摘 要：隨著高層建筑的逐漸增多，建筑施工技術(shù)也在不斷改進(jìn)，逆作法施工技術(shù)作為深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程也得到越來越廣泛的應(yīng)用。作者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，較為詳細(xì)的介紹了逆作法的施工原理、特點(diǎn)、技術(shù)和監(jiān)測(cè)。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑;逆作法;施工技術(shù)

　　一、逆作法的工藝原理

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況挖土至一定深度后進(jìn)行樁基礎(chǔ)的施工，利用工程樁接升到地面的臨時(shí)支柱與底下剪力墻作為垂直承受結(jié)構(gòu)，同時(shí)也利用地下室板梁結(jié)構(gòu)水平支撐體系。從地面向下挖土并施工各層地下室樓板架墻。與此同時(shí)，施工地面一層的梁板結(jié)構(gòu)，作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐體系，施工地面一層梁板結(jié)構(gòu)之前，可先進(jìn)行盆式大開挖，這樣有利于土方工程的進(jìn)行，縮短工期。隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下梁板結(jié)構(gòu)，直至底板封底。由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)己完成，為上部結(jié)構(gòu)的施工創(chuàng)造了條件，所以可以同時(shí)向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。臨時(shí)擋土結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)合二為一，并由于有層間樓面支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，深度可達(dá)到最小，從而節(jié)省了臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)的費(fèi)用。

　　二、逆作法施工的特點(diǎn)綜述

　　(一)地下多層逆作法挖土采用地下室首層梁板結(jié)構(gòu)完成后，由專用取土設(shè)備與人力相結(jié)合在樓板底下挖土，挖至下一層樓板標(biāo)高后，灌注該層梁板，然后再用相同方法挖土，灌注梁板混凝土，直到地下室底板完成;

　　(二)地下室各層的混凝土梁、板模均采用土模，剪力墻的外模采用土模，內(nèi)模采用鋼模等定型模板，簡(jiǎn)化施工程序，減少了支模工料;

　　(三)逆作法施工土方，采用人力開挖，坑底水平運(yùn)輸與取土設(shè)備垂直取土，然后將挖出的土方提升裝車外運(yùn);

　　(四)是施工高層建筑多層地下室的有效方法，與傳統(tǒng)的大開挖方法相比，用逆作法施工深基礎(chǔ)，可以縮短工程的總工期，降低工程的總成本，同時(shí)工程所處的周圍環(huán)境及季節(jié)對(duì)工程施工影響小;

　　(五)周邊的地下連續(xù)墻(或柱列式地下連續(xù)墻)既可作擋土截水結(jié)構(gòu)，又可作為地下工程的外墻(或基礎(chǔ)樁)，降低成本;

　　(六)與通常的開挖施工相比，逆作法施工不會(huì)發(fā)生因?yàn)閷?duì)基坑換撐而引起支撐系統(tǒng)內(nèi)力重分布，從而導(dǎo)致周圍環(huán)境位移。亦不存在(如果是混凝土支撐)爆破振動(dòng)與支撐突然卸載對(duì)周圍環(huán)境的危害;

　　(七)支護(hù)體系就是永久地下室，剛度大，挖土過程變形小，環(huán)境安全更有保障;

　　(八)逆作法克服了傳統(tǒng)開挖施工的缺點(diǎn)，避免了大基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露而導(dǎo)致邊坡風(fēng)化和護(hù)極間土的塌落。

　　三、逆作法主要施工技術(shù)

　　(一)柱樁的定位與控制

　　1、支柱樁定位

　　逆作法施工時(shí)，支撐垂直力的是工程樁接高的型鋼支柱，將來在力往外包裹混凝土作為正式地下室柱，所以其軸線位置與垂直度必須正確，要求偏差在20mm以內(nèi)，垂直度小于1/300否則會(huì)影響正式工程柱子位置的正確性，這在施工工程柱樁時(shí)就要特別注意提高精確度，立柱要按下部工程的種類來設(shè)計(jì)專用定位儀器與采用具體定位措施，如大直徑鋼管樁可以在孔內(nèi)埋設(shè)導(dǎo)向定位錨板，測(cè)量控制垂直度，再利用支架臨時(shí)固定后灌錨固混凝土。

