浅谈高层建筑工程中逆作法施工技术的应用

王东++赵艳丽++张东硕

摘 要：与传统的深基坑施工方法相比，逆作法具有保护环境、节约社会资源、缩短建设周期等诸多优点，它克服了常规临时支护存在的诸多不足之处，是进行可持续发展的城市地下空间开发和建设节约型社会的有效经济手段。本文通过对逆作法施工技术原理及施工技术要点进行了分析与探究。

关键词：高层建筑；逆作法；技术要点；原理

一、逆作法施工技术的原理及特点

1、逆作法施工技术的原理

逆作法施工技术原理为由上到下把高层建筑地下结构一层一层的施工换言之，顺着建筑物地下室附近进行连续墙、密排桩施工，并将其作为地下室外墙或基坑的围护结构，同时，在建筑物内部相应部位，进行楼层中心支撑桩施工，以此形成逆作竖向承重系统。随后对地面一层梁板楼面结构进行施工，为地下连续墙提供支撑。与此同时，应按照顺序一层一层往下进行土方开挖与每层地下结构浇筑，确保底板封底后停止施工。在先完成地面一层楼面结构后，可为上部结构施工提供便利，最后同时实施地面上、下结构完成整体工程施工。目前，最常见的逆作法主要包括：全逆作法、半逆作法、分层逆作法等。

2、逆作法施工技术工艺特点

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。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。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。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。

二、高层建筑工程逆作法施工技术的要点分析

1、地下连续墙技术要点

逆作法在高层建筑工程施工中的应用，要求在建筑物地下结构施工中对逆作法施工要点进行充分考虑。一般地下室结构外墙水土荷载所产生水平力是由地下连续墙来承担的，这在高层建筑逆作法施工中尤为关键。要注意以下两点具体施工要求：首先，修筑导墙。通常情况下，建筑工程导墙主要以现浇钢筋混凝土结构为主，能够多次重复应用。在具体施工中要对表层土特点、地下水情况及荷载状况等情况进行充分考虑，一般将其导墙深度控制在1米到两米的范围，比地面高度要多出1米左右，将其厚度控制在15厘米到20厘米的范围内，通常地下室的结构外墙是地下连续墙来承担水土荷载所产生水平力，这在高层建筑逆作法施工当中是非常重要的，其具体施工的技术要点应注意下列两点，一是导墙修筑，在工程施工里，导墙一般是以现浇钢筋混凝土结构显现的，并且能重复多次使用，在施工过程里，需要考虑到表层土特点、地下水情况及荷载状况等，通常导墙深度为1m-2m之间，高度比地面要高出1dm，厚度为0.15m-0.2m之间，墙趾要大于20厘米，顶面处于水平状态，基底紧贴土面，内墙面平行与地下连续墙轴线，防止槽中渗入泥浆，通常情况下导墙要遵循以下顺序进行施工：场地平整—挖槽测量—弃土-支撑模板并拆模-导墙外侧-回填土等，模板要在高层建筑工程结束后进行拆除，并进行上下两道木的设置用来支撑，防止因挤压等情况导墙产生变形。其次，深槽开挖，挖槽在地下连续墙施工的重要环节，相关施工人员必须对其施工过程加以重视。一般情况下地下连续墙施工周期中一半的时间都是用来进行挖槽作业，在施工中必须控制好施工工期。同时还要重视其精度问题，特别是土层稳定度，如出现土层不稳定情况，要将单元槽长度缩短，在挖槽施工结束后要及时进行混凝土浇筑作业，缩短工期，以此最大限度地降低倒塌危险度。当施工现场附近存在高大建筑，且具有复杂的施工条件时，还应将单元槽段长度及暴露在外面的时间尽可能地减少，并保证槽壁具有一定稳定性，在施工地下连续墙接头时，主要接头有两种：刚性接头和柔性接头，要依据实际情况来确定应用哪一种接头方式。

2、土方开挖技术要点

土方开挖是高层建筑工程施工中的重要阶段，其阶段相关工序主要包括破碎、松动、挖装及运输出渣等。在逆作法施工中，基坑周围立体结构中起水平支撑作用的主要是地下室的各板、梁等结构，同时使地下室以现箱型结构表现出来，这样在地下室承受土体压力时，其承受力可以按照各部分所占刚度比进行分配，通常桩身承受的荷载有正摩擦力、自重、负摩阻力、上部外荷载及桩端阻力等，在这些荷载共同作用下，会出现桩抬升及沉降变形等情况。如地质构造相同，在土体压力承受方面，逆作法施工应用承受的压力要远远小于顺作法支护系统，这就要求准确计算中间支撑柱的升抬及沉降数值。当高层建筑工程施工中，相邻柱之间的沉降差比警报值大时，应将上部结构施工停止，并对开挖速度进行不断加快，同时在部分施工段要根据相关情况放慢，或加固及注浆等。土方开挖施工中要重视空间效应，特别是对开挖长度、深度及宽度进行有效控制，要准确计算其影响系数及范围，并重视时间效应。

3、沉降差施工技术

在高层建筑工程施工中应用逆作法技术，必须重视沉降差问题。在建筑施工中，将有一圈地下连续墙插入，在基坑开挖应力释放及上部荷载共同作用下，会有抬升及沉降情况在地下连續墙出现，如沉降过大时，将直接影响到建筑物结构的安全性。通常沉降差必须在20毫米以下，如大于警报值，必须将高层建筑上部施工作业停止，在局部节点位置进行压重的加强，也可以选用开挖速度放慢或局部加快等方式。通常情况下为解决基坑开挖出现的立柱桩抬升问题，可以选用将桩上部摩阻力降低的方式。如通过支撑增设或压力预加等方式进行加固，将坑底隆起所产生沉降问题进行有效降低。将立柱桩承载力加大也可以将沉降差有效降低，如增大桩径、桩底注浆及选择高承载力桩端等。通过剪刀撑临时增加及完成永久墙体结构来解决立柱间刚性所产生不均匀变形问题。

4、节点施工技术要点

节点就是地下水平支撑与垂直支撑体系的交汇点，逆作法相比其他施工方法存在极大的不同，这种情况下，运用逆作法的地下室结构节点施工将不同于正常施工的节点作业。逆作法主要遵循自上至下施工的顺序，在设计时逆作法结构节点，必须符合结构设计规范，要对施工中受荷载条件要求进行最大限度地满足，对逆作法中水平结构与顺作法施工竖向结构进行有效处理。在整个基坑施工中，其主要水平支撑结构就是梁板结构，这些板墙梁柱节点留置必须在剪力最小位置，主要有两种节点处理方式，也就是预埋剪力连接件施工法和预埋连接钢板法，预埋剪力连接件施工法具有施工便捷及较好接头抗剪性的优势，预埋连接钢板法也具有施工便捷及接头受力强的特点，但要求具有较高的电焊质量，焊接量大，技术性强，有时会对施工进度造成一定影响，在实际施工中，必须按照设计规范及具体施工情况进行节点施工。

三、结束语

综上所述，伴随高层建筑规模的不断扩大，其施工难度也随之增大，传统施工技术已经无法对高层建筑施工要求进行有效满足，逆作法在高层建筑施工中的大量应用，可以对高层建筑工程中面临的诸多问题进行有效解决。基于此，施工企业必须对逆作法施工技术要点进行准确把握，只有这样才能有效提高建筑工程的质量，才能推动企业的发展。

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