小议高层建筑逆作法施工技术应用

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摘要：逆作法施工技术是高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。文章简要介绍了逆作法的工艺原理、特点及流程，并结合多年的实践经验，实例分析了逆作法在高层建筑施工中的应用，以供参考。

关键词：高层建筑；逆作法；施工

随着经济的迅速发展，高层建筑如雨后春笋般纷纷涌起。为了节约用地，不断有高层建筑出现在建筑密集地带。建设场区狭小，给工程施工留有的空间很小，且大量深基础工程集中在市区，工期紧，施工场地狭小，施工条件复杂，在基坑开挖时，对周围建筑物的影响就必须给予更加充分的考虑。逆作法由于具有缩短工程总工期，节约施工成本、对环境影响小等优点，作为一种十分有效的深基坑支护技术在高层建筑地下室中应用广泛。

一、工艺原理

逆作法是相对于建筑物传统的施工顺序而言的，传统的施工多层地下室，一般是先用支护结构围护后垂直开挖基坑，直至挖到设计标高后，采用钢筋混凝土浇筑底板，然后再逐层向上施工基坑开挖所需的支护，最后才进行地上结构施工。与此同时可自上而下进行进行上部结构的施工(工艺原理如图1所示)。简而言之，逆作法施工是一种以地面为起始点，向上、向下同时进行施工，直至工程完工新的施工方法。一般来说，逆作法施工可分为：全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。根据地面层底面的梁板结构敞开或封闭的不同情况，又可分为开敞式逆作法和封闭式逆作法。

图1“逆作法”施工工艺原理

二、施工工艺特点

（1）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，大约可节省三分之一工时。

（2）受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响也小。

（3）最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。

（4）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。

（5）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。

（6）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。

（7）逆作法存在的不足体现在以下几个方面，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。

三、工艺流程

地下连续墙、支护桩、工程桩(含钢管柱)的施工开挖负一层土方至给定标高首层楼板施工开挖负二层土方至给定标高负一层楼面结构施工(含部分衬墙)开挖地下室剩余土方垫层浇筑底板防水层施工底板结构施工负三层防水及衬墙施工负二层楼面结构施工负二层防水及衬墙施工。

四、工程实例

（一）工程概况

某建筑，地上28层，地下3层，建筑总面积为25400m2，同工期为14个月。该工程的工期紧，施工场地狭小，为了争取时间，最大限度缩短工期，因此在设计初期便确定了地下室采用逆作法施工的工艺，地下室结构和±0．00以上将从首层楼面开始，地下室结构和±0．00以上同时施工，从而达到节省工期，提早进行售楼的目的。

（二）施工准备

进场施工前，首先要组建项目经理部，落实材料和人员，合理安排人材物，与甲方及监理保持密切协作。专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管、黏土等材料的质量。

（三）续墙中梁盒的预埋

由于考虑到基坑将采用首层、负1层及负2层框架梁作为水平支撑体系，因此在地下连续墙施工阶段，就必须在墙体上准确预留出框架梁的接口。本工程采用了预留梁盒的方法，即通过准确的计算和安装时的控制，事先在连续墙墙体钢筋笼上放置梁盒，日后待土方开挖后将梁盒内的填充物清理干净即可进行框架梁的安装，简单又快捷，而且还节省工期和成本。

（四）续墙、冲孔桩的施工

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冲孔桩的施工，再进行桩承台基础与钢管柱的接头节点的施工。连续墙和冲孔桩将按照常规的施工工艺进行。

（五）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能站立作业人员(碎石粒径1cm～3cm为宜)。

（2）为了满足人员井下进行钢管柱定位器安装的空间要求，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。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桩的开挖，采用钢筋混凝土护壁作为支护，并严格监控井下的空气、水位情况以及开挖深度。

（4）在施工桩井完成后挖桩井孔达到要求的标高时，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，便可以按照设计要求预留出承台的竖向钢筋及进行钢管桩埋件的安装，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以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。

（六）土方开挖

由于土方施工与结构施工交叉进行，因而土方施工变得相对困难，土方开挖直接影响到结构施工，对工期影响较大，合理科学地组织好土方施工是逆作法施工的首要问题。本工程按水平支撑的分部分五次挖土，除第一次采用正作法外，其余几次均采用逆作法，施工流程如下：

（1）第一次基坑大开挖土方到满足安装首层框架梁板支项施工，完成首层框架梁、板浇筑施工并留置出土口；

（2）第二次基坑土方大开挖至满足负1层框架梁支项施工，并进行负1层框架支撑梁(不浇楼板)及核心筒剪力墙的施工。

（七）地下室核心筒的施工和基坑土方开挖的完成在基坑核心筒部位的土方开挖完成后，首先进行核心筒承台的施工，以确保核心筒剪力墙能在上盖结构施工到18层楼时能够全部完成。核心筒承台和地下室的剪力墙采用顺作法施工，从底板一直做到伏1层剪力墙，从而完成核心筒剪力墙的结构施工。核心筒完成后，上盖结构可以继续向上施工直至封顶，而地下室再将核心筒以外的剩余土方挖运出去，至此整个基坑土方开挖工作全部完成。

结束语

总之，逆作法已列入中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范，高层建筑推广应用逆作法，能够提高地下工程的安全性，可以大大节约工程造价，缩短施工工期，防止周围地基出现下沉，是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术。