逆作法施工技术在建筑工程中的应用

逆作法施工技术在建筑工程中的应用

罗维剑

天津众远实业有限公司

摘 要: 逆作法施工技术作为保护基坑和周边建筑物安全的重要方法之一，与传统的正作法施工工艺存在很大差异。本文总结了逆作法施工的技术优势，为城市复杂环境下采用逆作法施工技术提供了充分依据; 说明了逆作法施工时的影响因素及其关键施工技术，为逆作法施工过程中的重难点问题提供相应的解决方案。对类似建筑工程施工具有借鉴和参考意义。

关键词: 基坑施工; 地下连续墙; 逆作法

随着城市化进程不断推进，城市土地资源越来 越紧张，城市基坑开挖出呈现出开挖深度大，基坑规模大，环境、要求高的特点。逆作法作为一种对周边环境影响小，节约工期的支护形式，由于其工艺先进、原理简单、经济和社会效 益明显，近年来得到了广泛的应用。本文总结了逆作法的技术优势、影响因素，并对其关键施工技术进行了详细阐述，对实际施工过程的问题提出合理化建议，以期望为相类似项目提供帮助。

1 技术应用优势

逆作法是施工地下室围护结构的同时，施工主 结构工程桩和结构柱，然后施工地面一层楼盖，并利用地面一层楼盖作为围护结构的水平支撑。当地面一层楼盖施工完成后，逐层向下开挖，施工剩余地下室结构直至底板浇筑完成。同时，地面一层楼盖施工完成后，上部结构也可同步向上施工，如此地下地上同步施工，直至工程结束。逆作法施工技术之所以在现代住宅建设中得到广泛应用，主要因 其具有以下优势:

1) 减少基坑变形方面带来的影响。逆作法施工主要是将地下室楼盖逐层浇筑，并用它来支撑周围的围护结构。相对临时支撑体系，地下室楼盖具有刚度大，变形小的特点，且无需拆撑和换撑，可有效减少侧向压力作用下围护结构的变形。

2) 减小施工期间底板抗浮风险。地下室结构在施工期及使用期内抗浮稳定、承载力计算均应满足抗浮设防标准可能遭遇的地下室最高水位。逆作法在地下室底板施工时，地下室及部分上部结构已施工完成，上部结构荷载及基础抗拔承载力可有效的平衡地下室底板承受的水浮力，大大减小施工期间底板抗浮风险。

3) 缩短施工期限提高经济效益。逆作法施工可使建筑物上部结构施工和地下结构施工同步立体作业，且施工不受气候的影响，土方开挖可不占或少占总体工期，在保证安全的情况下，有效加快项目施工进度,缩短施工周期。

2 影响因素分析

2.1土层地质结构

为保证基坑设计及施工的顺利进行，必须在施 工前加强地质勘查。通过地从而保证在施工期间整个基坑能有一个较好施工环境。

2.2地下水

地下水控制技术是基坑设计及施工中的一项主要内容。基坑设计及施工前，需查明地下室水的性质、补给条件、各土层的渗透性及水流量，为采取地下水控制的措施提供有效依据。地下室对基坑主要以下及方面影响

1) 地下水位影响地下连续墙承受的水平力大小，从而影响围护结构刚度和强度的选择。2)部分岩土层遇水软化，地下水造成土体抗剪强度降低，从而引起围护结构承受的主动土压力增加及被动土压力减小，影响基坑安全。

2.3 基坑周边环境

地下室周边环境主要指基坑开挖影响范围的地下管线、周边道路、地下及地上建(构)筑物。为避免施工过程对周边环境的破坏，减少对周边土体的扰动。

3 关键技术说明

根据地下室和上部结构不同的施工顺序，可将逆作法分为全逆作法、部分逆作法、半逆作法和地下室结构逆作法。建设单位应综合考虑工程规模、工期、周边环境等因素后再采用高效安全的逆作法施工技术。

1) 全逆作法。是指地下结构和地上结构同步施工。地下结构逆作法施工时，利用地下室楼盖作为围护结构的水平支撑，从界面层向下依次施工，上部主体结构则利用已施工的钢立柱向上同步施工。

2) 部分逆作法。是指施工过程中一部分结构按顺作法施工，一部分按逆作法施工的方案。常用的顺、逆作法结合方案有主楼先顺作法、裙楼后逆作法; 裙楼先逆作法、主楼后顺作法; 中心顺作法、周边 逆作法等方案。

3) 半逆作法。是指仅地下结构进行逆作法，地 下室楼盖作为围护结构的水平支撑，从界面层向下依次施工，在地下室施工完成后再进行地上结构的施工。 4) 地下室结构框架逆作法。施工时，先浇筑各层主梁和钢立柱形成围护结构的水平支撑体系，地下结构楼板及次梁待基坑土方开挖完成后二次浇注。

