逆作法技术在建筑工程施工中的应用
关键字：逆作法施工；建筑工程；施工原理；流程措施；技术要点
0前言
传统的地下室施工一般采用正作法程序，即：先开挖基坑，在基坑内进行桩基施工，然后进行底板及竖向构件作业，最后再对地下室梁板进行施工，这种地下室正作法施工耗费很大比例的工程工期，且正作法不适于地形邻近建筑物对沉降变形敏感、软地基土等工程地质，为弥补这些缺点，新的基坑支护技术逆作法被提出，逆作法是施工高层建筑三层及三层以上地下室的有效方法，当前在国外如美国、日本等发达国家也被广泛的推广，在我国国内虽也有一定的普及，但在实际工程中仍然被做为一种特殊的技术来运用的。
1逆作法施工的原理及分类
首先按照设计图纸沿地下室轴线进行地下连续墙及相应支护的施工，并在相关的位置浇筑支撑桩及支撑柱的作业，以用于承担上部的结构荷载及自重。先对地面一层的梁板等主要结构进行施工，然后一方面向下开挖土方及浇筑各层结构，另一方面以一层结构为基础向上进行上部建筑施工，如此地面上下同时施工，直至地下工程结束。
按照施工过程的不同，逆作法施工可以分为全逆作施工，半逆作施工、部分逆作施工以及分层逆作施工。全逆作施工指的是在施工过程中利用各层钢筋混凝土肋形楼板作为支护及围护结构的支撑，整体性的浇灌混凝土，通过预留孔洞从而放入建筑材料；半逆法施工指的是先浇筑各层钢筋混凝土肋形楼板，并利用其形成的交叉肋梁来对围护结构形成支撑，等土方开挖完毕后进行相应楼板的二次浇筑；部分逆作施工指的是利用局部处的土方对四周围护结构形成支护，以避免因土的侧向力而使得围护发生位移；分层逆作施工指的是逆作的施工过程并不是一次整体完成的，而是分层逆作，其采用的围护结构一般为土钉墙。
2工程概况
某工程为高层建筑施工，总层数为二十四层，其中地上二十一层，地下三层，占地总面积约3200m2，建筑面积为22300m2，地下室面积为4657m2，建筑结构形式为框剪结构，地下室的开挖深度为-12m—2.1m，预计土方开挖量为两万立方米，合同规定工期为一年，该工程所处地段为闹市，其西边为一步行街，东边及南边为住宅区，仅有北边为大量空地，再看工程地质，由上而下依次为：1）杂填土，层厚约3—4.2m；2)淤泥土，厚约4—5m；3）砂土，层厚为1m左右；4）黏性土，层厚为1—3.5m.地下水埋藏较浅，静水位标高在6m-7m之间，砂层为主要含水层。
考虑到该工程地质情况、工程周边建筑情况以及工期等多方面因素，为最大限度的缩短工程工期，经工程施工技术人员商榷，最终决定地下室施工采用逆作法技术，使地下室结构与上层建筑结构同时施工作业。
3逆作法施工流程及措施
首先要进行地下连续挡土墙的施工，并在打入工程桩后进行第一层的土方开挖作业，然后进行首层楼板施工及第二层的土方开挖，利用首层楼板、负一层框架梁组成基坑支护体系，本工程连续墙体长约150m，分为30个槽段，各个槽段之间采用工字钢进行连接，在第二层土方挖运及楼板作业之后即可进行下一层的土方及楼板作业，依次由北向南由上至下直至底板完成。具体流程如下：
3.1连续墙、桩承台以及钢管柱的施工
按照施工图纸的要求，在进行基坑土方开挖前，应先对地下连续挡土墙以及冲孔桩进行施工，施工的过程按照相应的常规施工工艺进行。在冲孔桩打入之后，应将桩承台基础与钢管柱进行连接，而为了确保二者的顺利接头，应在工程桩的顶端来进行混凝土柱的定位埋件安装以及操作，针对本工程的特点，经施工技术人员的商榷，最终采取的人工取孔，混凝土护壁的方法来进行二者的接头作业，具体过程如下：1）首先浇注工程桩，在混凝土工程桩达到一定的强度时，将桩孔内的部分泥浆用水泵抽出，并向孔内灌入坚硬的石头等物块至相应的接头高度；2）在挖柱井孔前应先定出各部分轴线及柱井位置，确定柱井孔径，对柱井中心线位置进行放样，确保人工挖孔的井内径大于桩承台0.6-1m，以满足使用要求。
3.2土方开挖
在地下室桩柱施工作业完毕后，即可开始对地下室的土方进行分批次开挖，第一次开挖土体，须按照正作法进行施工，后余的几次开挖，均采用逆作法进行施工，具体施工流程如下：1）第一批次开挖土体至满足第一层框架梁板施工的位置，在进行梁板浇筑作业完成后须预留土方出口。2）下一次基坑土体的开挖应达到满足上一层框架梁板施工的位置，在完成该层梁板施工后再依次循环进行下一土方的开挖。
3.3施工地下室核心筒
土方开挖完成后，即可对地下室核心筒进行施工，首先浇筑核心筒的承台，保证承台肯备承受上层建筑荷载的能力，本工程中采取了顺作法对剪力墙及核心筒承台进行了施工，先由地下室底板开始，然后逐步向上，直至完成核心筒-剪力墙的施工，最后，继续施工上盖结构，同时将多余土体由留土口挖运出去。
4逆作法施工技术要点
在采用逆作法施工的整个过程中，有一些施工的细节及技术要点必须要予以重视，具体如下：
4.1钢管柱与梁板的连接
本工程中采用的连接方式为环梁节点连接，故在连接之前，须预先在钢管桩上相关位置焊接圆环，此法的缺点在于，当施工过程中工程出现标高变动时，须在钢管桩新的连接位置处焊接新的圆环，此时若钢管桩已被打入，补焊钢环会影响到钢管桩的受力性能。
4.2钢管桩吊装的垂直度控制
因逆作法施工自身的特点，使得钢管柱成为了地下室的主要竖向支撑构件，因此，确保钢管桩的竖向垂直度就成为施工中的一个关键，在本工程施工过程中，首先在桩顶适当位置处设置相应的定位钢板（可调节），然后在钢管桩的中部位置设置钢筋定位笼，除此之外，在地面处也设置了四面定位桩架，此三种措施相结合最终使得钢管桩的竖向垂直度得到较高精度的控制。
