逆作法施工在高层建筑施工中的应用

摘要：“逆作法”施工由于自上而下施工，上面已覆盖，使下面的施工作业条件较差，需采用一些特殊的施工技术，才能保证施工质量。本文介绍了逆作法及其施工要点，并以实际工程为例分析了逆作法施工在高层建筑施工中的应用。

关键词：逆作法；高层建筑；施工技术

中图分类号：TU71文献标识码： A

一、逆作法及其施工要点

逆作法是相对于建筑物施工的常规顺序而言的。建筑物施工的常规顺序是先开挖基坑，然后从基础开始，逐层向上施工，基坑开挖所需的支护，属于施工的措施，与建筑物的地下结构各不相干。而地下室逆作法施工是先沿建筑物地下室轴线(地下连续墙也是地下室结构承重墙)或周围(地下连续墙等只用作支护结构)施工地下连续墙或其他支护结构，同时在建筑物内部的有关位置(柱子或隔墙相交处等，根据需要计算确定)浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间在底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑，然后施工地面一层的梁、板等楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。与此同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。

采用“逆作法”施工，由于地下室可与地上结构同时施工，因此，可使工程的总工期缩短；由于利用地下室的梁板楼面结构作为地下连续墙的内部支撑，因而基坑变形小，相邻建筑物的沉降小；与传统方法比较，“逆作法”施工基础底板较易满足抗浮要求，使底板设计趋向合理；由于节省了支护结钩的支撑，还大大降低了施工费用。

逆作法施工要注意以下问题：

（1）挖土问题：第一步土方明开挖后，零层板施工，随后土方开挖均在封闭状态下进行。在没有小型挖土设备的情况下，只能采用人工挖土，挖土效率不高。

（2）梁柱节点，墙梁节点和墙板连接部位增加一些麻烦：如在这些部位提前预留预埋，留的不准确还要剔凿，增加许多焊接工作量，工效也要降低。但只要施工质量把好关，施工误差控制在允许范围之内，能按照预先制定的措施顺利实施，这些问题是不难解决的，增加的施工费用也不会太多。

（3）施工材料运输问题：由于采用了封闭式逆作法施工，向下施工的各层楼板必须留有施工洞口，以使土方外运及材料运进，那么洞口留几个•留在什么位置•留的洞口周围结构有无影响•如何处理•都需要认真解决。

（4）结构受力机理与沉降问题：逆作法施工时有一定插入深度的地下连续墙，应该加强这部分地下连续墙与基底桩土承受垂直荷载的比例的计算和分析确定；在结构已逐步形成刚性箱体的情况下，应该能够精确计算受力与变形。

二、逆作法施工在高层建筑施工中的应用

（一）工程概况

H商厦位于B市路街交接处，地上十五层，地下三层，基坑深度14.3米，建筑平面约为长90米宽29米的矩形。场地西边为民居，距用地红线不足3米，北边为步行街，距离约4米。由于本工程位于市中心繁华地带，施工场地狭窄，施工条件复杂材料堆放、机械布置相当困难。建设单位为了早日能投入商业、停车经营，要求项目的工期相当短，而且特别要求尽快先交出首层车场进行使用。采用其他施工方法很难能满足上述要求，经过方案筛选及专家论证，最终决定采用逆作法施工技术进行地下室施工。

（二）施工技术

1、连续墙、钻孔桩的施工

根据工期计划及设计图纸要求,本工程的地下室采用逆作法施工,基坑土方开挖前必须先完成连续墙和钻孔桩的施工,再进行桩承台基础与钢管柱的接头节点的施工。连续墙和钻孔桩将按照常规的施工工艺进行。

2、桩承台、结构钢管柱施工

(1)当工程桩浇筑完成且达到一定强度后,应先用泥浆泵将桩孔内的部分泥浆抽出(以孔壁不坍塌为准),然后再往孔内抛入袋装的碎石,直至有足够的高度和密实的工作面站立作业人员(碎石颗径1cm―3cm石为宜);

