逆作法施工地下建筑相比傳統(tǒng)施工的比較

許磊 張建魁

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，建筑用地緊張，越來越多的高層建筑崛地而起，有效緩解了城市土地問題，同時對建筑施工的技術(shù)要求也相應(yīng)提高了，為保證施工安全，降低周圍建筑物影響，逆作法被應(yīng)用到了建筑施工中。

【關(guān)鍵詞】建筑施工；逆作法；施工技術(shù)

隨著我國城市用地面積緊張，越來越多的高層建筑拔地而起，這對施工技術(shù)要求也就相應(yīng)提高，為了保證高層建筑順利施工，并且不影響周圍建筑物及居民生活，傳統(tǒng)開挖施工技術(shù)已不能有效滿足工程需要了，這時逆作法被應(yīng)用到了高層建筑當中，并取得了良好效果，加強高層建筑中逆作法的施工技術(shù)了解是很有必要的，可有效確保建筑施工質(zhì)量及效益提高。

1.傳統(tǒng)地下施工方法概述

1.1傳統(tǒng)地下施工法

進行地下建筑施工的時候需要先挖出相應(yīng)的空間，接下來才能進行襯砌，開挖空間的施工方法也不全雷同，主要考慮工程的場地、環(huán)境、地質(zhì)等條件的影響。

地質(zhì)、地形、環(huán)境條件及埋置深度是制約采用施工方法的主要因素，特別是埋置深度的影響較大。傳統(tǒng)的施工在建筑物密集地區(qū)多采用支護結(jié)構(gòu)，利用合適的支護結(jié)構(gòu)圍護基坑后垂直開挖，待基坑向下挖土至設(shè)計標高后，澆筑鋼筋硅底板，然后再由下而上逐層施工地下結(jié)構(gòu)，最后再進行地上結(jié)構(gòu)的施工。

1.2傳統(tǒng)施工法存在問題

然而，對于深度大的地下結(jié)構(gòu)，用上述傳統(tǒng)施工方法進行施工，存在一系列的問題。首先是建筑物密集地區(qū)深度大的地下室需要設(shè)置強大的支護結(jié)構(gòu)，強調(diào)保護周圍環(huán)境的重要性，對支護結(jié)構(gòu)多為變形控制，需用大量大直徑的灌注樁或地下連續(xù)墻，需設(shè)多層支撐或土層錨桿，導(dǎo)致費用升高，第二是施工灌注樁和地下連續(xù)墻都需要一定的工期，隨著挖土的加深尚需逐層加設(shè)支撐，而養(yǎng)護也需較長時間，再加上拆撐和換撐更是施工工期延長；第三是雖然選用了截面較大的圍護墻和支撐，但其剛度相對于地下結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)尚小很多，都會有一定的變形，影響周圍的環(huán)境。

2.逆作法施工

逆作法是與建筑物常規(guī)施工順序不同的，通常建筑施工的時候，要先開挖基坑，再自基礎(chǔ)開始向上施工，在基坑開挖當中需要的支護，是施工措施，跟建筑物地下的結(jié)構(gòu)是不同的?？赡孀鞣ㄊ┕t是運用地下室樓蓋的結(jié)構(gòu)、板、梁、柱及外墻結(jié)構(gòu)等當作基坑的圍護結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)施工支撐的結(jié)構(gòu)，坑里的圍護體系與水平的支撐體系自上而下來施工的，并且同時能實施上部結(jié)構(gòu)施工，逆作法的施工順序為從上至下來施工的。逆作法施工的時候，要先按照施工圖紙，將地下室當作依據(jù)，并沿著軸線來開挖地下連續(xù)墻與支護施工，需要位置還應(yīng)澆筑支撐樁，從而實現(xiàn)地上建筑物結(jié)構(gòu)有效荷載，接著對地面一層主要的結(jié)構(gòu)施工，從一側(cè)開始向下開挖，并澆筑施工，把一層當作基礎(chǔ)施工的結(jié)構(gòu)，逐層向上施工，保證地上與地下一塊施工，在地下工程的施工停止后，地面上的施工也可停止了。根據(jù)建筑工程施工過程中的差異，逆作法主要可分為全逆作施工法、部分逆作施工法、半逆作施工法和分層逆作施工法。全逆作施工法是指在施工過程中，利用鋼筋混凝土為整個結(jié)構(gòu)的支撐，來進行整體性澆筑，然后，再通過預(yù)留孔洞來加入建筑材料；部分逆作法施工是指利用一部分土方來形成一個支護結(jié)構(gòu)，以此來避免圍護發(fā)生側(cè)向偏移；半逆作法是指利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先澆筑交叉格形肋梁，進而對圍護結(jié)構(gòu)形成框架式的水平支撐，在土方開挖以后再進行二次肋形樓板的澆筑；分層逆作法是指整個施工過程不是一次性完成，采用分層進行逆作，這種方法主要是針對四周圍護結(jié)構(gòu)，通常采用的是土釘墻結(jié)構(gòu)。

