逆作法技術在建筑工程施工中的應用

潘臻峰 傅錢挺

1.慈溪市大地建設有限公司；2.慈溪市質監站

在簡述逆作法技術原理及分類的基礎上，對逆作法技術在建筑工程施工中的應用，特別是幾個關鍵技術進行了分析，對于逆作法技術在建筑工程施工應用過程中應注意的效率及安全問題進行了闡述，指出逆作法施工技術在現代城市建設過程中有著廣泛的應用前景。

隨著我國經濟的迅猛發展，城市建設規模不斷擴大，城市地下空間的開發逐漸趨向于深層化、復雜化。逆作法是一項近年來發展起來的新興的基坑支護技術，逆作法對于工期緊、施工場地有限、平面幅員規模大的深基坑工程具有很多優勢，不但能縮短整體結構的施工工期，增大施工空間和施工工作面，而且可以保證施工過程中相鄰建筑物的安全，天津富力廣場、南京青奧中心、上海中心、慈溪工業品市場等建筑工程，均廣泛應用了逆作法施工技術。

逆作法施工技術原理及分類

逆作法技術是相對于傳統施工方法順作法而言的，利用地下室基坑四周的圍護墻和坑內的豎向立柱作為“逆作”階段的豎向承重體系，利用地下室自身結構層的梁板作為基坑圍護的內支撐，以±0.000 層為起始面，由上而下進行地下結構施工，同時由下而上進行上部主體結構的施工。

逆作法主要有全逆作法、半逆作法、部分逆作法和分層逆作法，如圖2 所示。對于超高層逆作，以下兩種具體的逆作法較為普遍：①主樓正作裙樓地下室逆作：一方面可省去裙樓土方開挖的時間；另一方面裙樓地下室逆作時，無須設置臨時支撐，可節省對應部位的臨時支撐施工時間和費用。②主樓及裙房地下室全逆作法：特點是在完成外圍圍護結構樁基立柱工程的施工后，即可以某一樓層為分界面，向下逆作地下室，向上正作主體結構。

逆作法施工技術在建筑工程中的應用

應用逆作法技術已成為大型地下空間結構建造的發展方向。建筑施工應用逆作法施工技術，重點應把握的幾個關鍵技術分析如下。

1）豎向支撐體系設計及受力計算

地下結構逆作期間，基層底板并未封底，墻、柱等豎向結構部件未形成，各層結構及地上施工樓層結構的自重及施工荷載均需豎向支撐體系承擔，因此，豎向支撐體系的設計顯得尤為重要。在工程實踐中，豎向支撐體系主要有鋼管柱、鋼管混凝土柱及格構式臨時鋼立柱等形式。由于支撐柱為典型的偏心受壓構件，其受力計算涉及多個因素，需建立合適的數學模型進行計算分析。

2）水平支撐體系設計與基坑變形控制

逆作法施工時，梁板結構作為基坑開挖的水平支撐體系，利用其平面內剛度大的特點，可避免因后期支撐拆除引起的附加側向變形，對控制基坑側向變形、保護周邊環境安全十分有利。但在實際工程中，樓層結構有時并非理想的完整平面，此時需要對水平支撐體系進行合理設計，以確保基坑在逆作施工階段的安全。

3）地下連續墻豎向承載和差異沉降控制

圖1 逆作法是建筑工程中的應用

圖2 逆作法

逆作法施工時，地連墻通常是地下結構的外墻，是主體結構的一部分。地連墻的清底工作較困難，底部沉渣厚度遠大于工程樁，從而使得地連墻與由工程樁承重的主體結構之間產生差異沉降；另一方面，由于受施工條件的限制，地連墻深度一般不及工程樁，使地連墻底部與工程樁底部的支承土性質不同，加劇了二者之間的差異沉降，最終使地連墻與主體結構之間的連接部位產生應力集中，嚴重時將導致開裂滲漏。可通過避免地連墻直接承受主體結構荷重、加強地連墻與主體結構的連接構造、墻頂宜設置剛度較大的橫梁，并與地下結構頂板結構一起整澆等措施進行控制。

逆作法施工技術存在的問題

逆作法施工的效率問題

傳統的逆作法由于結構梁板形成的封閉體系，土方開挖多為暗挖施工，土方運輸速度較慢且不方便，限制了建筑施工的效率。為有效提升逆作法施工的效率，有些工程采用“以結構梁為水平支撐體系，結構板采用二次澆筑”的半逆作法施工形式，采用明挖方式進行土方挖取，也有些工程采用框架逆作法進行施工，在大大提高土方開挖效率的同時，結構支撐的安全問題也能得到有效地解決，此外，針對地鐵站逆作法施工，還可以通過設計研發長距離連續土方運輸及控制系統，來提高逆作土方的運輸效率。

逆作法施工的安全問題

逆作法施工是利用樓面永久結構代替臨時支撐，這樣就造成結構提前受力，特別是施工階段，僅靠臨時型支柱結構承托已建部分自重和施工荷載，底板只有立柱參與受力，承載力十分有限，土方開挖造成的坑底隆起會帶動墻柱一同向上位移，在向下載荷和向上隆起的共同作用下，會引起立柱豎向下沉或上升，甚至會導致結構開裂。但目前對逆作法施工的受力機理還缺乏合理的計算模型和分析方法，不能準確地預測基坑的穩定性、圍護結構的內力和變形。在這種情況下，重視逆作法技術在建筑工程施工過程實施監測則顯得尤為重要，特別是對基坑的圍護結構以及地下結構的變形、受力情況要實時進行監測。

結合工程實踐，通常需要進行監測的項目主要有圍護樁的側向位移、圍護墻頂的水平位移及沉降、土體的深層位移、立柱的豎向位移、周圍建筑物的沉降、管線沉降以及周邊水位的變化等。隨著計算模型、施工監測等相關支撐技術的不斷發展，逆作法施工技術將在未來的城市建筑工程中有著更加廣泛的應用前景。

總結

文章在簡述逆作法施工技術原理及分類的基礎上，對逆作法施工技術在建筑工程中的應用情況進行了分析，重點對逆作法施工技術在應用過程中應注意的效率及安全問題進行了分析，指出逆作法施工技術在現代城市建筑工程建設中有著廣泛的應用前景。