試論建筑工程中逆作法施工技術的實際應用

摘要：本文闡述了逆作法施工技術的操作要點，并結合某工程實例詳細分析了逆作法施工技術，其目的是提高工程的經濟效益，促進企業發展。

關鍵詞：逆作法；技術特點；施工技術；質量控制技術

1引言

“逆作法”，是高層建筑主體施工的一種合理縮短工期，提高經濟效益的施工方法。逆作法施工在深基坑支護中大量運用，具有廣泛的社會效益。

2逆作法施工技術的操作要點

2.1逆作法施工技術的原理

先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續墻或其他支護結構，同時建筑物內部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于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。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。

2.2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。

3工程應用

3.1工程概況

寧波國際會展中心，占地面積8 788.537 m2，建筑基底面積5 560 m2，地上建筑面積10 823.1 m2，地下建筑面積8 900 m2（擬設置二層地下室），總建筑面積19 723.10 m2，基礎形式為人工挖孔樁，基坑支護為“攪拌樁+旋噴樁+噴錨網+放坡”。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，而且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。

逆作法施工隨之帶來了需要解決的問題之一，即本道水平支撐結構施工完畢后進行下一步土方開挖時，已施工完畢的水平支撐結構懸空了，需要設計豎向承重構件來承受各道水平支撐向下傳遞的荷載，工程設計中通常采用鋼格構柱來作為豎向承重構件使用。鋼格構柱在工程樁基施工階段預埋在灌注樁頂，土方開挖后格構柱露出，基坑各道水平支撐結構與之連接，其荷載通過鋼格構柱豎向傳遞到灌注樁，以解決逆作法施工中水平支撐結構荷載的豎向傳遞問題。其中框架柱與格構柱重合位置的柱頭施工較為復雜，柱頭插筋就是逆作法最重要的施工工序之一，其施工質量直接關系到工程的結構安全。結合該工程特點，工程的重點或難點主要有：

（1）降排水及水位監測；

（2）基坑周邊支護；

（3）土方開挖；

（4）結構變形監測；

（5）地下室防水；

（6）地下室結構的防裂、抗滲措施。

3.2施工部屬

（1）監測系統安裝與降水

土方開挖階段基坑邊坡土體及上部主體結構由業主委托專業公司進行監測，監測邊坡土體穩定性及建筑物沉降，發現異常情況如變形速率突變、超過允許或設計變形量（沉降量）及其它突發情況應立即停止土方開挖，及時將情況向監理公司、建設單位匯報，并采取應急措施防止發生安全質量事故。

（2）±0.00梁板混凝土澆筑

現有場地平均標高為6 m左右，±0.00相對于絕對高程+9.13 m，兩者高差3.13 m左右，滿足模板支設空間要求，采用鋼管木模板體系支設梁板模。

（3）土方開挖

在±0.00 m梁板混凝土澆筑完畢28 d，且在預應力張拉完成以后，地下室土方開挖隨即開始，開挖采用機械與人工配合方式，機械以小型挖掘機械為主。

在北側附近各設一個出土口，出土口規格7 000mm×6 000 mm，2個出土口配備一臺龍門吊車，在洞口上方安裝龍門吊，直接將地下室土方調運至自卸汽車。

（4）安裝鋼管柱

地下室鋼管柱定位器在人工挖孔樁樁芯混凝土澆筑至設計標高時預先埋設，或者人工挖孔樁澆至承臺底150 mm，清理浮漿安裝定位器后按設計要求澆筑混凝土。應注意校核定位器軸線偏差在允許范圍之內，樁基礎檢測完畢并合格后即分段安裝鋼管柱，同時在鋼管柱底部澆灌1 500 mm高C35柱芯混凝土，以增強其底部節點的受力性能。

（5）±0.00 m梁板混凝土澆筑

現場實際場地平均高程為6.0 m左右，若±0.00m相當于絕對標高9.13m，高差近3.13m，將現有場地平整好后用100厚C15混凝土硬化，在硬化的地面上采用鋼管木模板支撐體系澆筑±0.00 m梁板混凝土。梁與鋼管柱節點處理按設計圖紙施工，同時在指定位置預留出土口。

