摘要：本文介紹了“逆作法”工法的特點和工藝原理，并對地下室逆作法施工技術進行了探討，供大家參考。

關鍵詞：逆作法；基坑；施工技術

1 前言

逆作法是施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的有效方法。逆作法是相對于建筑物施工的常規(guī)順序而言的，建筑物施工的常規(guī)順序是先開挖基坑，然后從基礎開始。逐層向上施工?；娱_挖所需的支護，屬于施工的措施，與建筑物的地下結(jié)構(gòu)各不相干。而地下結(jié)構(gòu)逆作法施工是利用地下結(jié)構(gòu)的樓蓋、梁、板、柱和外墻作為基坑圍護結(jié)構(gòu)和基礎施工的支撐結(jié)構(gòu)。在坑內(nèi)的水平支撐體系和圍護體系由上而下進行地下結(jié)構(gòu)的施工。與此同時可進行上部結(jié)構(gòu)的施工，其施工順序是自上而下進行的。

2 “逆作法”工法的特點

(1)利用柱下樁及基坑周邊地下連續(xù)墻(以下簡稱地下墻)作為逆作法施工期間承受地上、地下結(jié)構(gòu)荷載及其施工荷載的構(gòu)件；利用地下室樓板，作為基坑施工的支撐。其中柱樁的深度、柱徑與地下墻的深度、厚度需經(jīng)過計算確定。

(2)地下多層逆作法挖土采用地下室首層樓板結(jié)構(gòu)完成后，由專用取土設備與人力相結(jié)合在樓板底下挖土，挖至下一層樓板標高后，澆筑該層樓板結(jié)構(gòu)，再用相同方法挖土，澆筑樓板，如此直至地下室大底板完成。

(3)“逆作法”施工土方，采用人力開挖與坑底水平運土，然后由設置在基坑兩端的取土口專用取土設備，半挖出的土方提升裝車外運。

(4)地下室樓板模采用土模承重，當挖土至標高后做出混凝土墊層，并在模板擱支點上用砂漿找平，直接將模板擱置在砂漿找平層上，挖土、混凝土墊層、砂漿找平，必須按要求嚴格控制標高誤差。

3 工藝原理

多層地下室的傳統(tǒng)施工方法是“敞開式”，而“逆作法”是一種“封閉式”施工方法。其工藝原理是：先沿建筑物周圍施工地下墻，在建筑物內(nèi)按柱網(wǎng)軸線施工柱下支承樁，然后進行地下首層施工。完成后同時施工地下、地上結(jié)構(gòu)。待地下室大底板完成后，再進行復合柱、復合墻的施工。

4 逆作法施工的關鍵技術

逆作法施工很好地解決了基坑周期長、對周圍環(huán)境影響大、支護費用高的現(xiàn)狀，但逆作法本身也存在許多亟待解決的問題。

(1)差異沉降問題

在施工基礎底板前，全部的結(jié)構(gòu)和施工荷載主要依靠中柱樁和地下連續(xù)墻承擔。但是，隨著上部結(jié)構(gòu)施工層數(shù)的增加，對中柱樁和地下連續(xù)墻的荷載也增加，而中柱樁和地下連續(xù)墻的承載能力在減少，勢必導致相鄰中柱樁之間的差異沉降，這種差異又反過來改變上部結(jié)構(gòu)和地下室的內(nèi)力分布，引起附加應力。

因此，逆作法施工中，在地下室基礎底板完成前，地下連續(xù)墻和中柱樁直接受力，未直接受力的工程樁之間的相互影響依然存在，如果各根中柱樁之間或地下連續(xù)墻之間有較大的差異沉降，已澆筑的樓板與梁系就會產(chǎn)生裂縫，將危及上部結(jié)構(gòu)的安全。所以，逆作法設計和施工中，必須計算中柱樁間和邊樁與地下連續(xù)墻間的沉降，以及如何通過實測控制他們的差異沉降。

根據(jù)目前的施工經(jīng)驗整個結(jié)構(gòu)相鄰兩跨的中柱樁沉降差不超過2cm，可確保結(jié)構(gòu)的安全，也有以L/400(L為柱跨距)作為控制差異沉降的標準。由此可見，對軟土地基，逆作法的設計和施工關鍵就是如何設計和控制沉降差的問題，同時也涉及上下部結(jié)構(gòu)的共同作用問題。研究表明差異沉降的控制設計可能是比沉降控制的設計更重要、更待研究的方面。

(2)樁承載力問題

當前高層建筑樁(筏)基礎與地基工同作用的理論可分為，高層建筑樁箱(筏)基礎的常規(guī)設計理論—強度設計理論和高層建筑樁(筏)基礎變形控制設計理論。逆作法施工期間基坑開挖土體應力釋放，坑內(nèi)土體回弱，帶動立柱樁上移:地下室及上部結(jié)構(gòu)施工后，樁身承擔的向下荷載增加。整個過程中，樁身所承受的荷載包括樁身自重、上部荷載、正摩阻力、負摩阻力、樁端阻力，這些力共同作用的結(jié)果，使樁發(fā)生沉降與抬升的變形。這是一個復雜的受力過程，為分析方便，可將樁身受力分成2部分，即不考慮樁身自重及上部荷載的作用與只考慮樁身自重及上部外荷載的作用，然后運用疊加原理求得基坑開挖對立柱樁豎向位移的影響結(jié)果。不考慮樁身自重及下部荷載的作用，進樁好像“浮”在土中。

