逆做法在超高层施工中的应用
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摘要：本文分析了逆作法施工原理、工艺特点与施工技术要点，并以实际工程为例探讨了逆做法在超高层施工中的应用。
关键词：逆做法；超高层；施工；应用
中图分类号： F235.3 文献标识码： A
一、逆作法施工原理与工艺特点
（一）逆作法施工原理
先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于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。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。
（二）工艺特点
可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1/3。受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。
（三）逆作法存在的不足
逆作法支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管，目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。
二、超高层逆作法施工中的技术要点
（一）地下连续墙的施工
逆作法施工中，地下结构是支护结构与主体结构的结合与统一，基坑工程中，当地下水位较高，且场地周边不允许降水或基坑安全等级为一、二级时，通常采用地下连续墙作为维护结构。在逆作法施工中，地下连续墙既要作为施工时基坑开挖的临时支护，承担水土等荷载产生的水平力，又要兼作地下室的外墙或作为基础的一部分，承担施工阶段和使用阶段的一部分竖向荷载，因此逆作法中底下连续墙的设计和施工是重要的环节。当采用地下连续墙与主体地下结构外墙相结合时，其设计方法因地下连续墙布置方式即与主体结构的结合方式不同而有差别。地下连续墙作为主体结构的布置方式主要有四种单一墙、分离墙、重合墙和复合墙。两墙合一的设计与计算需考虑地下连续墙在施工期、竣工期和使用期不同的荷载作用状况和结构状态，应同时满足各种情况下承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求。
（二）地下室楼面梁与连续墙的连接
在逆作法工程中,内衬墙尚未完成,边跨的楼面梁一端支承在钢管柱上,另一端则必须支承在地下连续墙上。原设计思路在地下连续墙钢筋笼中预埋钢筋,地下室开挖后凿去砼保护层后,扳出钢筋与梁钢筋焊接即可,但由于施工误差及建筑方案修改,这些预埋钢筋位置偏差太大而失去作用,实际施工中采用植筋的办法解决,因连续墙中钢筋太密,将梁端弯矩适当调幅到跨中。
（三）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。
（四）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。
（五）底板周边连续墙连接处止水
这个部位的止水成功与否对整个地下室的止水乃至使用安全有着决定性作用。地下连续墙钢筋笼中与底板位置预埋一竖向钢板，浇筑底板前焊接一水平止水钢板，实际效果非常理想，底板周边未发现渗漏现象。
三、逆做法在超高层施工中的应用
（一）工程概述
某38层高的H金融大厦，占地面积约15000平方米。该工程是在这个大厦下方建5层深的地下停车场。该建筑分为三部分：一是办公综合大楼，位于裙楼上方，其平面大小约是37m×44m；二是裙楼，平面大小约为84m×43m，高度为15m；三是地库，平面大小约为100m×45m。大厦主楼高度为184.40m。现浇钢筋混凝土框架、劲性钢结构及混凝土楼板结构是该建筑的整体结构，以混凝土筒体为内核心筒，其外框架柱是钢骨混凝土柱，外框架是钢梁、钢骨混凝土梁或混凝土梁，用铰链将露面钢梁同混凝土筒体连接。底板钢筋入地墙墙边，连接到事先埋好的钢筋接驳器接出的钢筋上。
（二）施工技术
1、逆作准备工作
由于逆作施工是在基坑变形大、H楼沉降超常，采取回填土反压后实施的，造成工期延误。如设计时考虑到基坑西侧H楼距基坑较近，基坑开挖对H楼安全影响较大，针对此情况采用局部逆作法准备。其它部分地下室先行施工，在其它部分地下室施工完成后，开始局部遇险地下室施工，先行施工构格柱（钢管柱），在该基坑明挖过程中，该遇险部位达到基坑检测的预警值时，及时进行梁板逆作施工，起到水平支撑的作用，这样对H楼更加安全，同时土方明挖部分可以是二层，也无需基坑回填土反压及其它措施，经济效益及社会效益更加明显。
地下连续墙施工按照工程计划及设计图纸要求,该建筑采用逆作法进行地下室施工,必须先完成连续墙和冲孔桩的施工在基坑土方开挖前,随后才进行桩承台基础与钢管柱的接头节点的施工。本工程的地下连续墙不仅是基础支护结构,而且还是永久承重受力结构,墙体需留较多埋件。因此,本工程的连续墙厚0.8m,混凝土强度等级为C30,按段长5～6m划分槽段,采用液压抓斗和冲击钻孔桩机联合成槽,液压抓斗用于抓土和抓部分的强风化泥岩,如果岩层较硬或者当地下障碍物时,则用冲击钻成槽,总之要严格控制导槽的施工质量,以便能有效地保证连续墙轴线、垂直度、预留件位置质量,本工程的墙体轴线和垂直度质量采用超声波测壁仪进行监测。为了提高侧墙的整体刚度,减少槽段间的差异沉降,连续墙槽段间采用具有传递槽段间的竖向剪力和防水双重功能的十字钢板接头。
2、预应力锚索
为了基坑的安全，在逆作负三层施工过程中应用预应力锚索，长为23M、自由段7M、预加应力210KN、抗拔力设计值300KN，进入中风化泥质砂岩不小于4M，在H楼两侧锚索夹角15度，在H楼位置锚索夹角20度。
3、注浆管
由于在顺作柱墙时预埋注浆管固定不牢及注浆管移位，不在施工缝隙位置，注浆时堵塞严重，不得不采用补救方案。如在逆作梁板施工时，沿墙2000mm间距预埋Φ20注浆管垂直放置，混凝土浇筑时兼作出气孔效果要好。
参考文献
[1]郑耀力,朱舂华.多层地下建筑结构的逆做法施工技术[j].技术与市场,2011年7期.
[2]秦定兵.探讨土木和建筑工程中的逆作工艺应用[j].建材与装饰,2012年21期.