(2)按照设计要求和施工经验,人工挖孔成井的内半径必须比桩承台半径大0.5m,以满足人员井下进行钢管柱定位器安装的空间要求。挖柱井孔前,要定出轴线及柱井位,放出柱井孔位中心线和柱井孔径;

(3)进行开挖时,孔井的开挖方式类似人工挖孔桩的开挖,采用钢筋混凝土护壁作为支护,以节为单位,并严格监控好井下的空气、水位情况及开挖深度;

(4)在施工柱井完成后挖柱井孔达到要求的标高(桩承台垫层底)时,并通过鉴定和验收,符合要求后便可进行桩头浮浆打凿以及桩承台垫层的浇筑;

(5)在承台垫层及防水层施工完成后,便可按设计要求预留出承台的竖向钢筋及进行钢管柱埋件的安装,然后在浇筑桩顶及部分承台混凝土,将钢管柱脚的预埋件固定。待混凝土达到一定强度后再将钢管柱吊装至井内,将其与预埋件焊接安装牢固,最后再进行钢管柱内混凝土浇筑,并在井孔回填前安装好地下室各层的节点环梁。

3、土方开挖

完成地下室桩柱后，可以开始进行基坑土方开挖。土方开挖过程中必须严格控制开挖深度，要分块分层渐进进行，不能一次挖到标高，特别是大底板，要注意不能超挖，避免围护桩及钢管柱的失稳，并在围护桩上按照方案确定的点位布置，进行测斜监控。本工程采用2台Pc1OO小型挖土机配合人力开挖，地下水平运输采用人力拖车运输到出土孔下，出土吊运由提升设备完成，再由卡车运出工地，以确保工期。此外，为保证土方被及时清运离场，本工程利用了预留的二个车道口，并采用钢结构龙门架二台电动葫芦及吊斗进行土方运输。当开挖至一8．2m标高(地下室底板底)，完成土方施工，施工负二层底板和上部结构，吊出挖土机，封闭出土口。至此地下室土建主体已竣工，同时上部结构也已施工到8层。

4、节点的施工

地下连续墙与楼板的节点是通过在地下连续墙中的预埋件实现的。在地下连续墙中预埋锥螺纹套筒，绑扎楼板钢筋时，剥凿出预埋件并将其与楼板钢筋机械连接，楼板位置的墙体还需凿入60mm左右，以保证混凝土的紧密啮合。对于地下室的梁柱节点的处理，是通过在支承柱的施工时，在相应的楼板标高处预埋钢板或锚筋节点实现的。在地下开挖暴露出节点后，清除节点上的淤泥，按设计要求焊接各类锚固钢筋或锥螺纹套筒，然后绑扎或连接梁的钢筋并浇捣混凝土。

4、施工监测

本工程三面都有建筑,距离仅3~4m，还有一定数量的地下管线。

为确保附近建筑物安全及地下管线的正常使用,土方开挖施工前,布置了一系列监测点,在地下连续墙四周离墙1.5~2m处设置固定基准点,在墙顶设观测点,用经纬仪观测地下连续墙的位移,每天早晚一次,至地下室结构完毕为止。当偏移值超过20mm的允许值时,立即通知有关单位共同研究处理措施。本工程施工过程中地下连续墙顶最大位移在东边连续墙中部,位移最大值达15mm。

结束语

本大厦工程以逆作法施工地下3层、地上15层，基坑深14.3m,施工仅用了5个月，整个工期明显加快，并减少支撑费用400万元，周边管线沉降仅为15mm,四周道路及民房位移均在15mm以内，取得了显著的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]孙立宝,章学军.逆作法在地下工程施工中的应用[J].建筑技术, 2013年6期.

[2]吴静.深基坑工程逆作法施工监理要点的探讨[J].价值工程, 2013年29期.