和一柱双桩施工，故施工柱之前，应先将格构柱施工至设计标高，挖土后在其顶部加设封头板，并在封头板上加设锚筋，然后进行柱、梁及底层梁、板施工，施工时在柱位置预留柱插筋及混凝土浇捣孔。

地下一层以下各层挖土流程与自行车夹层相同，当土体全部施工完毕后可进行大底板的施工，在柱位置预留插筋，待大底板可上人后，可进行地下三层柱的施工。同时从地下三层向上逐层进行筒体剪力墙施工。待竖向剪力墙和柱达到设计强度后，割除格构柱。

（2）地下连续墙与板、梁连接节点

由于桩基持力层与地下连续墙持力层不同，在施工过程中结构所受荷载不同，在逆作法施工过程中将会产生差异沉降。因此除按设计图绑扎的钢筋之外，所有地下墙与梁板的节点处，与一柱一桩的柱梁节点处，均增配足够的抗不均匀沉降所产生的附加弯距筋，使地墙与结构及各个节点形成牢固可靠的整体，共同受力，不产生裂缝。

2.2.3 逆作法施工监测

本项目是保证逆作法顺利进行的重要环节，包括支撑桩沉降观测，钢格构柱内力，大楼沉降观测，土体侧压力，水压力，连续墙水平位移，连续墙钢筋内力，基底土体回弹等监测方法，对逆作法施工的各个环节及周边建筑物进行监测控制，及时掌握施工过程结构承载体系的受力，变形状态以及相邻建筑物的变形、沉降状况，使旄工过程有科学的数据作指导，保证基坑开挖过程，地下结构物受力体系的稳定及安全，并确保周围建筑物的结构稳定和安全。

3 结束语

综上所述，高层建筑逆作法施工技术不仅能够提高地下工程的安全性，而且可以大大节约工程造价，缩短施工工期，防止周围地基出现下沉，从而保证深基坑施工的质量与安全。

参考文献

[1]王博明.关于某工程地下室逆作法施工技术探析[J].建筑监督检测与造价，2011.

[2]胡建华，田建波.高层建筑地下室逆作法施工技术探讨[J].广东建材，2009.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。