摘要：隨著城市建設的快速發展，高層建筑地下室的深度越來越大，傳統方法施工滿足不了要求而又十分不經濟，應用逆作法能夠提高地下工程的安全性，可以大大節約地下工程的造價，縮短施工工期，防止周圍地基出現下沉，但其也有一定的局限性。本文探討了地下室逆作法施工關鍵技術問題。

　　關鍵詞：建筑施工,逆作法,問題探討,中文核心期刊網

　　逆作法是施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結構的有效方法，適用于市區建筑密度大，鄰近建筑物及周圍環境對沉降變形敏感，施工場地狹窄，施工工期緊張，地基軟土層厚等工程情況，對于三層及以上的地下室效果尤為明顯。高層建筑多采用補償性基礎，有較深的多層地下室，它一方面利用補償原理能有效地利用地基承載力，另一方面亦可充分利用地下空間作為地下停車場、設備層用房等，增加使用面積。

　　一、傳統地下施工方法和逆作法的不同之處

　　傳統地下施工法……即先開挖好擬建工程的整個作業空間，然后按設計圖紙的要求進行從下到上的施工，這種施工方法是“敞開式”的。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連續墻或是擋土樁，在建筑物內按柱網軸線施工柱下支承樁，然后進行首層施工。首層樓板結構完成后，即架設專用設備，然后地下挖土施工和地上結構施工同時進行。根據地下一層的埋深，如施工地下二層樓板開挖深度不大于且圍護計算滿足懸挑受力要求，可直接明挖一層，施工地下二層樓板后，再地上地下同時施工。完成后同時施工地上、地下結構。待地下室大底板完成后，再進行復合柱、復合墻的施工。

　　二、逆作法地下結構承載體系的技術分析

　　2.1豎向支撐體系

　　2.1.1地下連續墻的設計與施工

　　逆作法施工中，地下結構是支護結構與主體結構的結合與統一，其設計除按正常結構設計外，還要考慮到逆作施工的要求。作為基坑支護結構的設計，包括支護結構的選型、支護結構的內力及變形計算、截面強度計算等內容。這與對基坑內外體的變形要求，地下水的降水方式，挖土方法及施工要求等有關。基坑工程中，當地下水位較高，且場地周邊不允許降水或基坑安全等級為一、二級時，通常采用地下連續墻作為維護結構。在逆作法施工中，地下連續墻既要作為施工時基坑開挖的臨時支護，承擔水土等荷載產生的水平力，又要兼作地下室的外墻或作為基礎的一部分，承擔施工階段和使用階段的一部分豎向荷載，因此逆作法中地下連續墻的設計和施工是重要的環節。

　　當采用地下連續墻與主體地下結構外墻相結合時，其設計方法因地下連續墻布置方式即與主體結構的結合方式不同而有差別。地下連續墻作為主體結構的布置方式主要有四種：單一墻、分離墻、重合墻和復合墻。兩墻合一的設計與計算需考慮地下連續墻在施工期、竣工期和使用期不同的荷載作用狀況和結構狀態，應同時滿足各種情況下承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的設計要求。地下連續墻是通過專用的挖沖槽設備，沿著地下建筑物或構筑物的周邊，按預定的位置，開挖出或沖鉆出具有一定寬度與深度的溝槽，用泥漿護壁，并在槽內設置具有一定剛度的鋼筋籠結構。然后用導管澆灌水下混凝土，分段施工，用特殊方法接頭，使之連成地下連續的鋼筋混凝土墻體。

　　2.1.2 結構柱

　　在逆作法施工中，立柱及立柱樁構成了地下結構的豎向支撐體系。其作用是在逆作法施工期間，在地下室底板未澆注之前與地下連續墻一起承受地下和地上各層的結構自重和施工荷載在地下室底板澆注后，與底板連接成整體，作為地下室結構的一部分將上部結構及承受的荷載傳遞給地基。立柱和立柱樁的位置和數量，要根據地下室的結構布置和制定的施工方案經計算確定，其承受的最大荷載，是地下室已修筑至最下層，而地面上已修筑至規定的最高層數時的荷載。一般地，立柱的平面布置，首先選擇在地下室結構柱的位置上，如現有柱子數量不能滿足承載要求，應再選取地下室縱橫墻交接處、剪力墻暗柱處的適當位置。逆作法中，立柱和立柱樁可采取不同的形式。立柱有時僅作為臨時立柱，在逆作施工過程中起臨時支撐作用，當逆作施工完成后，利用主體結構柱托換臨時立柱有時立柱與主體結構柱相結合，此時，立柱可采用角鋼柱、H型鋼柱、鋼管柱或鋼管混凝土柱等。采用角鋼柱、H型鋼柱時，通常在基礎底板施工完成后再外包混凝土形成結構柱。立柱樁通常與主體結構工程樁相結合，有時也設置一些臨時立柱樁。豎向支撐體系的設計計算原則：(1)豎向支撐體系的設計和布置，應按照主體工程地下結構的布置，以及地下結構施工時地上結構的建設要求和受荷大小等綜合考慮;(2)當臨時立柱和立柱樁結合地下結構柱和工程樁布置時，臨時立柱和立柱樁的軸線定位和承載能力應與主體工程地下結構的柱和工程樁的軸線定位和承載能力相一致;(3)臨時立柱應在結構柱完成并達到設計要求后，方能拆除;(4)地下結構梁板兼作施工用臨時平臺或棧橋時，其臨時立柱與立柱樁設計均應考慮承受施工荷載的作用。