　　2、支柱樁垂直精度控制

　　插入灌注樁樁孔中的鋼管結(jié)構(gòu)臨時(shí)支柱，可以通過本身安設(shè)的傾斜儀等裝置檢測(cè)其垂直精度，支撐柱樁安裝精度應(yīng)控制的范圍:傾斜亞應(yīng)小于1/300，柱橫截面的X、Y兩個(gè)方向容許變位在50mm以內(nèi)。對(duì)于地表工作面的平面位置，可借助于微調(diào)裝置和經(jīng)緯儀確保平面精度。地下室每層鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支柱的偏差，若在允許范圍內(nèi)，只要不改變垂直受力性能，是允許的，待施工到該層勁性鋼筋混凝土柱的鋼筋工程前，可以做些調(diào)整。有的調(diào)整枝樁的垂直精度用安裝在樁柱頭的送樁來控制水平( x,y)方向的變位。

　　(二)土方開挖技術(shù)

　　本工程采用一明二暗的逆作法施工，基坑四周無地下連續(xù)墻，混凝土圍護(hù)樁、錨桿等支護(hù)結(jié)構(gòu)，因而基坑四周土體壓力的發(fā)展如何，土方開挖從何處開始以及采用什么的方式開挖，逆作法施工中上壓力與順作法施工上壓力是否不同。

　　通過綜合地運(yùn)用朗肯理論、空間效應(yīng)理論和時(shí)間效應(yīng)理論分析，確定開挖順序、開挖的分層，找出在逆作法土方程工程中最危險(xiǎn)的區(qū)域，確定了采用條形挖土與盆式挖土相結(jié)合的方式，挖土的起始點(diǎn)是從矩形平面的四個(gè)角同時(shí)向中間挖去。有邊柱的一例可以采用條形挖土，將土方一次性全部挖走。對(duì)于無柱子的一邊，可以在最不利的部位留置土方，土方成梯形，這樣保證在變形大的坑壁中間區(qū)域剛度和強(qiáng)度，待其他邊挖完并且混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上后，再將此土方請(qǐng)走。當(dāng)合理地分段、分層后，挖土在不同層錯(cuò)斷進(jìn)行，并兼顧逆筑施工，減少主體暴露時(shí)間，降低時(shí)間效應(yīng)對(duì)立體的影響。地下挖土采用人工方式，并配合人力雙輪手推車運(yùn)土，取上口設(shè)置取土設(shè)備將上取出，裝車外運(yùn)。保證垂直與平面交通線路暢通，保持施工的連續(xù)性。

　　(三)節(jié)點(diǎn)處理

　　節(jié)點(diǎn)是地下水平支撐體系與垂直支撐體系的交匯點(diǎn)，因此它也成為結(jié)構(gòu)施工最容易出現(xiàn)問題的地方。節(jié)點(diǎn)的處理不外有兩種方式：一是將要連接的構(gòu)件混凝土保護(hù)層鑿掉，暴露出鋼筋，然后將后續(xù)的構(gòu)件的主筋與暴露的主筋焊牢，支模、澆注混凝土;二是按設(shè)計(jì)圖紙，在節(jié)點(diǎn)處預(yù)埋鋼筋或型鋼等，并與后續(xù)的構(gòu)件鋼筋焊牢，支模、澆注混凝土。

　　由于逆作法施工，其地下室結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式與?，F(xiàn)施工方法有著較大的區(qū)別。墻梁和柱梁的節(jié)點(diǎn)施工是先在中柱樁預(yù)留的鋼圈上與地下連續(xù)墻下預(yù)埋件分別焊上鋼板，并在鋼板上再焊鋼筋，然后綁扎梁的鋼筋，澆注混凝土，待基礎(chǔ)底板完成后，再澆注外包復(fù)合柱和復(fù)合墻的混凝土，復(fù)合柱、墻與梁的節(jié)點(diǎn)是當(dāng)模板墊層完成后先接施工圖定出柱、墻的豎向主筋位置。然后將主筋穿透墊層再按設(shè)計(jì)的搭接倍數(shù)長(zhǎng)度插入土中。從這些節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與施工順序中可見，一般橫向構(gòu)件先澆注完成，豎向構(gòu)件再分兩次完成，因此施工中埋件位置必須正確完好后續(xù)焊接必須牢靠。

　　(四)混凝土的搭接

　　由于逆作法施工后澆混凝土位于先澆混凝土下部，故應(yīng)盡可能減少支撐系統(tǒng)沉降和結(jié)構(gòu)變形，保證上下部分混凝土連接緊密，并使混凝土空隙內(nèi)的空氣順利排出。因此本工程采用直接法澆注段。下部混凝土澆注成為結(jié)構(gòu)混凝土技術(shù)質(zhì)量控制部位。

