摘要：逆作法常用于工民建高层建筑地下结构施工，与传统顺作法不同的是，逆作法是一种自上而下逐层施工的施工方式。本文介绍工民建施工中逆作法施工技术特点，总结逆作法施工技术要点，并结合具体案例，研究逆作法在地下室建筑施工中的应用。总结逆作法施工技术经验，供相关人员参考借鉴。
关键词：工民建；逆作法施工技术；格构柱；单面支模
引言
城市化建设过程中扬尘、噪音等问题日益突出，业主方对工期的要求也越来越高，此外周边环境、交通等因素也对目前的施工建设也提出了更高的要求。在应对上述矛盾上，逆作法施工技术有明显的优势。为提高逆作法实践效果，需对其技术要点进行分析。
1逆作法
1.1逆作法技术分类
逆作法施工技术优势主要体现在提高基坑工程稳定性、合理降低工程建设成本和保护周边环境、缩短工期上。地下室逆作法施工技术通常可分为完全逆作法、部分逆作法。其中，全部逆作法指的是利用永久结构水平梁板构件代替临时水平支撑，自上而下从首层梁板逐层施工至大底板，最后自下而上完成竖向结构施工的方式。部分逆作法与全部逆作法不同，是一种顺逆结合的方式，通常采用坑边四周留土，坑内中间部分土方挖至底板设计标高后中间结构顺作至顶板，最后四周结构逆作的方式。
1.2逆作法技术特点
首先，逆作法施工技术将基坑围护结构与地下室外墙相融合，即两墙合一。这种方式有利于地下室面积的扩充。其次，逆作法施工由于将永久水平结构代替临时水平支撑，节省了大量的支撑费用并大大提高了施工进度。另外，逆作法采用从上而下的施工顺序，其对地面交通的影响也更有限。最后，逆作法施工中的暗挖形式能够避免施工现场环境遭到过度的破坏，在进行楼层混凝土浇筑时，其产生的噪音程度也更低，具备显著的环境友好特点。
2工民建施工中逆作法施工技术要点
2.1连续墙施工
高层建筑工程地下室结构外墙存在水平方向水土荷载，主要作用于连续墙结构，需对连续墙进行加固处理。实际施工中常采用现浇混凝土的方式完成连续墙施工，根据施工现场土层特点、地下水位、荷载情况等设计施工参数，一般要求连续墙深度在1～2m，施工高度在1m以上，墙体厚度在15～20cm，使内墙与地下连续墙轴线相平行[1]。施工前进行现场整地作业，整平作业面，并完成测量放线、沟槽挖掘、模块支护等工作。待工程建设完毕后，拆除模板设置两道横木作为支护结构，以减轻墙体受挤压变形的程度。在以上作业中，沟槽的开挖为重点，由于施工体量较大、耗时长，在过程管理中需加强进度控制，同时确保挖掘精度，根据现场情况，对槽体长度进行调整，挖掘完毕后立即开展混凝土浇筑作业。
2.2格构柱施工
逆作法工程施工中，格构柱承担来自结构自重和地上大型机械的双重荷载，故格构柱施工质量直接影响逆作法施工安全。与顺作法不同，逆作法中的格构柱通常不全是临时格构柱，部分格构柱未来将作为永久劲性柱，从这一角度来讲，逆作法中的格构柱也影响后期结构的使用。综上，格构柱施工是重中之重。格构柱施工技术要点总结为以下三项内容：第一，为了提高格构柱与梁连接能力，应在格构柱与梁连接段增设栓钉并焊接牛腿承托结构梁。第二，格构柱插入立柱桩的长度应满足规范要求。第三，严格控制格构柱的垂直度，最大限度承受、转移、分散荷载，保证结构整体稳定性。第四，严格控制格构柱的平面位置偏差，减少对后期建筑平面的影响。
2.3节点施工
逆作法施工按照由上至下的顺序进行，导致其施工条件、施工要求均不同于常规的工民建施工作业，在使用逆作法施工技术时，需对节点处的施工做重点关注。设计阶段，节点设计需严格依照相关设计规范要求进行，并充分符合施工现场条件的要求。施工阶段，例如对于竖向结构预浇筑高度、钢筋预留长度及连接方式不仅需要满足现场施工条件，还要便于质量把控。
2.4出土口设置
工民建施工中的土方开挖过程包括破碎、松动、挖掘、装卸、运输等环节。若选用逆作法施工技术，挖机是在顶部梁板已浇筑的情况下进行挖方，总体开挖难度大。因此工程实践中常常在浇筑水平梁板结构的同时预留出土口，并且是在各层楼板的相同位置均预留出土口，便于土方的开挖及外运。当然，出土口还可以兼做材料运输通道。
2.5模板搭建
逆作法施工地下结构梁板模板搭建过程中，常用土模承重及搭架支模的形式。土模承重法施工中，土方开挖至设计标高，对土体进行整平和夯实处理，浇筑素混凝土垫层，浇筑厚度以50cm为宜[2]。混凝土凝固后，以梁模板支点为基础，开展找平作业，确保标高误差在规定范围内。搭架支模法施工中，挖除地下土层，对土体进行整平和夯实处理，浇筑素混凝土垫层并依照传统方法搭建模板。而对于地下室外墙，由于两墙合一的缘故，其支模通常只能单侧支模，实践中发现三角钢架背撑+模板单面支模体系效果良好。
2.6竖向结构裂缝控制
逆作法施工时，当各楼层水平梁板结构及地下室大底板施工完成后开始进行竖向墙柱结构支模浇筑工作。相较于顺作法，逆作法竖向结构更易产生裂缝。究其原因在于逆作法竖向结构没有振捣条件且逆作法竖向结构水化热热胀冷缩效应结束前两端已有约束，故裂缝更易产生。逆作法工程实践中，对于竖向墙柱结构裂缝的处理可以从材料入手，采用自密实混凝土。另外对于墙体，还可以采用分小段施工。
3工民建施工中逆作法施工应用案例
3.1案例背景简介