4 应用实践

4.1土方开挖

逆作法土方开挖方式必须考虑主体结构与基坑支护的协调，开挖过程中基坑及主体结构的不均匀沉降和变形需满足规范要求。基坑施工前需先进行坑内降水，降水深度一般控制在设计开挖面以下0.5m及以上。通过降水，可减少土壤中的孔隙水。土体在自重压力下密实度增加，可以避免开挖过程中土方坍塌、方便开挖机械行走。土方开挖需综合考虑基坑的设计工况、平面形状、支护结构类型、后浇带的设置及周边环境的特点，遵循平衡、对称、分块、分层和限时等原则作业。

4.2地下连续墙

为保证地下连续墙成槽精度，防止地表土坍塌， 地下连续墙槽段开挖前，在连续墙两侧应先施工导墙，并采用木枋支架进行对顶，维持导墙的稳定。需根 据地质情况选择合适的泥浆密度。槽段开挖时应加强稳定性的观测，如槽壁发生较严重局部坍塌时应及时回填并妥善处理。

地下连续墙在接缝轻微渗漏时，可在渗漏处采用双快水泥结合化学注浆处理;在墙身大面积湿渍时，可采用水泥基型抗渗微晶涂料涂抹; 在严重渗漏时，查明渗漏点后可在坑外进行双液注浆处理。

4.3支撑柱

逆作法施工中的支撑柱通常为主体的结构柱， 立柱及立柱桩不仅受力需满足基坑和主体受力的要求，其偏差及垂直度也需满足主体结构的要求。由于钢立柱在地面施工，施工前应采用合适设备进行定位和调垂，并提出防止钢立柱垂直度及偏差过大的预防措施，常用调垂技术有气囊法、校正架法和导向套筒法等。

钢立柱需根据计算剪力设置相应的抗剪栓钉。角钢格构柱采用钻孔钢筋连接法、传力钢板法和梁侧水平加腋法等解决梁柱节点框架梁钢筋穿越的问题。钢管混凝土柱采用双梁节点、环梁节点和传力钢板法等。底板位置钢立柱应设置止水 钢板，以防止地下水渗漏。

4.4 楼板模板支设

地下室楼板可采用混凝土垫层作为底模和搭架支模两种形式。采用混凝土垫层作为底模施工时，需先开挖土层至设计标高底以下10cm，然后平整夯实，并浇筑10cm素混凝土垫层。待垫层硬化后，用水泥砂浆进行找平，确保结构施工误差在规范允许范围内。垫层与楼盖之间应设置隔离措施，基坑开挖楼盖下发土方时应及时清除。

4.5 沉降控制

逆作法施工时，立柱桩及地下室连续墙承担的竖向荷载远大于顺作法。通常采用以下几种方法减少立柱桩的不均匀沉降。

1)基坑设计前按照工期安排确定地下室逆作 法施工期间地上结构施工的层数，然后通过结构计算确定上部结构和地下室结构传递至立柱桩的荷载，并结合持力层的强度确定合理的连续墙和立柱嵌固深度，以避免立柱桩承载力不足或坑底隆起产生的沉降差。

2)利用后注浆等措施提高立柱桩和地下室连续墙的承载力，并对桩侧和桩端土性能进行改善，以减少立柱桩之间、立柱与连续墙之间的沉降差。

3)立柱桩和连续墙选择较硬土层作为桩端持力层，同一沉降单元的连续墙和立柱桩，持力层性质保持一致。

4) 采用信息化监测手段，加强立柱和连续墙沉降观测，当沉降差接近报警值时，立即停止上部结构施工，同时采取有针对性的措施或调整土方开挖顺序，及时处理。

6 结语

采用地下连续墙+逆作法施工解决了基坑周边 地铁、老旧建筑对基坑变形要求严格、施工场地狭小、按建筑红线退让地下室使用空间小等难题，但同时在施工过程中，需要重点控制以下问题:

1) 采用逆作法施工前，应准确估计顶板超载范围及预留荷载大小，避免后期基坑超载考虑不足。

2) 立柱和连续墙施工过程中应采用合理的施工工艺控制垂直度，达到主体结构验收标准。

3) 地下连续墙承担了一部分楼盖竖向荷载，连续墙应按主体结构基础要求控制槽底沉渣，保证竖向承载力足够。

4) 在楼盖水平承载力满足基坑设计要求的前提下，可适当扩大出土洞孔大小，减少土方暗挖难度。

参考文献:

[1]张秀莉．浅谈逆作法在建筑深基坑工程中的应用[J].建材技术与应用，2019(3) 26－28．

[2]王鑫.地下连续墙及逆作法在深基坑支护中的应用[J].山西建,2021，47(2):83－85