史朝立

一、逆作法施工技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

1.減少基坑變形方面帶來的影響

逆作法一方面可有效減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身的側(cè)向和豎向變形，另一方面可使基坑周邊建筑物、道路和管線的沉降減少，最大限度地降低基坑施工對(duì)周邊環(huán)境的負(fù)面影響，有利于保護(hù)環(huán)境和周邊管線、道路、建筑物的安全。

2.提高建筑工程底板設(shè)計(jì)的合理性

地下室底板質(zhì)量關(guān)系到項(xiàng)目整體質(zhì)量，因此加強(qiáng)底板設(shè)計(jì)至關(guān)重要。采用逆作法施工技術(shù)，可增加大量底板支撐點(diǎn)，從而縮短地下室底板跨度，減小底板彎矩和配筋，并能有效提高底板抗浮性能，更有利于減少底板加固措施，進(jìn)而提高了建筑工程底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

3.縮短施工期限提高經(jīng)濟(jì)效益

逆作法可使建筑物上部結(jié)構(gòu)施工和地下結(jié)構(gòu)施工同步立體作業(yè)，且施工不易受氣候的影響，土方開挖可不占或少占總體工期，在保證安全的前提下，有效加快項(xiàng)目施工進(jìn)度。特別是在地下室范圍大、地下室層數(shù)較多時(shí)，逆作法提高施工效率，縮短施工周期效果十分明顯。傳統(tǒng)基坑往往采用錨桿和內(nèi)支撐作為臨時(shí)水平支撐，逆作法則是采用結(jié)構(gòu)本身樓蓋作為水平支撐，可以節(jié)約臨時(shí)支撐施工費(fèi)用和拆撐費(fèi)用，首層樓蓋同時(shí)可以作為臨時(shí)施工場(chǎng)地，施工車輛行走道路、臨時(shí)材料加工場(chǎng)、材料堆場(chǎng)、臨時(shí)生活板房搭設(shè)用地，節(jié)約了施工場(chǎng)地和臨時(shí)施工措施費(fèi)用。當(dāng)逆作法采用兩墻合一時(shí)，還可最大程度地利用建筑紅線擴(kuò)大地下室面積，形成良好的經(jīng)濟(jì)效益。

二、逆作法施工技術(shù)應(yīng)用需注意的因素

1.土層地質(zhì)結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成

工程勘察報(bào)告是做好基坑設(shè)計(jì)與施工的重要依據(jù)，勘察報(bào)告的完整性及其數(shù)據(jù)的合理性是保障基坑設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)。為保證基坑設(shè)計(jì)及施工的順利進(jìn)行，必須在施工前加強(qiáng)地質(zhì)勘查。通過地質(zhì)勘查，查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度；查明各類巖土的類型、深度、分布、工程特性和變化規(guī)律；查明基巖巖性、構(gòu)造、巖面變化、風(fēng)化程度，判斷有無洞穴、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層；查明深厚軟土的分布及地下水的性質(zhì)、補(bǔ)給條件、滲漏性和水流量等，從而保證在逆作施工期間整個(gè)基坑能有一個(gè)較好施工環(huán)境。因此，在逆作施工前，有必要著重分析其地質(zhì)構(gòu)造，為后續(xù)施工做好充分準(zhǔn)備。

2.地下水

地下水的分布和含量是影響基坑安全的重要因素，在基坑開挖中，無論采用何種施工方法，施工前都要對(duì)地下水情況進(jìn)行調(diào)查和檢測(cè)，對(duì)地下水進(jìn)行水化學(xué)分析，查明地下水對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否有腐蝕性。在探測(cè)地下水時(shí)，還應(yīng)注意探測(cè)地下水的類型，研究分析地下水是滲流水還是承壓水，為采取控制地下水和降水的措施提供有效的依據(jù)，避免基坑開挖過程中可能產(chǎn)生的流砂、流土、管涌等滲透性破壞。

3.基坑周邊環(huán)境

在房建基坑施工中，周邊環(huán)境是一個(gè)重要的影響因素，尤其是逆作法施工。施工過程中，周圍環(huán)境將影響到逆作法施工，因此，需考慮的因素是周圍建筑物與地下結(jié)構(gòu)之間的距離、周邊建筑的結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)形式、周邊地下管線的類型及使用狀況?；邮┕で皯?yīng)重視對(duì)基坑周邊環(huán)境條件的調(diào)查分析，避免施工過程中對(duì)周圍環(huán)境的破壞。