　　2.2 橫向支撐體系--框架梁

　　地下主體結構的首層框架梁(或臨時鋼梁)是逆作法施工橫向支撐的一部分;完成了首層結構后，地下就幾乎成了一個封閉的結構，地下挖土施工方法只能先從兩端的取土口，直接由取用取土設備挖出工作面，然后由人力從取土口的挖土工作面基坑中間開挖。挖出的土方用雙輪手推車，運至取土口，然后取土設備裝車外運。封閉狀態下的環境進行施工，作業環境較差;大型機械設備難于進場; 地下結構中墻柱的混凝土接搭質量較難控制 ;控制導柱的垂直度和承載力較難;這也是逆作法難以避免的一大缺點。

　　2.3逆作法地下室結構相關節點

　　2.3.1 “逆作法”施工豎向承重體系采用地下墻及軸線樁，故地下墻與樓板梁的連接，應事先按設計圖紙要求，在施工地墻與中柱時埋設各類節點鋼板及連接鋼筋。

　　2.3.2 柱梁節點柱梁節點是首先在施工中柱樁時即在相應樓板標高處，預埋鋼板或錨筋節點，待地下開挖后暴露出節點后，清除節點上的淤泥，按設計要求焊接或機械連接各類錨固鋼筋。使樓板結構與中柱樁的連接可靠、安全，并滿足逆作法施工狀態下的施工荷載要求。待地下室底板完成后，再由下至上施工中柱樁外側的復合柱，使完全滿足結構設計要求。

　　2.3.3 墻、梁、板節點與柱梁節點類似，首先是在地下墻施工時在相應的樓板標高埋設相應的節點鋼板與錨筋節點，開挖后的節點施工，復合墻施工同2.3.2條。

　　2.4沉降差異控制

　　在傳統的工程施工中，結構墻體、樓板和立柱，是在鋼筋混凝土底板完成后進行施工的。此時，圍護結構在基坑開挖中的變形均已結束，施工是在圍護結構創造好的空間內進行的。而在逆作法施工中，墻體、樓板和柱既是臨時支護結構，又是主體地下結構的一部分，其變形和沉降必須按永久結構的要求來控制。嚴格控制變形和沉降值，尤其是控制地下連續墻與結構柱的不均勻沉降，防止由于不均勻沉降產生對樓板的拉裂。

　　逆作法施工期間，基坑開挖土體應力釋放，坑內土體回彈，帶動立柱樁上移地下室及上部結構施工后，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、上部外荷載、正摩阻力、負摩阻力、樁端阻力，這些力共同作用的結果，使樁發生沉降或抬升的變形。上述變形過程是一個復雜的受力過程，為分析方便，可將樁身受力分成兩部分，即不考慮樁身自重及上部外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果。逆作法是先施工地下室樓板與上部結構，后施工基礎大底板，所以工程樁在施工前期部分受力部分不受力。因此，各根立柱樁會有沉降產生，如果各根立柱之間或立柱與地下墻之間有較大的沉降差，已澆筑的樓板與梁系就會產生裂縫，危及正式結構的安全。這些都是值得注意的問題。

　　立柱樁在上部荷載及基坑開挖土體應力釋放的作用下，發生沉降與抬升，同時立柱樁承載的不均勻，增加了立柱樁間及立柱樁與地下墻之間產生較大沉降差的可能。若差異沉降過大，將影響結構安全。因此，控制整個結構的不均勻沉降是逆作法施工的關鍵技術之一。目前事先精確計算立柱樁在底板封底前的沉降抬升量還有一定困難，完全消除沉降差也是不可能的，但可以通過采取措施，減小沉降差。

　　三、結束語

　　逆作法施工與常規施工方法有較大區別，其施工時是在地下自上而下進行。工作環境與施工條件有很大變化，所以各種地下室的結構節點與常規施工也有較大的變化。逆作法施工是基礎與上部結構同時施工的先進工藝，具有減少和取消臨時支護措施、降低成本及加快施工速度等優點。

　　參考文獻：

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