　　下部混凝土的澆注方法一般有兩種：一種是由半漏斗狀的鄂式澆注口澆注混凝土，其位置設(shè)在地下混凝土墻及下接柱的肩部至頂板底皮向下不小于150mm。其尺寸在地下混凝土內(nèi)側(cè)留150mm-200mm，外側(cè)留250mm-300mm，形成一個(gè)斜坡;在下接柱中留150mm-200mm;另一種是由上部混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)埋的套管等開口處澆注混凝土。以人為的落差形式使之搭接空隙處填實(shí)混凝土，或用特制的簡(jiǎn)易工具(一根長(zhǎng)250mm的鋼筋，一端焊上25mm×25mm，厚5mm的鋼板)壓實(shí)。鄂式澆注高于構(gòu)件混凝土標(biāo)號(hào)一個(gè)等級(jí)的干硬性膨脹混凝土、搗實(shí)、二次振搗和排出離析水為止，此處硬化的混凝土(澆注7天后)最后要鑿掉，再用砂漿修補(bǔ)，通常使用普通混凝土?xí)r，鄂式澆注法空隙約為3mm左右，而套管澆注法空隙約為10mm左右。

　　四、逆作法施工監(jiān)測(cè)

　　由于地質(zhì)和周圍環(huán)境的不確定性與差異性，在深基坑逆作開挖中可能會(huì)遇到一些突發(fā)問題，因此施工現(xiàn)場(chǎng)需進(jìn)行監(jiān)測(cè)，做好應(yīng)急預(yù)案，遇到問題及時(shí)解決。

　　(一)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

　　根據(jù)工程特點(diǎn)及周圍地面、管線分布情況，結(jié)合管線變形監(jiān)測(cè)的要求和圍護(hù)、設(shè)計(jì)單位的要求等，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要有：周邊憐線沉降位移監(jiān)測(cè);周邊建筑物沉降監(jiān)測(cè);圍護(hù)墻體側(cè)向變形監(jiān)測(cè)測(cè)斜;基坑外地下水位監(jiān)測(cè);支撐軸力監(jiān)測(cè);基坑圍護(hù)頂沉降、位移監(jiān)測(cè);立柱樁沉降監(jiān)測(cè);立柱應(yīng)力監(jiān)測(cè);環(huán)境土壓力監(jiān)測(cè);連續(xù)墻體應(yīng)力監(jiān)測(cè)等。

　　(二)施工控制措施

　　監(jiān)測(cè)的最終目的是為了順利完成施工，要保證周邊環(huán)境的安全，并把監(jiān)測(cè)信息盡快反饋到施工中并及時(shí)指導(dǎo)施工，施工主要控制措施有：

　　1、建筑物保護(hù)

　　施工過程中當(dāng)建筑物沉降速率較大或不均勻沉降較大時(shí)，施工方應(yīng)及時(shí)通知業(yè)主并建議業(yè)主采取相應(yīng)的控制措施，如用支架撐牢建筑物墻體等措施對(duì)建筑物進(jìn)行加固。

　　2、基坑圍護(hù)體的保護(hù)

　　逆作法施工過程中，基坑圍護(hù)體的變形隨開挖深度的增加而不斷地增大，當(dāng)施工監(jiān)測(cè)變形值超過限定值時(shí)，應(yīng)采取措施，如及時(shí)調(diào)整施工工序等。

　　3、管線保護(hù)

　　組織業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位、監(jiān)測(cè)單位、管線公司組成管線監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)成員，出現(xiàn)問題及時(shí)召開現(xiàn)場(chǎng)辦公會(huì)議討論預(yù)防補(bǔ)救措施，如土體注漿加固、增設(shè)臨時(shí)支撐以減少主動(dòng)土的壓力，必須時(shí)可采取將管線暴露、架空、吊放等方法。

　　五、結(jié)束語

　　逆作法施工，能夠提高地下工程的安全性，可以縮短施工工期，節(jié)約工程造價(jià)，防止周圍地基出現(xiàn)下沉，當(dāng)然也存在一些問題，如基坑連續(xù)墻和水平支撐的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)土方開挖的影響、連續(xù)墻槽段間的滲漏等，需要在工程實(shí)踐中不斷改進(jìn)。