裘豐 曹雪峰

（1、江西中昌工程咨詢監(jiān)理有限公司，江西 南昌 330000；2、江西昌泰高速公路有限責(zé)任公司，江西 南昌 330000）

逆作法是相對(duì)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(chǔ)開始，逐層向上施工，基坑開挖所需的支護(hù)，屬于施工的措施，與建筑物的地下結(jié)構(gòu)各不相干。而地下室逆作法施工是利用地下室的樓蓋結(jié)構(gòu)、梁、板、柱和外墻結(jié)構(gòu)作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)施工的支撐結(jié)構(gòu)，在坑內(nèi)的水平支撐體系和圍護(hù)體系由上而下進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)的施工，與此同時(shí)可進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工。所以其施工順序是自上而下進(jìn)行，地下結(jié)構(gòu)、基坑支護(hù)以及因逆作而帶來的特殊要求，都需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加以解決。

對(duì)于深度大的多層地下室，用傳統(tǒng)方法施工存在一些問題。如開敞式施工，即大開口放坡開挖，或用支護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)后垂直開挖，挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后澆筑鋼筋混凝土底板，再由下而上逐層施工各層地下室結(jié)構(gòu)，待地下結(jié)構(gòu)完成后再進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)施工。首先支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置存在一定困難，由于基坑很深，支護(hù)結(jié)構(gòu)的擋墻長度很大，費(fèi)用大大增加，尤其是基坑內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐用量大，一方面需用大量大規(guī)格的鋼材，另一方面也增加了地下結(jié)構(gòu)施工的難度；其次如用井點(diǎn)設(shè)備降低地下水時(shí)，水位的降低會(huì)引起土體固結(jié)，使周圍地面產(chǎn)生沉降，如不采取特殊措施，亦會(huì)危及基坑附近的建筑物、地下管線和道路。深基坑的開挖，基坑的變形和周圍地面的沉降是施工中急待解決的問題之一。

實(shí)踐證明，逆作法適用于基坑較深，建筑場地狹小，周邊環(huán)境對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形有嚴(yán)格限制的情況。其工藝原理是先沿建筑物地下室軸線 (地下連續(xù)墻也是地下室結(jié)構(gòu)承重墻)或周圍(地下連續(xù)墻等只用作支護(hù)結(jié)構(gòu))施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)在建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置(柱子或隔墻相交處等，根據(jù)需要計(jì)算確定)澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間在底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐，然后施工地面一層的梁、板等樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。

1 原理

先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。同時(shí)，由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成，為上部結(jié)構(gòu)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。如此地面上、下同時(shí)進(jìn)行施工，直至工程結(jié)束。

2 逆作法分類

2.1 全逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平支撐。樓蓋混凝土為整體澆筑，然后在其下掏土，通過樓蓋中的預(yù)留孔洞向外運(yùn)土并向下運(yùn)入建筑材料。

2.2 半逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成框格式水平支撐，待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。

2.3 部分逆作法：用基坑內(nèi)四周暫時(shí)保留的局部土方對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平抵擋，抵消側(cè)向壓力所產(chǎn)生的一部分位移。

2.4 分層逆作法：此方法主要是針對(duì)四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)，是采用分層逆作，不是先一次整體施工完成。分層逆作四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是采用土釘墻。

3 逆作法施工特點(diǎn)

3.1 可使建筑物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè)，在建筑規(guī)模大、上下層次多時(shí)，大約可節(jié)省工時(shí)1/3。

3.2 受力良好合理，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量小，因而對(duì)鄰近建筑的影響亦小。

3.3 施工可少受風(fēng)雨影響，且土方開挖可較少或基本不占總工期。

3.4 最大限度利用地下空間，擴(kuò)大地下室建筑面積。

3.5 一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺(tái)，不必另外架設(shè)開挖工作平臺(tái)與內(nèi)撐，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺(tái)等大型臨時(shí)設(shè)施，減少了施工費(fèi)用。

3.6 由于開挖和施工的交錯(cuò)進(jìn)行，逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承擔(dān)并傳遞至地基，減少了大開挖時(shí)卸載對(duì)持力層的影響，降低了基坑內(nèi)地基回彈量。