基坑開挖后，坑底應力釋放，坑內(nèi)土體回彈，帶動聽立柱樁上移，樁身上部承受向上的正摩阻力，樁被抬升，樁身下部土體阻止樁的上移，對樁產(chǎn)生向下的負摩阻力，正、負摩阻力最終達到平衡。樁在正、負摩阻力的作用下，產(chǎn)生彈性伸長。下部土體對樁產(chǎn)生向下的負摩阻力，由反作用力，樁對下部土體有向上的作用力，致使樁周與樁端土體垂直應力減小，導致樁端土體應力釋放，產(chǎn)生膨脹，樁也隨之上升。

(3)“盆”邊土寬度問題

在地下連續(xù)墻邊需留設合理的土體寬度，采用盆式開挖可提高機械挖土效率，減少人工挖土量，是加快挖土速度、控制地墻變形的有效方法。在盆式開挖階段地墻的變形增量并不大，但是在盆邊抽條挖土時，變形要比盆式開挖階段的變形值大，發(fā)展速率快。另一方面，在挖土施工時在坑內(nèi)部留有足夠?qū)挾鹊呐柽呁?，坑?nèi)局部留土的合理分布可以有效增大被動區(qū)的被動土壓力，可用此部分土體產(chǎn)生的被動土壓力來平衡基坑外部的主動土壓力。要在理論上計算出合理的留土寬度，并分析盆中土和留土開挖對兩邊管道及地鐵等的影響，對比在目前留土寬度的情況下計算結(jié)果與實測結(jié)果，計算出留土寬度的變化規(guī)律，這些都是值得考慮的問題。

(4)在逆作法設計和施工的配合方面

目前設計單位不直接參與逆作法施工過程的結(jié)構(gòu)受力分析和設計，只能依靠施工單位自身的力量進行研究分析，而施工單位由于人員配備的局限性，往往沒有強大的結(jié)構(gòu)分析設計隊伍，因此在進行逆作法的分析和設計時只能半經(jīng)驗半理論，沒有正規(guī)的理論設計依據(jù):同時設計單位也不參與工程的施工組織設計，因此設計單位和施工單位常常因為設計思路和施工進程發(fā)生矛盾。

逆作法施工過程中，施工縫的留設問題也是設計和施工單位爭論的焦點，梁柱接頭的設計必須滿足設計要求，然而設計方往往對施工單位提出的施工縫留設位置以及接頭方式產(chǎn)生質(zhì)疑，在雙方的討論中設計方由于缺乏逆作法的專業(yè)設計經(jīng)驗又不能提供強有力的設計方案。施工設計一體化是目前國際上比較流行的設計施工管理方式，但是我國目前的工程管理模型還處于設計與施工分開的階段。逆作法作為一種特殊的施工工藝對設計的要求比較高，如果設計合理經(jīng)常能節(jié)省工程造價，節(jié)約施工工期。

(5)施工安全

嚴格遵守國務院發(fā)布《建筑安裝工程安全技術規(guī)程》、市建委《關于加強施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理若干規(guī)定》、《安全制度匯編》、《建筑機械使用安全技術規(guī)程》外，還應根據(jù)“逆作法”施工的特點，編制施工組織設計，提出安全的注意事項及具體措施。

1)逆作法施工的周邊環(huán)境的安全保護，應對基坑周邊圍護墻按強度要求與變形要求進行設計驗算，在施工過程中，對墻體的撓曲變形、位移進行觀察。此外，還應根據(jù)基坑周邊環(huán)境條件，分別對地下管線、鄰近建筑、構(gòu)筑物進行位移觀察，發(fā)現(xiàn)異常應立即采取有效措施，以確保周邊環(huán)境的安全。

2)“逆作法”施工，從地面轉(zhuǎn)入地下施工用電220v～380V。臨時輸電線路要固定位置，并采用專用防水電箱。

3)操作人員做好安全交底工作，而且人員相應固定。

4)定制取土設備，應有專人操作，上崗做好培訓交底，并設專人指揮。

5 結(jié)束語

經(jīng)過對上述工程的實踐，筆者認為地下室逆作法施工技術在實際工程中的應用，應根據(jù)具體情況進行分析，采取最適合的處理方法。逆作法施工能縮短工期和節(jié)約支護費用，如上述工程采用逆作法施工，比順作施工減少了三個月的施工時間，減少了深基坑施工對周圍環(huán)境的影響，收到了良好的社會、經(jīng)濟效益。