高层建筑施工中逆作法的应用分析

姚向辉

摘 要：近年来，市场经济的快速发展，使得建筑工程如雨后春笋般纷纷涌起，逆作法施工得到了应用。这种技术以地面为起始点，向上、向下同时进行施工，直至工程完工，具有一定的便利性。为此，本文在充分了解逆作法施工原理的基础上，对逆作法施工技术应用进行了分析与探究。

关键词：逆作法;高层建筑;应用

1 逆作法的理论概述

逆作法是指先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。分类逆作法可以分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。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。

2 逆作法施工技术所带来的效益

1）社会效益。逆作法施工技术的社会效益主要表现在：第一，逆作法采用“表层支撑、底部施工”的作业方式，所以能够保持地面道路的畅通，在土建中有很大益处;第二，逆作法能够从根本 解决支护桩侧向变形的问题，可以避免周围环境因变形值超过临界值而产生基础下沉、路面塌陷等现象，保障了周围建筑的安全;第三，逆作法大大提高了建筑物的抗震能力，土体与地下连续墙之间的摩擦力、粘结力不仅能够承受垂直荷载，而且可以承受地震作用下的倾覆力矩和巨人的水平剪力。

2）环境效益。逆作法施工技术的环境效益主要表现：第一，扬尘。逆作法采耿暗挖的挖土方式，避免了传统开敞开挖手段所产生的大量建筑灰尘对城市所带来的环境影响;第二，除噪。逆作法施工技术在地下室施工时先是整体浇注表层楼面，然后再向下挖土，所以在施工过程中，噪音会因为表层楼面的阻隔而大幅度降低，避免了夜间施工的噪音问题。

3）经济效益。高层建筑施工采用逆作法施工同时还具有较大的经济效益，通常基坑维护墙和地下室外墙采用两墙合一的形式，一方面能够在工程用地范围内最大限度地拓展地下室的有效面积，另一方面单独设立维护墙的投资得以节省。另外，地下室的楼盖结构替代了围护墙的支撑体系，支撑结构的费用得以节省，使得受力更加趋于合理。

3 逆作法在高层建筑施工中的具体应用

1）地下连续墙施工。地下连续墙应用较多的形式主要有人工挖孔排桩连续墙以及机械成槽连续墙两种形式。人工挖孔排桩连续墙通过将人工开挖成孔并浇筑水泥混凝土而成的人工挖孔桩连续而成，需要注意的是桩身之间应该采用楔形并利用钢筋扣接处理，对于地下水位较高以及含水较多的涂层，在人工挖孔排桩连续墙的外侧应预先设置止水幕墙。机械成槽连续墙的深度应该进入密不透水而且具有一定地基强度的持力层，主要通过钻机以及专用抓土机机械成槽而成。

2）支承柱的施工。支撑柱在逆作法施工中主要是对地下室楼层以及逆筑地上结构及施工荷载起到支撑的作用。常见形式主要有钢筋混凝土钻孔灌注桩、钢筋混凝土核心支承柱以及劲性支承柱三种。 钢筋混凝土钻孔灌注桩主要利用高层建筑结构的柱与桩基础，通过在施工区域地面施工而成，钢筋混凝土钻孔灌注桩需要注意的是，必须确保桩长并使其能够达到持力层，同时对于地下室各结构层的标高位置应设置钢板预埋件，以便于与结构层的钢筋进行焊接;钢筋混凝土核心支承柱则是通过在高层建筑结构的柱位置，首先通过人工挖孔形式，待达到地下室底板位置时，进行机械成孔直至地下室底板位置，并施工钢筋混凝土核心支承柱，桩顶面应达到地面首层以上1.50m左右;劲性支承柱则是在高层建筑结构的柱位处，通过人工成孔，孔深至设计桩基础深度后安装钢筋笼并浇筑混凝土成桩，劲性支承柱与孔壁需要设置临时水平支撑，以满足支撑住的刚度与稳定性要求。

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）基坑挖土施工。基坑挖土施工直接关系到逆作法施工的工程施工进度以及施工安全，稍有不慎容易发生基坑土体变形，影响施工的顺利进行。土体的开挖方式主要包括明挖、暗挖以及盖挖三种形式，在高层建筑逆作法施工技术中一般采用暗挖方法。首先在基坑内设置集水井，集水井的深度需要在挖土面标高下0.5m-1.0m左右，确保施工安全。基坑土体的开挖深度需要综合考虑多方面因素，确保地下连续墙的结构强度、变形与位移满足施工要求，同时便于施工零层板和基础柱，并尽可能的减少下部封闭条件下挖土施工工程量。对于暗挖挖土施工，如果基坑内的跨度相对较大，一般通过小型挖掘机施工，并由人工辅助清理。如果基坑内作业空间狭小，可以通过人力挖土，并由输送机具作水平和垂直运输。

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。

4 节点的施工

节点是地下水平支撑体系与垂直支撑体系的交汇点，因此它也成为结构施工最容易出现问题的地方。节点的处理有两种方式：一是将要连接的构件混凝土保护层凿掉，暴露出钢筋，然后将后续的构件的主筋与暴露的主筋焊牢，支模、浇注混凝土;二是按设计图纸，在节点处预埋钢筋或型钢等，并与后续的构件钢筋焊牢，支模、浇注混凝土。由于逆作法施工，其地下室结构节点形式与常规施工方法有着较大的区别。墙梁和柱梁的节点施工是先在中柱桩预留的钢圈上与地下连续墙下预埋件分别焊上钢板，并在钢板上再焊钢筋，然后绑扎梁的钢筋，浇注混凝土，待基础底板完成后，再浇注外包复合柱和复合墙的混凝土，复合柱、墙与梁的节点是当模板垫层完成后先接施工图定出柱、墙的竖向主筋位置。

5 结论

综上所述，在社会经济水平提升的过程中，逆作法作为高层建筑工程施工的主要技术之一，引起了行业人员的高度重视。能够在提高施工效率的基础上，降低施工造价，必须针对实际情况，控制好各个施工步骤，防止出现地基下沉的现象，促进建筑工程事业的健康稳定发展。

参考文献

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