三、逆作法施工技術(shù)的主要說明

1.全逆作施工法

全逆作法是指地下結(jié)構(gòu)和地上結(jié)構(gòu)同步施工。地下結(jié)構(gòu)逆作時(shí)，利用地下室樓蓋作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平支撐，從界面層向下依次施工，上部主體結(jié)構(gòu)則利用已施工的鋼立柱向上同步施工。

2.部分逆作法

部分逆作法是指施工過程中一部分結(jié)構(gòu)順作，一部分逆作的方案。常用的順逆結(jié)合方案有主樓先順作、裙樓后逆作；裙樓先逆作、主樓后順作；中心順作、周邊逆做等方案。實(shí)際作業(yè)時(shí)，根據(jù)不同的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、工期和環(huán)境保護(hù)要求采用不同的方案。比如當(dāng)?shù)叵率颐娣e較大時(shí)，全部采用逆作施工難度高、工期長(zhǎng)，可在基坑周邊設(shè)置一定范圍的環(huán)板，形成水平支撐，中間則大開洞并向周邊分級(jí)放坡，以方便土方開挖和基礎(chǔ)施工，采用中心順做、周邊逆作的方案。

3.半逆作法

半逆作法指僅地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行逆作，地下室樓蓋作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平支撐，從界面層向下依次施工，在地下室施工完成后再進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。

4.地下室結(jié)構(gòu)框架逆作

先澆筑各層主梁和鋼立柱形成圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平支撐體系，地下結(jié)構(gòu)樓板及次梁待基坑土方開挖完成后進(jìn)行二次澆注。

四、逆作法施工技術(shù)的應(yīng)用

1.土方開挖

逆作法土方開挖方式必須考慮主體結(jié)構(gòu)與基坑支護(hù)的協(xié)調(diào)，開挖過程中基坑及主體結(jié)構(gòu)的不均勻沉降和變形需滿足規(guī)范要求。基坑施工前需先進(jìn)行坑內(nèi)降水，降水深度一般控制在設(shè)計(jì)開挖面以下0.5m及以上。通過降水，可減少土壤中的孔隙水，土體在自重壓力下密實(shí)度增加，可以避免開挖過程中土方坍塌、方便開挖機(jī)械行走。對(duì)于透水性差且含水量特別高的土層，還需采用專項(xiàng)土體加固措施處理后方可開挖，以確保施工的安全。

土方開挖需綜合考慮基坑的設(shè)計(jì)工況，平面形狀、支護(hù)結(jié)構(gòu)類型、后澆帶的設(shè)置及周邊環(huán)境的特點(diǎn)，遵循平衡、對(duì)稱、分塊、分層和限時(shí)等原則作業(yè)。在具體開挖作業(yè)時(shí)，需合理劃分各層土方分塊大小，界面層以上采用明挖，土方挖土速度較快，開挖分塊可大一些，界面層以下采用暗挖，土方開挖速度慢，可減小分塊開挖的大小，縮短基坑暴露時(shí)間；需采用合理的開挖方式，針對(duì)大面積的土方開挖，可采用盆式開挖，對(duì)于底板可采用抽條開挖，以控制土方開挖對(duì)基坑變形的不利影響。

2.地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻槽段開挖前，應(yīng)沿地下連續(xù)墻軸線兩側(cè)構(gòu)筑導(dǎo)墻，以防地表土的坍塌，保證成槽精度。施工單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及需要在導(dǎo)墻上設(shè)置溢漿孔。導(dǎo)墻背后應(yīng)用粘性土分層回填并夯實(shí)，嚴(yán)防漏漿。現(xiàn)澆的鋼筋混凝土導(dǎo)墻拆模后，應(yīng)立即在兩片導(dǎo)墻間按一定間距架設(shè)支撐，支撐水平間距一般為2m，上下各一道。在導(dǎo)墻混凝土養(yǎng)護(hù)期間，嚴(yán)禁重型機(jī)械在導(dǎo)墻附近行走、停置或作業(yè)。導(dǎo)墻的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，方可進(jìn)行成槽施工。