上海虹桥国际机场T1航站楼交通中心工程位于上海市虹桥国际机场内。其总建筑面积为总建筑面积71901平方米，其中地上建筑面积6102平方米，地下建筑面积65799平方米。项目整体外观近似为矩形，平面尺寸约为250m×240m，基坑开挖深度约为10m。施工现场土壤构成主要为杂填土、粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、粉质粘土和粉砂。工程建设点原状为机场到达旅客乘坐社会车辆、公交车、出租车的上客点。根据业主方的要求，即使在工程建设阶段，本区域也必须保持不停航运营，故在研究现场的交通需求及后期工况后决定采用逆作法施工。
3.2逆作法施工技术应用
3.2.1格构柱施工
本工程竖向支承全部采用钻孔灌注桩内插角钢格构柱的形式，逆作结构梁板区域全部利用主体结构工程桩，为一柱一桩形式，结构开洞支撑区域增打少量临时支承立柱。计划配备7台GPS-18型工程钻机进行施工，正循环成孔，泥浆采用原土造浆。
▶一柱一桩施工流程
测量放样→钻机就位→护筒埋设→成孔施工→泥浆指标控制→钢筋笼加工安装→钢立柱加工安装→注浆管安装→砼浇灌。
▶一柱一桩垂直度控制措施
一柱一桩垂直度控制流程：安放垂直度校正装置→吊放钢柱→调整钢柱位置→固定钢柱→校正钢柱垂直度。
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由吊车将钢柱起吊入孔，然后用二台经纬仪双向观测控制，调节校正架上校正螺栓，另在校正架四角采用钢丝绳与格构柱进行连接，钢丝绳根据立柱的长度在其上面用红漆作好相关标注，对钢柱的垂直度采取必要的校正，直至符合设计要求。
3.2.2节点施工
▶竖向结构先浇筑段砼高度设置
本工程采用逆作法施工，竖向结构（柱子、外墙）需要设置先浇筑段同水平结构砼同步浇筑。柱子的先浇筑段留设高度为从梁底向下300mm，外墙的先浇筑段留设至外墙结构压顶梁底部。在浇筑首层水平梁板结构砼时，竖向结构（柱子、外墙）先浇筑段与首层梁板同时浇筑。地下一层梁板与地下二框竖向结构同理。在大底板施工完成后，将对竖向结构（柱子、外墙）后浇筑段进行浇捣工作，则整个地下室的竖向结构（柱子、外墙）施工完成。竖向结构先浇筑段节点如下：
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▶竖向结构先浇筑段的钢筋预留
由于本工程逆作区柱、剪力墙等竖向结构后做，故逆作阶段在梁柱节点区、梁墙节点区需预留今后连接钢筋，预留钢筋主要采用直螺纹连接的方式，预留钢筋长度受到围护工况的限定，因此多方协商后，本工程预留钢筋长度统一为500mm，直螺纹A级接头。
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3.2.3出土口设置
本工程出土口设置结合建筑结构设计、工期、体量等因素，利用采光天井、下沉庭院、结构本身留洞等位置局部扩大，共布置7个出土口。
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土方开挖时安排小挖机下坑在出土口先行挖土，再往四周梁板位置下挖，所有的土方接驳至出土口处向外运输。
逆作施工时沿各出土口边布置环通重车通行道路（结构设计已考虑行车荷载，故结构梁板不需加固），确保车辆能行。
3.2.4模板搭建
对于水平梁板结构，本工程采用钢管脚手架搭设模板，待土方挖至相应楼板标高下2000mm或3000mm后对土体进行整平和夯实处理，接着浇筑200厚C20素混凝土层，最后搭设钢管扣件承重架，详见下图。
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对于竖向构件，因为本工程采用逆作法，柱、电梯井筒体和剪力墙将在大底板施工完毕后顺作，因此在逆作地下室楼板结构时，必须在柱、剪力墙位置的结构梁板上预留直径150浇捣孔，详见下图。另外在工程实践中发现，逆作法竖向结构容易产生裂缝，本工程为解决此问题采用了自密实混凝土。
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对于外墙构件，由于逆作法“两墙合一”的特性导致外墙只能单侧支模。本工程采用定型化三角钢架背撑+模板单面支模体系。定型化三角钢架采用8#、12#、16#槽钢组合，尺寸需结合现场结构进行放样加工，模板采用18厚优质木模板，配合木料、钢管、对拉螺杆等构件形成一套支模体系，详见下图。
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结论
逆作法施工技术经济效益、社会效益、环保效益突出，在使用该技术时，应重点关注连续墙施工、格构柱施工、节点施工、土方开挖和模板搭建、竖向结构裂缝控制等环节，严格依照逆作法施工技术指标要求开展相关作业，以最大程度发挥逆作法施工技术优势。相关单位及人员在逆作法施工过程中，应不断总结技术实践经验及表现出的缺陷和不足，完善逆作法施工技术体系，提高工程建设质量。
参考文献：
[1]邢锐.高层建筑逆作法施工技术分析[J].中国标准化，2019（16）：63-64.
[2]陈伯森.逆作法施工技术要点分析[J].名城绘，2018（10）：139.
论文作者:朱曹闻
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/13
标签：作法论文; 结构论文; 施工技术论文; 外墙论文; 工程论文; 地下室论文; 土方论文; 《基层建设》2019年第27期论文;