3.7 逆作法存在的不足，如逆作法支撐位置受地下室層高的限制，無法調(diào)整高度，如遇較大層高的地下室，有時(shí)需另設(shè)臨時(shí)水平支撐或加大圍護(hù)墻的斷面及配筋。由于挖土是在頂部封閉狀態(tài)下進(jìn)行，基坑中還分布有一定數(shù)量的中間支承柱和降水用井點(diǎn)管，目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機(jī)械，使挖土的難度增大。但這些技術(shù)問題相信很快會(huì)得到解決。

4 逆作法施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行逆向思維。在正作法中，地下室的剪力墻如核心筒、人防墻及地下室外墻等作為豎向構(gòu)件承擔(dān)荷載。但在逆作法中，剪力墻是先施工上一層，再施工下一層，受力模式已發(fā)生變化，故建立計(jì)算模型時(shí)應(yīng)按大梁輸入。

4.2 鋼管柱與梁板的連接。采用環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，須預(yù)先在鋼管上焊接抗剪環(huán)箍，且定位要求精確。當(dāng)施工期間地下室標(biāo)高發(fā)生改動(dòng)時(shí)，其處理措施相當(dāng)麻煩，因?yàn)楝F(xiàn)場補(bǔ)焊環(huán)箍操作困難，而且管內(nèi)混凝土可能因溫度過高而影響受力性能。

4.3 鋼管柱吊裝的垂直度控制。由于逆作法的施工工藝的特殊性，決定了地下室的豎向構(gòu)件必須采用鋼管柱或格構(gòu)式鋼柱，而吊裝這一豎向構(gòu)件時(shí)如何控制垂直度成為關(guān)鍵因素，先在樁頂標(biāo)高以下1米處安設(shè)一定位鋼板，定位鋼板有三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，以調(diào)節(jié)鋼板水平，鋼管柱中部采用鋼筋制成籠狀定位架，在地面也設(shè)有井字形定位木架，實(shí)踐證明，這種定位方法取得較高的精度，可以滿足工程需要。

4.4 地下室樓面梁與連續(xù)墻的連接。在逆作法工程中。內(nèi)襯墻尚未完成，邊跨的樓面梁一端支承在鋼管柱上，另一端則必須支承在地下連續(xù)墻上。原設(shè)計(jì)思路在地下連續(xù)墻鋼筋籠中預(yù)埋鋼筋，地下室開挖后鑿去砼保護(hù)層后，扳出鋼筋與梁鋼筋焊接即可，但由于施工誤差及建筑方案修改，這些預(yù)埋鋼筋位置偏差太大而失去作用，實(shí)際施工中采用植筋的辦法解決，因連續(xù)墻中鋼筋太密，將梁端彎矩適當(dāng)調(diào)幅到跨中。

4.5 底板周邊連續(xù)墻連接處止水措施。這個(gè)部位的止水成功與否對(duì)整個(gè)地下室的止水乃至使用安全有著決定性作用。地下連續(xù)墻鋼筋籠中與底板位置預(yù)埋一豎向鋼板，澆筑底板前焊接一水平止水鋼板，實(shí)際效果非常理想，底板周邊未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

4.6 樁基類型的確定。從鋼管柱安裝定位的要求來看，人工挖孔樁是較好的選擇，筆者曾在另一個(gè)工程中使用鉆孔灌注樁，由于泥漿的擾動(dòng)，鋼管柱難以保證垂直度，開挖后發(fā)現(xiàn)偏心較大。

5 逆作法的優(yōu)勢

5.1 保證了上蓋結(jié)構(gòu)的提前施工，縮短了整個(gè)工程結(jié)構(gòu)施工的工期，經(jīng)計(jì)算，本工程采用逆作法比采用正作法縮短了至少一個(gè)月工期，取得巨大的商業(yè)效益。

5.2 基坑變形小，相鄰建筑物影響小，實(shí)測結(jié)果顯示基坑頂點(diǎn)變形不足15mm，周邊路面沉降量也極小，對(duì)附近民居和文物均未造成不良影響。

當(dāng)然，通過對(duì)本工程的研究，我們可以看出逆作法目前仍存在一些尚待完善和解決的問題，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)墻與樓層梁板節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確定位、承臺(tái)與底板間施工縫的處理、連續(xù)墻槽段間的滲漏等，都有待通過工程實(shí)踐不斷進(jìn)行改進(jìn)。

[1] 將曙杰.逆作法化解高層建筑施工難題[J].北京:中國建設(shè)報(bào)，2006.

[2] 常士驃，張?zhí)K民.簡明工程地質(zhì)手冊(cè)[M].北京:中國建筑出版社，1998.