地下室連續(xù)墻成槽前應(yīng)修筑施工道路，防止地面荷載過大等影響造成槽壁塌方。成槽過程中軟弱土或砂層中應(yīng)避免鉆進(jìn)過快，槽內(nèi)泥漿面必須高于地下水位1.0m以上，并且不低于導(dǎo)墻頂面0.3m，同時(shí)需根據(jù)地質(zhì)情況選擇合適的泥漿比重。槽段開挖時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)穩(wěn)定性的觀測(cè)，如槽壁發(fā)生較嚴(yán)重局部坍塌時(shí)應(yīng)及時(shí)回填并妥善處理。施工中泥漿漏失應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿，始終保持所必須的液面高度。

鋼筋籠下放過程中應(yīng)注意鋼筋籠太輕，在澆筑混凝土過程中容易浮起，必要時(shí)可將鋼筋籠焊接在導(dǎo)墻上。混凝土澆筑前導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)放置隔水塞，初灌的埋管深度不應(yīng)小于0.8m。導(dǎo)管埋入混凝土深度宜為2～6m，避免埋深過淺產(chǎn)生拔漏或埋深過大造成導(dǎo)管拔不出的現(xiàn)象?；炷另斆嫔仙疃炔灰诵∮?m/h，不宜大于5m/h。混凝土澆筑應(yīng)均勻連續(xù)，間隔時(shí)間不宜超過30min。

地下連續(xù)墻施工完成后易在槽段接頭處發(fā)生滲漏，針對(duì)滲漏的不同程度可采取不同的處理方法。對(duì)于接縫輕微滲漏可在滲漏處采用雙快水泥結(jié)合化學(xué)注漿處理，對(duì)于墻身大面積濕漬可采用水泥基型抗?jié)B微晶涂料涂抹；對(duì)于嚴(yán)重滲漏時(shí)，查明滲漏點(diǎn)后可在坑外進(jìn)行雙液注漿處理。

3.支撐柱

逆作法中的支撐柱通常為主體的結(jié)構(gòu)柱，立柱及立柱樁不僅受力需滿足基坑和主體受力的要求，其偏差及垂直度也需滿足主體結(jié)構(gòu)的要求。一般規(guī)定鋼立柱軸線偏差控制在±10mm內(nèi)，垂直度控制在1/300～1/600以內(nèi)。由于鋼立柱在地面施工，鋼立柱的施工前應(yīng)采用合適設(shè)備進(jìn)行定位和調(diào)垂，并提出防止鋼立柱垂直度及偏差過大的預(yù)防措施，常用調(diào)垂技術(shù)有氣囊法、校正架法和導(dǎo)向套筒法等。

鋼立柱通常采用鋼格構(gòu)柱或鋼管混凝土柱，兩者待逆作結(jié)束后外包鋼筋混凝土形成永久的框架柱，外包混凝土澆筑前需在柱頂側(cè)面預(yù)留倒八字澆筑口。鋼立柱需根據(jù)剪力計(jì)算設(shè)置相應(yīng)的抗剪栓釘，角鋼格構(gòu)柱采用鉆孔鋼筋連接法、傳力鋼板法和梁側(cè)水平加腋法等解決梁柱節(jié)點(diǎn)框架梁鋼筋穿越的問題，鋼管混凝土柱采用雙梁節(jié)點(diǎn)、環(huán)梁節(jié)點(diǎn)和傳力鋼板法等。底板位置鋼立柱應(yīng)設(shè)置止水鋼板，以防止地下水滲漏。

4.樓板模板支設(shè)的技術(shù)要點(diǎn)

地下室樓板可采用混凝土墊層作為底模和搭架支模兩種形式。采用混凝土墊層作為底模施工時(shí)，需先開挖土層至設(shè)計(jì)標(biāo)高底以下10cm，然后平整夯實(shí)，并澆筑10cm素混凝土墊層。待墊層硬化后，用水泥砂漿進(jìn)行找平，確保結(jié)構(gòu)施工誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。墊層與樓蓋之間應(yīng)設(shè)置隔離措施，基坑開挖樓蓋下發(fā)土方時(shí)應(yīng)及時(shí)清除。當(dāng)采用土模承重時(shí)應(yīng)考慮地基土的壓縮變形對(duì)樓板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向撓曲。采用搭架支模時(shí)，需在樓蓋下方挖除一定高度土方，然后按常規(guī)方法進(jìn)行梁板模板的搭設(shè)。

4.沉降控制

逆作法立柱樁及地下室連續(xù)墻承擔(dān)的豎向荷載遠(yuǎn)大于順作法，結(jié)構(gòu)在逆作階段對(duì)立柱樁的沉降格外敏感。通常采用以下幾種方法減少立柱樁的不均勻沉降：

