建筑工程中逆作法施工技術的實際應用
秦皇島職業技術學院 ：張榮建,張楊,李靜冉0 前言
隨著我國經濟的發展， 城市高層建筑也越來越多，隨之而來的是各種地下室形式也層出不窮，地下室的施工工藝也不斷發展。“逆作法” 是近些年來興起的新型地下室施工工藝。“逆作法” 是一種“封閉式”施工方法，相對傳統地下室的“敞開式”工藝來說，具有自身的特點。其工藝原理是：先沿建筑物周圍施工地下連續墻， 在建筑物內按柱網軸線施工柱下支承樁， 然后進行首層施工， 完成后同時施工地上、地下結構，待地下室大底板完成后，再進行復合柱、復合墻的施工。該法的最大特點是利用柱下樁及基坑周邊地下連續墻圍護作為逆作法施工期間承重地上、地下結構的荷載及其施工荷載，利用地下室樓板， 作為基坑施工的支撐。這樣不僅能保護周邊環境，且具有施工工期快，支護費用省等優點。
1 特點
1.1 “逆作法”優點
如前所述，“逆作法” 是先施工完一層頂板及相應的結構， 給地下、地上提供一個很好的施工作業面，這樣地上、地下可以同時進行施工，進而縮短工期。之外，由于樓板代替支撐，其剛度遠大于支撐，故周邊環境得到了有效保護。
逆作法施工是由多種工藝組合而成。其施工的施工流程一般為： 準備→邊樁→結構頂板→負一層土方開挖→鋼筋綁扎澆筑負一層結構→負二層土方開挖→鋼筋綁扎澆筑負二層結構→依次循環。根據施工工藝的不同，“逆作法” 可以分為以下幾類：
（1）全逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對四周圍護結構形成水平支撐。
（2）半逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁， 對圍護結構形成框格式水平支撐， 待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。
（3）分層逆作法：此方法主要是針對四周圍護結構，采用分層逆作，不是一次整體施工完成。
1.2 “逆作法”施工難點
因為結構自上至下施工， 逆作法最應重視防水及施工縫處理， 由地下連續墻或帶止水的排樁墻構成的圍護結構是逆作法施工的前提條件， 墻式支護結構的施工質量及止水效果是逆作法施工的第1 個關鍵。在基坑內土方未完全開挖的情況下施工結構柱網， 有效地解決結構豎向荷載的傳遞是第2 個關鍵。
逆作法存在的不足， 如逆作法支撐位置受地下室層高的限制，無法調整高度，如遇較大層高的地下室， 有時需另設臨時水平支撐或加大圍護墻的斷面及配筋。由于挖土是在頂部封閉狀態下進行， 基坑中還分布有一定數量的中間支承柱和降水用井點管，目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機械,使挖土的難度增大。
2 工程應用
2.1 工程概況
某商業會展中心，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。
因該工程體量大、工期緊，為確保工程如期交付使用，同意建設單位提出地下室主體結構采用“ 逆做法”施工方案。
該工程是以人工挖孔樁中預埋鋼柱作為中間逆作柱,利用逆作柱作各層面的支撐承重,由首層樓板作為水平分界層, 同時向分界層上下各層組織施工,并把逆作柱逐層處理成原設計的結構柱, 柱及逆作柱承受臨時施工的全部荷載， 并將荷載傳至人工挖孔樁基礎。
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， 工程設計中通長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。
2.2 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5.5m 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（ 具體是否需要臨時加固，須設計院進行受力分析） 。
（ 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。
2.3 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。
