逆作法在高層建筑施工中的應(yīng)用分析

李述文 魏富庭

摘 要：社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展對(duì)建筑提出了更高的要求，高層建筑的數(shù)量越來越多，對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生著關(guān)鍵性的影響。逆作法在高層建筑施工中應(yīng)用的非常廣泛，本文對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的原理、特點(diǎn)、具體應(yīng)用等進(jìn)行了詳細(xì)分析，旨在促進(jìn)建筑行業(yè)的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：逆作法；高層建筑；應(yīng)用

進(jìn)入二十一世紀(jì)后，各個(gè)城市都在追求更高的現(xiàn)代化水平，建筑物則是展現(xiàn)其現(xiàn)代化程度的載體。為了節(jié)約土地資源，高層建筑越來越受到人們的青睞，不僅能夠有效的利用空間，還能提升城市的現(xiàn)代化水平。高層建筑不僅“越來越高”，也在想盡辦法探索地下空間。建筑物數(shù)量在逐漸增多的同時(shí)，也使得其他建筑的施工空間變得越發(fā)狹小。在進(jìn)行地下空間建設(shè)的時(shí)候必然會(huì)威脅到四周的建筑。逆作法施工技術(shù)就是針對(duì)解決上述問題而被提出并應(yīng)用的，目前其技術(shù)仍處于建筑學(xué)的領(lǐng)先地位。所以在高層建筑領(lǐng)域中掌握逆作法的應(yīng)用要領(lǐng)勢在必行。

1 逆作法施工技術(shù)的原理

逆作法施工不同于其他施工技術(shù)，需要在建筑物地下室的軸線周圍做好地下連續(xù)墻的支護(hù)系統(tǒng)，同時(shí)在建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支撐樁和柱，作為施工期間用于承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載，這時(shí)底板封底是支撐系統(tǒng)，可以幫助底板合理傳遞內(nèi)力，然后在梁板樓邊結(jié)構(gòu)處支設(shè)剛度很大的支撐，這個(gè)支撐可以保證連續(xù)墻的順利澆筑，為上部結(jié)構(gòu)的施工創(chuàng)造條件，這時(shí)施工人員可以分兩批向上、向下進(jìn)行施工，如此地上和地下同時(shí)施工，提高了施工效率，縮短了工期。

2 逆作法的特點(diǎn)

1）逆作法優(yōu)點(diǎn)。如上文所介紹的，逆作法是在完成一層頂板及相關(guān)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，給地上、地下創(chuàng)造良好的作業(yè)面，保障地上、地下同時(shí)進(jìn)行施工從而在很大程度上達(dá)到縮短工期的目的，另外，由于基層和周圍樓板的支撐，承受力有保障，對(duì)于周圍土地環(huán)境的破壞也就最大限度上得到控制。逆作法是綜合了多種的工藝才得以形成的現(xiàn)代工藝手法，根據(jù)工藝不同，其可以分為以下三大種：（1）全逆作法：一次整體施工完成，利用基層作業(yè)面樓板及周圍支撐結(jié)構(gòu)完成相關(guān)的作業(yè)；（2）半逆作法：首次利用樓板支撐完成前期的作業(yè)，待周圍土地環(huán)境形成足夠的支撐后，土方開挖后再進(jìn)行第二次的樓板澆筑，整個(gè)逆作法分為兩次在施工過程中完成；（3）分層逆作法：這種方法不是一次整體施工完成，而是針對(duì)不同的周圍環(huán)境結(jié)構(gòu)，采用分層澆筑，分期完成。

2）逆作法的施工難點(diǎn)。因?yàn)橛芍虚g往上下施工，逆作法實(shí)行中最大的難點(diǎn)是往下施工部分的防水問題和施工縫處理。如何在底下施工過程中做好一切的防范準(zhǔn)備：樓板的高質(zhì)量、排樁的結(jié)構(gòu)排版、施工的結(jié)構(gòu)選擇和必要時(shí)的止水措施，都是防水問題的關(guān)鍵，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)水流對(duì)于施工過程的影響，便會(huì)由上而下給整個(gè)底部工程帶來不可逆的損害，所以在工程開始前和初期，做好一切防范準(zhǔn)備工作。施工過程中的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和豎向排版，做好每個(gè)細(xì)節(jié)的連接處處理，都是施工縫處理的重點(diǎn)?？傊?，逆作法雖然對(duì)于整個(gè)工程的進(jìn)程有很大促進(jìn)，但運(yùn)行起來也有自身的難點(diǎn)，只有在施工前做好一切防范準(zhǔn)備，施工過程中嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，施工完成后做好驗(yàn)收工作，才能完美地將逆作法的優(yōu)點(diǎn)呈現(xiàn)出來，為整個(gè)工程提供便利。

3 高層建筑施工中逆作法施工技術(shù)的具體體現(xiàn)

1）逆作法在中間支承柱施工中的應(yīng)用。為保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，逆作法應(yīng)用下首先需保證地下施工作業(yè)未進(jìn)行封底前，充分考慮中間支承柱所承受的荷載情況，其中的荷載主要來源于地面與地下結(jié)構(gòu)以及施工產(chǎn)生的壓力荷載等。而在封底結(jié)束后需保證中間支承柱能夠發(fā)揮傳遞荷載的作用，將上部結(jié)構(gòu)的荷載向地下室底板進(jìn)行傳遞。這就要求中間支承柱在材料選擇方面以H型鋼或鋼管混凝土結(jié)構(gòu)為主，這樣既可使截面尺寸得以減少，也可提高自身承載能力。另外應(yīng)注意在連接立柱樁過程中，需對(duì)柱底采取加焊措施，并將孔洞設(shè)置于錨固段中，有利于柱、樁之間建筑材料流動(dòng)得以加強(qiáng)。