（1）基坑設(shè)計(jì)前需按照工期安排確定地下室逆作期間地上結(jié)構(gòu)施工的層數(shù)，然后通過結(jié)構(gòu)計(jì)算確定逆作期間上部結(jié)構(gòu)和地下室結(jié)構(gòu)傳遞至立柱樁的荷載，并結(jié)合持力層的強(qiáng)度確定合理的連續(xù)墻和立柱嵌固深度，以避免立柱樁承載力不足或坑底隆起產(chǎn)生的沉降差。

（2）利用后注漿等措施提高立柱樁和地下室連續(xù)墻的承載力，并對(duì)樁側(cè)和樁端土性能進(jìn)行改善，以減少立柱樁之間、立柱與連續(xù)墻之間的沉降差。

（3）立柱樁和連續(xù)墻應(yīng)選擇較硬土層作為樁端持力層，同一沉降單元的連續(xù)墻和立柱樁，持力層性質(zhì)宜一致。

（4）在樁間設(shè)置臨時(shí)剪刀撐或永久墻體結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)各立柱之間沉降差。

（5）若基坑底部存在流塑狀淤泥等不良地質(zhì)現(xiàn)象，在基坑支護(hù)施工時(shí)，提前采取加固措施。

（6）采用信息化監(jiān)測(cè)手段加強(qiáng)立柱和連續(xù)墻沉降觀測(cè)，當(dāng)沉降差接近報(bào)警值時(shí)，應(yīng)立即停止上部結(jié)構(gòu)施工，同時(shí)采取有針對(duì)性的加強(qiáng)措施或調(diào)整土方開挖順序及時(shí)處理。

五、逆作法實(shí)踐

本基坑位于昆明市五華區(qū)，總用地面積12636m2?；右?guī)模長(zhǎng)約93m、寬約64m、周長(zhǎng)約296m、開挖面積約5295m2、開挖深度約14.90m。基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，基坑北側(cè)緊鄰相鄰地塊地下室邊線，基坑?xùn)|側(cè)為地鐵隧道及其出入口，基坑南側(cè)為主要市政道路，基坑北側(cè)為磚混結(jié)構(gòu)民房。場(chǎng)地周邊管線主要分布在基坑?xùn)|側(cè)和南側(cè)。

基坑開挖范圍內(nèi)土方主要有填土、粘土及圓礫層?；又ёo(hù)形式采用地下連續(xù)墻（兩墻合一）+三道樓蓋支撐。

本項(xiàng)目結(jié)合場(chǎng)地周邊環(huán)境、建設(shè)工期、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)等方面的因素，采用逆作法施工，利用地下室連續(xù)墻作為基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（兼作為地下室側(cè)壁），利用水平樓蓋作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平支撐、利用鋼管立柱作為支撐柱（兼做地下室結(jié)構(gòu)柱），利用原結(jié)構(gòu)中間大開洞作為出土口，取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，具體實(shí)施效果如下：

1.首層樓蓋施工完成后即可作為項(xiàng)目臨時(shí)施工場(chǎng)地，節(jié)約了項(xiàng)目施工措施費(fèi)用。

2.利用主體結(jié)構(gòu)開洞口作為出土口，解決了土方完全暗挖的不利影響，并節(jié)約了土方開挖工期。

3.利用鋼管柱作為結(jié)構(gòu)柱，避免了后期混凝土二次澆注，鋼管柱外涂防火防腐材料即可使用。

4.采用兩墻合一，節(jié)約了地下室側(cè)壁的費(fèi)用。

5.由于前期主體結(jié)構(gòu)計(jì)算精確，立柱樁承載力取值合理，立柱樁之間、立柱樁與連續(xù)墻之間沉降差較小，避免了不均勻沉降引起結(jié)構(gòu)開裂的問題。

6.由于地下室樓蓋作為水平支撐，基坑變形及沉降均較小，減少了周邊建筑物、地鐵及管線的影響。

六、結(jié)語

隨著房建施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新應(yīng)用，逆作法技術(shù)在房建工程中的應(yīng)用越來越廣泛，不僅對(duì)建筑物地下結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用，還可縮短施工周期，節(jié)約成本，避免周圍地基沉降，對(duì)保證建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面發(fā)揮著重要作用。