（6）土方開挖

±0.00 m梁板混凝土達到設計強度100%后，進行預應力張拉，在拆除支撐系統后即可開始土方開挖，開挖首先用人工自預留洞口開挖，具有一定工作面后由小型挖掘機械施工，出土方式擬同時采用2種方案：

①在地下室北側2個出土預留洞口，采用龍門吊將土方由洞口直接調運至自卸汽車，以免在邊坡周邊堆放過多土方，防止邊坡失穩。

②在地下室南側，利用○E-○A區段以開挖的基坑從側面向地下室里側開挖。

隨著開挖的進行，土釘支護、噴錨網等各種邊坡支護形式按相應的支護方案同步施工，避免超挖。在開挖至地下一層板面標高以上500 mm時，應停止開挖，對鋼管柱進行臨時加固。

（7）地下室底板混凝土澆筑

即按通常做法做承臺磚胎膜（按整板形式考慮，不設地梁）、C10場地硬化，硬化后做底板防水基層、防水層、防水保護層，然后綁扎底板鋼筋，澆筑底板混凝土。

3.3逆做法施工要點

（1）西側土方開挖與外運

首層結構完成并達到一定強度后，須進行出土口的布置和垂直出土龍門吊的安裝，土石方開挖采用大面積暗挖，用小型挖土機挖土石方，并輔以人工開挖及修方，運輸距離遠的，可考慮用履帶推土機推運至出土口附近，再由挖土機裝斗，龍門吊吊出基坑，直接裝汽車運出場外。

每個出土口安排3臺小型挖土機施工，2臺開挖作業，1臺裝斗作業，另預備40人作基坑壁、柱面的修方。龍門吊軌道須經過部分首層樓板，對此范圍的梁板在結構施工前配筋應做必要的加強處理，滿足施工需要。南側根據○E-○A基坑開挖情況從多個位置向里開挖，土方可由推土機推至堆土點，再集中外運。

（2）北側土方開挖與外運

首層結構完成并達到一定強度后，首先開挖攪拌樁與地下室外邊線12.0 m范圍的土方，并留設出土坡道。坡道形成后，安排6臺小型挖土機和3臺中型挖土機施工，在場地具備工作面后再安排3臺推土機將里面的土方推運至裝車點。

為加快施工進度，根據現場實際情況，計劃在現場南側設一個臨時堆土場地，確保白天、晚上均能進行挖土工作，提高晚上土石方外運的強度。根據經驗，土方外運速度可按6 500 m3/d計算。

（3）逆作法施工的坑內降水

挖土時要保證各降水井及時抽水，根據現場開挖情況在地下室內部設集水坑和排水溝。

（4）在施工人工挖孔樁護壁時即進行鋼管定位

預埋件的安裝，澆筑樁芯混凝土后，在混凝土初凝前應嚴格按設計要求剔除樁頂的浮渣層。同時，做好鋼管柱定位器的安裝、固定和位置校核的工作。鋼管柱加工時一次成型，放入樁孔，套于定位器上，并在樁孔壁和鋼管外壁之間的空隙中按設計要求填砂。

（5）逆作法施工的鋼筋工程

地下室樓板、梁與地下墻、中間柱的連接，均按設計圖的要求采用預埋鋼板或插筋，然后與梁板內的鋼筋焊接或機械連接。

3.4逆作法施工的安全措施

（1）逆作施工時，坑洞和孔洞較多，要設圍護欄桿，上下要設有專用上、下人梯，垂直孔洞的防護應有專項安全方案和具體要求。

（2）地下通風、用電和照明，應保證現場施工的要求。

（3）利用有效的監測手段進行信息化施工，如發現有地面異常等不利征兆，必須加強監測，并立即采取安全措施處理。

（4）認真研究鉆探資料，分析地質情況，對可能出現的地質不良現象和有害氣體等情況，須作出預防措施和應急措施。

（5）施工過程中，應密切注意挖土和排水時基坑的安全，挖土機不得碰撞梁板及支撐柱結構。

4結語

逆作法就是一項近幾年發展起來新興的基坑支護技術。它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。成功完成一個逆作法施工的工程涉及到的因素還很多，但節點的處理是否恰當毫無疑問也是重要的因素之一。本文介紹的質量控制技術是經過工程實踐，不但證明是可行的，而且質量也是可控的。