逆作法技术在建筑工程施工中的应用

潘臻峰 傅钱挺

1.慈溪市大地建设有限公司；2.慈溪市质监站

在简述逆作法技术原理及分类的基础上，对逆作法技术在建筑工程施工中的应用，特别是几个关键技术进行了分析，对于逆作法技术在建筑工程施工应用过程中应注意的效率及安全问题进行了阐述，指出逆作法施工技术在现代城市建设过程中有着广泛的应用前景。

随着我国经济的迅猛发展，城市建设规模不断扩大，城市地下空间的开发逐渐趋向于深层化、复杂化。逆作法是一项近年来发展起来的新兴的基坑支护技术，逆作法对于工期紧、施工场地有限、平面幅员规模大的深基坑工程具有很多优势，不但能缩短整体结构的施工工期，增大施工空间和施工工作面，而且可以保证施工过程中相邻建筑物的安全，天津富力广场、南京青奥中心、上海中心、慈溪工业品市场等建筑工程，均广泛应用了逆作法施工技术。

逆作法施工技术原理及分类

逆作法技术是相对于传统施工方法顺作法而言的，利用地下室基坑四周的围护墙和坑内的竖向立柱作为“逆作”阶段的竖向承重体系，利用地下室自身结构层的梁板作为基坑围护的内支撑，以±0.000 层为起始面，由上而下进行地下结构施工，同时由下而上进行上部主体结构的施工。

逆作法主要有全逆作法、半逆作法、部分逆作法和分层逆作法，如图2 所示。对于超高层逆作，以下两种具体的逆作法较为普遍：①主楼正作裙楼地下室逆作：一方面可省去裙楼土方开挖的时间；另一方面裙楼地下室逆作时，无须设置临时支撑，可节省对应部位的临时支撑施工时间和费用。②主楼及裙房地下室全逆作法：特点是在完成外围围护结构桩基立柱工程的施工后，即可以某一楼层为分界面，向下逆作地下室，向上正作主体结构。

逆作法施工技术在建筑工程中的应用

应用逆作法技术已成为大型地下空间结构建造的发展方向。建筑施工应用逆作法施工技术，重点应把握的几个关键技术分析如下。

1）竖向支撑体系设计及受力计算

地下结构逆作期间，基层底板并未封底，墙、柱等竖向结构部件未形成，各层结构及地上施工楼层结构的自重及施工荷载均需竖向支撑体系承担，因此，竖向支撑体系的设计显得尤为重要。在工程实践中，竖向支撑体系主要有钢管柱、钢管混凝土柱及格构式临时钢立柱等形式。由于支撑柱为典型的偏心受压构件，其受力计算涉及多个因素，需建立合适的数学模型进行计算分析。

2）水平支撑体系设计与基坑变形控制

逆作法施工时，梁板结构作为基坑开挖的水平支撑体系，利用其平面内刚度大的特点，可避免因后期支撑拆除引起的附加侧向变形，对控制基坑侧向变形、保护周边环境安全十分有利。但在实际工程中，楼层结构有时并非理想的完整平面，此时需要对水平支撑体系进行合理设计，以确保基坑在逆作施工阶段的安全。

3）地下连续墙竖向承载和差异沉降控制

图1 逆作法是建筑工程中的应用

图2 逆作法

逆作法施工时，地连墙通常是地下结构的外墙，是主体结构的一部分。地连墙的清底工作较困难，底部沉渣厚度远大于工程桩，从而使得地连墙与由工程桩承重的主体结构之间产生差异沉降；另一方面，由于受施工条件的限制，地连墙深度一般不及工程桩，使地连墙底部与工程桩底部的支承土性质不同，加剧了二者之间的差异沉降，最终使地连墙与主体结构之间的连接部位产生应力集中，严重时将导致开裂渗漏。可通过避免地连墙直接承受主体结构荷重、加强地连墙与主体结构的连接构造、墙顶宜设置刚度较大的横梁，并与地下结构顶板结构一起整浇等措施进行控制。

逆作法施工技术存在的问题

逆作法施工的效率问题

传统的逆作法由于结构梁板形成的封闭体系，土方开挖多为暗挖施工，土方运输速度较慢且不方便，限制了建筑施工的效率。为有效提升逆作法施工的效率，有些工程采用“以结构梁为水平支撑体系，结构板采用二次浇筑”的半逆作法施工形式，采用明挖方式进行土方挖取，也有些工程采用框架逆作法进行施工，在大大提高土方开挖效率的同时，结构支撑的安全问题也能得到有效地解决，此外，针对地铁站逆作法施工，还可以通过设计研发长距离连续土方运输及控制系统，来提高逆作土方的运输效率。

逆作法施工的安全问题

逆作法施工是利用楼面永久结构代替临时支撑，这样就造成结构提前受力，特别是施工阶段，仅靠临时型支柱结构承托已建部分自重和施工荷载，底板只有立柱参与受力，承载力十分有限，土方开挖造成的坑底隆起会带动墙柱一同向上位移，在向下载荷和向上隆起的共同作用下，会引起立柱竖向下沉或上升，甚至会导致结构开裂。但目前对逆作法施工的受力机理还缺乏合理的计算模型和分析方法，不能准确地预测基坑的稳定性、围护结构的内力和变形。在这种情况下，重视逆作法技术在建筑工程施工过程实施监测则显得尤为重要，特别是对基坑的围护结构以及地下结构的变形、受力情况要实时进行监测。

结合工程实践，通常需要进行监测的项目主要有围护桩的侧向位移、围护墙顶的水平位移及沉降、土体的深层位移、立柱的竖向位移、周围建筑物的沉降、管线沉降以及周边水位的变化等。随着计算模型、施工监测等相关支撑技术的不断发展，逆作法施工技术将在未来的城市建筑工程中有着更加广泛的应用前景。

总结

文章在简述逆作法施工技术原理及分类的基础上，对逆作法施工技术在建筑工程中的应用情况进行了分析，重点对逆作法施工技术在应用过程中应注意的效率及安全问题进行了分析，指出逆作法施工技术在现代城市建筑工程建设中有着广泛的应用前景。