浅谈高层建筑施工中逆作法技术的应用

许彬彬+冷黎明

摘 要： 逆作法施工是高层建筑施工质量提升的重要途径，不仅能够对当前投入困难有效解决，还能满足日益增长的经济发展需求。高层建筑逆作法施工可最大限度地利用现有资源，并能够有效调节基坑受力情况及沉降变形，在逆作法应用后必须确保基坑施工符合设计指标。为此，本文主要对高层建筑逆作法施工特点、施工流程进行了分析与探究。

关键词： 高层建筑；逆作法；施工流程

一、建筑逆作法施工特点

逆作法是指顺着建筑物地下轴线、附近施工地下连续墙及其他支护结构，在建筑物内部相关部位进行浇筑施工，或将中间支承桩、柱打入，并在底板封底前对上部结构自重与施工荷载加以承受的支撑。随后对地面一层梁板楼面结构进行施工，实现地下连续墙刚度支撑最大化。同时逐层向下开挖土方，并对各层地下结构进行浇筑施工，最终进行底板封底施工。在完成地面一层楼面结构施工后，可以为上部结构提供施工条件，因此可以上、下同时进行高层建筑结构施工。

与传统顺序施工方法比较，逆作法有下述技术特点：

1、逆作法施工只有地下层占绝对工期，其他各层地下室可与地上结构同时施工，不占绝对工期，因此可以缩短工程的总工期。

2、能减少基坑变形，使相邻的建（构）筑物、道路和地下管线等的沉降减少，在施工期间可保证其正常使用。

3、采用逆作法施工可省掉地下室外墙及外墙下工程桩的工程总造价的 1/3左右。

4、施工时底板的支点增多，跨度减小，较易满足抗浮要求，甚至可减少底板配筋，使底板的结构设计趋向合理。

5、节省支护结构的支撑，不需要拆除内支撑的爆破及其废渣的外运，避免了环境污染。节省此部分上方挖填方工程量及其费用，据统计可节省土方 1/4左右。简化基坑的施工工序，经济效益明显。

二、高层建筑工程逆作法施工流程

1、施工准备

进场施工前，首先要组建项目经理部，落实施工材料和工作人员，合理安排施工材料和工作人员，与业主及监理保持密切协作，安排专人负责进料，并由工程师核定，确保井壁管、过滤管、黏土等材料的质量。

2、人工挖孔桩施工

本工程采用地下排桩支护体系，排桩采用挖孔桩，人工挖孔桩采用间隔跳段施工，成孔后下钢筋笼浇筑C35号混凝土。按设计图施工中间支承柱和基础，人工挖孔桩分为基桩与上部空段两部分。当基桩部分浇筑到桩顶设计标高时，便由工人下去布置定位环安装定位钢板并调校水平，然后由工人在下面扶正、卡位，保证其垂直度后，在地面用十字架固定钢管柱上端，然后浇筑管内混凝土。

3、柱桩定位

逆作法施工时，是由工程桩接高的钢管柱支承竖向荷载的，将来在立柱外再包裹混凝土作正式地下室柱，所以其轴线位置与垂直度必须精确，要求偏差在20mm以内，否则会影响正式工程柱子位置的准确性，由于钢管柱支承在人工挖孔桩上，故两者的准确连接是施工中的一大重点和难点。本工程采用设置限位钢板的方法来固定钢管柱，在人工挖孔桩桩芯混凝土上安装25mm厚M1型环形钢板，在其上焊接三个16mm厚限位钢板用于固定钢管位置，然后吊装钢管柱及浇筑桩芯混凝土封住钢管柱脚，这样就能最大限度地保证钢管柱的准确连接，且施工快捷。

4、土方开挖

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，同时使地下室以現箱型结构表现出来，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。

5、沉降差施工

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续墙出现，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。

6、节点施工

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。

7、安全措施

（1）为保证工程施工时的基坑安全，必须对基坑进行监测，监测内容包括环境监测和基坑工程本体监测。（2）由于采用逆作法施工，其挖土工作在室内环境下进行，与传统的挖土和运输方式有所不同，因此必须采取安全措施。a.机械明挖土阶段。机械明挖期间，开机人员上班前必须检查机械操作情况，发现问题及时修理，严禁带病操作。挖土机在前、后行走及回转时必须看清楚前后方是否有人或有障碍物，特别要防止碰撞钢管桩。配合机械挖土人员必须看清卸斗挖点及回转禁区，严禁在禁区内配合作业。b.人工地下暗挖土阶段。在地下暗挖土时，必须按规定的路线挖掘，必须从高至下，挖土必须按比例放坡挖掘，严禁乱挖，以防造成塌方伤人。挖土至模板松动时，必须先拆除模板和其他坠落物，然后继续开挖。拆除的材料必须随时清除，不准堆放在挖土的上方，以防下滑击伤人体。

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。■

参考文献

[1]郭晓梅.建筑施工新技术的应用与发展前景[J]；中国城市经济，2011年12期

[2]王立明.试论建筑工程中逆作法施工技术的实际应用[J].广西城镇建设，2010年9期

[3] 李文翔. 浅析逆作法在建筑地下室施工中的应用[A]. 科技研究——2015科技产业发展与建设成就研讨会论文集（下）[C]. 2015