近年來逆作法施工技術在建筑工程施工中的應用越為越完善,使用的領域也越來越廣。而且在具體應用過程中,不僅有效的降低了工程的造價,而且保證了施工的安全性,縮短了工期,地基沉降量較小。特別是施工現場條件較為復雜的情況下,利用逆作法施工技術更是取得較好的社會效益和經濟效益。
逆作法是與傳統建筑基坑支護的封閉式施工順序不同的逆筑法,通過逆作法完成基坑周圍支護及中間支撐柱作業后,借助地下結構外壁加強基坑支護承載力,并利用地下結構梁板及框架柱加強擋墻水平方向承載力和支撐立柱縱向支護荷載。通過逆作法并借助基礎底板澆筑前柱下樁與地下基坑圍墻所承受的荷載,以地下建筑結構頂板為基坑提供支撐,便可實現上下建筑結構立體式同步作業,大大降低了上部結構施工層數增加時圍護結構可能的隆起、沉降與變形。這種差異變形對地下結構內力分布具有反作用,有效減輕基坑開挖對持力層的不利影響,克服了基坑內的地基回彈以及已澆筑梁系產生裂縫的可能,地下空間利用率提高,操作便捷,節能環保。逆作法常用于密集式建筑群,由于建筑物之間距離很近,地上施工空間受限,地下結構開挖埋深較大且地下水位高,逆作法施工中必須重點考慮墻體和梁板、柱樁和梁板之間的連接問題。
高層建筑地下結構施工與地基基礎作用方程為:

高層建筑對基坑深度要求較高,地下連續墻除具備基礎性圍護作用外,逐漸發展為“圍護+地下室墻”或“圍護+地下室+承重墻”,高層建筑地下結構理論也在不斷發展深化,高層建筑、地基及地下連續墻之間存在共同作用,公式(1)中的[Kps]中還必須考慮到連續墻的作用,故式(1)變形為:

式中:{Sb}—基礎梁、基礎板和基礎柱等上部結構凝聚后的等效邊界荷載向量;[Kb]—基礎梁、基礎板和基礎柱等上部結構凝聚后的等效邊界剛度矩陣;{Ub}—等效邊界位移向量;[Kr]—基礎底板整體剛度矩陣;{Pr}—基礎底板節點力向量;[Kpsv]—地下連續墻等樁土體系共同作用的剛度矩陣。逆作法用于高層建筑地下結構施工中如過基坑地面與澆筑底板之間處理不當,則公式(2)中基礎底板整體剛度矩陣[Kr]=0,而整體剛度形成過程由于受基坑開挖對下墻產生摩擦影響而具有滯后效用,所以深基坑工程逆作法理論中必須對下墻兩側摩擦力進行妥善處理,以外墻摩擦力荷載為節點,考慮其對外墻的反向影響。澆筑基礎底板施工前,立柱樁和連續墻承擔地下結構主要的荷載,剛度矩陣疊加時并不將地基土節點剛度考慮在內。
地面施工階段包括頂板、中間柱以及圍護墻施工。圍護墻就是我們通常所說的地下連續墻,在進行地下連續墻之前,需要先進行成槽測試,根據測試結果確定本次施工流程和混凝土配合比、泥漿密度、槽段長度等。單元槽段寬度劃分時,主要根據鋼筋籠起吊能力以及槽壁穩定性,最適宜的單元槽段寬度為4~8cm。排樁可以采用機械,當然也可以使用人工等其多種施工工藝進行間隔施工。值得注意的是,進行排樁鋼筋籠的安放時,必須保證鋼筋籠的安放方向和設計要求一致。在冠梁施工前,我們需要先鑿除排樁上部、地下連續墻上存在的混凝土浮漿。當前,在建筑施工中,多選擇鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土柱、型鋼柱等作為中間支承柱。在混凝土柱施工采用逆作法時,可以使用機械成孔工藝,也可以使用人工成孔工藝,或者其他的成孔工藝。一旦開始土方開挖,就根據相關要求形成中間支承柱。如果采用鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土柱作為中間支承柱,應當將其與下部混凝土樁組合,并使用砂將柱和孔壁之間的縫隙填實。根據設計進行支承柱和水平結構連接節點施工,后值筋、預埋件或者其他的連接構建的精度需要得到一定的保障。在進行地面施工時,不可避免的會影響市民生活、交通運輸以及地下管道等,應當在保證質量的基礎上快速完成。
在逆作施工階段,相關的施工內容主要是土方開挖、裝修、結構以及設備安全。首先,開挖基坑時,可以從中間取土口之間向周圍進行擴散開挖,也可以使用取土設備直接從兩端的取土口挖出工作面,在工作面挖出后,利用機械或人力從工作面繼續向基坑中間開挖。在挖掘中間支承柱和地下連續墻周邊的土方時,應當避免使用挖掘機械,盡量使用人力進行挖掘,人力在挖掘的同時,對中間支承柱外表面和地下連續墻內壁面進行修整。使用小型裝載機或者手推車將挖出的土方運至取土口,使用機械提升至地面后運走。根據地下室樓板結構的形式,模板一般采用土模承重法。先將基坑中的土挖至預定標高,制作混凝土墊層,并在其具備一定的強度后,將梁邊線和軸線按圖彈出,在模板的支點上使用水泥砂漿找平,以便更好對標高誤差進行控制,然后對支模板進行混凝土澆筑,在養護期結束后,將支模板拆除,最后進行大底板施工。低下主體結構施工中,基礎地板施工是最后部分,同時也是十分關鍵的部分,對逆作施工的安全穩定具有重要的影響,因此應當做好各種輔助措施,根據相關的設計要求完成底板施工,尤其是在混凝土澆筑、結構對接等環節,一定要采取先進可靠的技術,保證施工的質量。
近年來逆作法施工技術在建筑工程施工中的應用越為越完善,使用的領域也越來越廣。而且在具體應用過程中,不僅有效的降低了工程的造價,而且保證了施工的安全性,縮短了工期,地基沉降量較小。特別是施工現場條件較為復雜的情況下,利用逆作法施工技術更是取得較好的社會效益和經濟效益。因此需要加大對逆作法施工技術的研究力度,注重工程實踐經驗的積累,從而提高具體應用時的實效性。
[1]錢帥.淺析逆作法施工技術在建筑工程中的應用[J].中華民居(下旬刊),2014(10).