2）剪力墻節(jié)點(diǎn)。底層樓板施工前，先將格構(gòu)柱挖出，并在其頂部加設(shè)封頭鋼板，在剪力墻位置下方設(shè)立與剪力墻同厚、1000高的托梁，其托梁直接錨入地墻頂圈梁之內(nèi)，預(yù)留剪力墻插筋。自行車夾層土體挖空以后，施工自行車夾層梁、板，施工前，在格構(gòu)柱上燒焊鋼牛腿，并在剪力墻下方加設(shè)與剪力墻同厚、1000高的托粱與其它處梁、板一起施工，與托粱相對(duì)應(yīng)在地墻內(nèi)預(yù)埋鋼筋接駁器。

地下一層以下各層挖土方法同自行車夾層，當(dāng)土體挖除完畢后施工大底板，在剪力墻位置預(yù)留垂直插筋。當(dāng)?shù)装暹_(dá)到一定強(qiáng)度后，施工地下三層剪力墻，在格構(gòu)柱處斷開，并預(yù)留水平筋。剪力墻混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后，割除格構(gòu)柱，將剪力墻全部施工完成。

3）基坑挖土環(huán)節(jié)的操作?；油谕镰h(huán)節(jié)影響著整個(gè)工程的施工質(zhì)量，如果沒有依據(jù)相應(yīng)操作流程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的施工，很容易導(dǎo)致坑及土體變形，進(jìn)而促使建筑工程出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。在具體挖土過程中，主要是利用蓋挖、明挖和暗挖三種方式。對(duì)高層建筑挖土施工過程中，主要采用暗挖方式進(jìn)行施工。挖土工程開始前，應(yīng)在坑內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)置集水井，深度不應(yīng)過大。挖土過程中，基坑跨度過大就應(yīng)使用機(jī)械進(jìn)行結(jié)合施工，主要運(yùn)用小型的挖掘機(jī)施工，并伴隨進(jìn)行人工清理工作，最終達(dá)到完成基坑挖土的工作。

4）控制施工過程中的差異沉降。在目前的逆作法施工中，對(duì)由于施工而導(dǎo)致的沉降差異有豐富的應(yīng)對(duì)措施，而且具有較為良好的效果。通常比較普遍的方式之一是在樁柱上進(jìn)行相關(guān)材料的涂抹，使用比較頻繁的涂抹材料是瀝青，涂抹過瀝青的柱體將會(huì)對(duì)沉降現(xiàn)象進(jìn)行有效地控制，但是因?yàn)闉r青的質(zhì)量較重，會(huì)對(duì)柱體產(chǎn)生較大的壓力，因此這種方式對(duì)柱體的要求較高。除此之外，施工中還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)樁體上翹的現(xiàn)象，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是坑底穩(wěn)固性不夠，比較容易發(fā)生上隆。面對(duì)這種現(xiàn)象，需要對(duì)坑底進(jìn)行加固，加固時(shí)需要對(duì)加固部分進(jìn)行測量，計(jì)算出合理的設(shè)樁位置以及入土深度，從而保證加固效果。在施工現(xiàn)場時(shí)，還有可能出現(xiàn)多個(gè)樁體的同時(shí)沉降現(xiàn)象，而且各個(gè)樁體之間的下沉幅度各不相同，當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，需要將每個(gè)下沉樁體進(jìn)行一定的支撐措施，將這些樁體變?yōu)橐粋€(gè)互相聯(lián)系的整體，從整體上增加穩(wěn)固性。

5）逆作法施工監(jiān)測。施工監(jiān)測是保證逆作法順利進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，包括支撐樁沉降觀測，鋼格構(gòu)柱內(nèi)力，大樓沉降觀測，土體側(cè)壓力，水壓力，連續(xù)墻水平位移，連續(xù)墻鋼筋內(nèi)力，基底土體回彈等監(jiān)測方法，對(duì)逆作法施工的各個(gè)環(huán)節(jié)及周邊建筑物進(jìn)行監(jiān)測控制，及時(shí)掌握施工過程結(jié)構(gòu)承載體系的受力，變形狀態(tài)以及相鄰建筑物的變形、沉降狀況，從中保證基坑開挖過程，地下結(jié)構(gòu)物受力體系的穩(wěn)定及安全。

監(jiān)測方法是垂直位移采用高精度水準(zhǔn)測量，測定監(jiān)測點(diǎn)的高程；平面位移采用軸線投影法或小角度法；連續(xù)墻體測斜、土體測斜采用孔頂假設(shè)不動(dòng)點(diǎn)，以孔頂平面位移值作為測斜修正值；支撐應(yīng)力，土壓力和立柱應(yīng)力測試測量支撐應(yīng)力、土壓力和立柱應(yīng)力傳感器的頻率變化，通過公式換算成支撐受力或壓力。

4 結(jié)論

在城市化不斷加快的背景下，高層建筑施工項(xiàng)目逐漸增多，在城市建設(shè)中起著關(guān)鍵性的作用。在實(shí)際建設(shè)的過程中，往往存在著較大的復(fù)雜性，對(duì)施工技術(shù)的要求較高。在應(yīng)用逆作法的過程中，必須全面把握技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況，針對(duì)性的應(yīng)用施工技術(shù)，使建筑工程的質(zhì)量得到最大程度的保障，促進(jìn)高層建筑的發(fā)展。

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