2.1逆作法的優(yōu)勢

逆作法適用于建筑場地狹小，基坑較深，同時周邊環(huán)境對基坑支護結(jié)構(gòu)的水平變形有嚴格要求的情況。逆作法施工在工程實踐中有全逆作法、半逆作法、部分逆作法等幾種形式其中全逆作法施工又是應(yīng)用最多和最好的。

2.2逆作法存在問題

逆作法由于其工作過程和環(huán)境的問題，導(dǎo)致主要存在以下一些不足：

（1）挖土問題：第一步土方明開挖后，零層板施工，隨后土方開挖均在封閉狀態(tài)下進行在沒有小型挖土設(shè)備的情況下，只能采用人工挖土，挖土效率不高。

（2）梁柱節(jié)點，墻梁節(jié)點和墻板連接部位增加一些麻煩：如在這些部位提前預(yù)留預(yù)埋，留的不準確還要剔鑿，增加許多焊接工作量，工效也要降低。但只要施工質(zhì)量把好關(guān)，施工誤差控制在允許范圍之內(nèi)，能按照預(yù)先制定的措施順利實施，這些問題是不難解決的，增加的施工費用也不會太多。

（3）施工材料運輸問題：由于采用了封閉式逆作法施工，向下施工的各層樓板必須留有施工洞口，以使土方外運及材料運進，那么洞口留幾個？留在什么位置？留的洞口周圍結(jié)構(gòu)有無影響？如何處理？都需要認真解決。

（4）逆作法設(shè)計和施工的配合問題：設(shè)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(shè)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(shè)計隊伍，因此在進行逆作法的分析和設(shè)計時只能半經(jīng)驗半理論，沒有正規(guī)的理論設(shè)計依據(jù)：同時設(shè)計單位也不參與工程的施工組織設(shè)計，因此設(shè)計單位和施工單位常常因為設(shè)計思路和施工進程發(fā)生矛盾。

3.逆作法施工地下建筑相比傳統(tǒng)施工法主要有以下幾個優(yōu)點

3.1縮短工程施工的總工期

一般情況下只有地下一層占絕對工期，其他各層地下室可與地上結(jié)構(gòu)同時施工，可以縮短工程的總工期。

3.2對周圍環(huán)境影響小

由于地下室結(jié)構(gòu)與臨時支撐相比剛度大得多，所以地下連續(xù)墻在側(cè)壓力作用下的變形就小得多。此外，澆筑后的底板成為多跨連續(xù)板結(jié)構(gòu)，使底板的隆起也減少。

3.3使底板設(shè)計趨向合理

在施工時底板的支點增多，跨度減小，較易滿足抗浮要求，甚至可減少底板配筋，使底板的結(jié)構(gòu)設(shè)計趨向合理。

3.4有利于結(jié)構(gòu)抵抗水平風力和地震作用

采用逆作法施工時，地下連續(xù)墻與地下原狀土體粘結(jié)一起，地下連續(xù)墻與土體之間粘結(jié)力和摩擦力不僅可來承受垂直荷載，還可承受水平風力和地震作用。

4.逆作法施工建議

逆作法的施工工藝在具體工程應(yīng)用上仍有差異，在技術(shù)上還需不斷進步和發(fā)展。還有許多課題尚待解決，要大力推廣和發(fā)展。

4.1加強對結(jié)構(gòu)受力機理與沉降分析的進一步研究

逆作法施工時有一定插入深度的地下連續(xù)墻，應(yīng)該加強這部分地下連續(xù)墻與的比例的計算和分析確定，在結(jié)構(gòu)已逐步形成剛性箱體的情況下，應(yīng)該能夠精確計算受力與變形。

4.2加強對設(shè)計與施工一體化的研究

逆作法工程應(yīng)加強設(shè)計與施工的合作，在保證結(jié)構(gòu)原設(shè)計功能受力狀況下，允許施工單位按逆作法工藝重新對地下室結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。

4.3加強逆作法施工組織技術(shù)研究

引進智能化管理化系統(tǒng)，實現(xiàn)動態(tài)管理監(jiān)測施工，和避免不必要的損失、浪費，改變過去施工粗放的管理模式，實現(xiàn)集約化管理。

4.4加強逆作法施工中節(jié)點處理研究

節(jié)點是地下結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，它關(guān)系到結(jié)構(gòu)體系能否協(xié)調(diào)工作，能否調(diào)節(jié)樁與墻的沉降，并確保地下室功能得以實現(xiàn)。

總之，逆作法施工既有效地節(jié)約工期，又取得可靠的支護效果，同時節(jié)約了采用正作法時支撐的費用，取得比較理想的效果，實現(xiàn)了預(yù)期目標。

【參考文獻】

[1]陳小毅.高層建筑逆作法施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].才智，2011（23）.

[2]孫洪斌.高層建筑逆作法施工技術(shù)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（04）.

[3]陳正文.淺析高層建筑逆作法施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（16）.