关键词：建筑工程；逆作法；施工技术；应用
前言
逆作法是现代工程领域的重要技术形式，将其应用于地下空间施工中，可解决支护稳定性不足、施工周期过长等问题。实际结果表明，若以项目实际情况为准，合理运用逆作法，做好施工组织工作，注重各处细节的质量，最终的施工效果可满足工程要求，且具有可观的经济效益。
1工艺原理及施工技术的优缺点
逆作法是典型的封闭式方法，相比于常规的敞开式工艺而言，其存在诸多突出优势。该工艺的原理为:在建筑物周边施作连续墙，合理设置柱下支撑桩，随后再施工首层结构，将其作为水平分界层，在此基础上向上、下层有序施工，结束地下室底板施工作业后，依次施作复合柱与复合墙。在地下空间施工中，相比于传统方法而言，基于逆作法具备如下优势:①在地下空间施工作业时可兼并展开地上部分的施工，提升了施工效率，控制施工成本;②基坑开挖不会引发明显的形变现象，降低对周边环境的不良影响;③工艺流程更为简单，可精简工序，土方开挖与防水层施工均可在短时间内有效完成，彰显出优良的效益性。尽管逆作法的优势较为明显，但也存在一些局限性，具体有:①施工空间较为狭窄，无法为大型机械设备提供支持;②基于逆作法展开施工作业后，基坑支护则与地下室连接成整体，在后续施工中不具备灵活调整支护的可能，带来施工僵化现象;③虽然逆作法的应用效果较好，但依然没有完全普及，行业内缺乏对该技术的故障应对体系。从施工单位的角度来看，仅将其视为一种特殊的方法，对本质内容的掌握较为浅显，施工中存在的问题难以得到有效解决，在持续影响之下将会引发严重工程事故。
2工程概况
工程位于核心城区，超高层建筑T1及裙楼区域基坑总面积为30000m2，平均挖深为24.0m，地下结构4层。超高层建筑T1主楼占地面积约5800m2，平均挖深约26m，为顺作法基坑。裙楼基坑东侧紧邻历史保护建筑，西邻旧城厢棚改区，北邻新建高层高端住宅，并三面包围本项目300m超高塔楼顺作基坑，考虑超高层塔楼地下及上部结构施工场地需求、减少深基坑施工对周边环境影响，故采用逆作法施工。2双联式一柱一桩垂直度控制技术竖向支承桩柱(又称一柱一桩)在逆作法施工中承担主体结构梁板自重和施工荷载，竖向支承柱的垂直度控制影响逆作竖向支承系的承载力及稳定性。项目立柱钢管一般为550×16，钢立柱插入工程桩桩身5.0m。钻孔灌注桩桩径800mm，插入段高度范围桩径扩大至1400mm。一柱一桩钢管柱垂直度精度≤1/600，垂直度控制要求高，需对一柱一桩的调垂设备及工艺进行专项研究。
2.1监测系统
常规的一柱一桩调垂工艺为钢管外或管内安装1台激光测斜仪监测垂直度，存在局限性。放置外侧无法考虑钢管侧面自身的垂直度偏差，标定效率低。放置内侧时后期浇筑桩身及管内混凝土会被拆除，无法监测后期钢立柱垂直度变化。因此需研发一种符合工艺要求的高精度、可实现一柱一桩施工全过程垂直度动态监测的系统———双联式一柱一桩垂直度监测系统。系统主要包括手持式垂直度监测仪及主、副2台激光测斜仪。
2.2监测系统工艺流程
1)利用圆周三点定位法对圆心的定位理论，研发可调式碳纤维光靶。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对准光靶圆心，在另一端钢管圆心处安装主激光测斜仪。
2)通过主激光测斜仪，将钢管吊装至桩孔内设计标高位置并完成调垂。然后安装副激光测斜仪，通过手持式垂直度监测仪与副激光测斜仪使数据一键同步。
3)浇筑管内混凝土前拆除管内主激光测斜仪。通过副激光测斜仪全程监测钢管柱在浇捣混凝土时垂直度的变化。混凝土凝固后，监测仪显示钢管柱最终垂直度。
4)本项目逆作法基坑一柱一桩共401根，施工完成的一柱一桩调垂施工控制精度可知，98%的一柱一桩垂直精度满足要求。
3逆作后期结构接缝超灌施工技术
逆作后期，钢立柱外包混凝土共同形成结构柱。后期结构与先期施工的梁板间可能形成施工缝，影响竖向结构受力的有效传递，因此研究逆作法施工缝新型的施工工艺至关重要。项目采用浇捣孔或喇叭口等措施浇筑混凝土，使浇筑面超出施工缝一定高度，通过超灌部分自重原理实现。通过多次进行模型试验，依据流动性、密实性与强度试验结果，确定超灌高度为450mm时混凝土最佳的坍落度。试验采用倒T形木模板，由于2个浇捣口间距1500mm，因此模板右端最远距离设计为800mm。模具左端400mm处设计长50mm的挡板，以模拟止水钢板模板的混凝土浇筑情况。本工艺试验主要验证混凝土在模具内的流动性能，是否能达到混凝土密实。
浇筑混凝土强度等级为C35，分别选取125，155，175，205mm4种坍落度。坍落度≥175mm时，右端混凝土均基本密实。在左端15mm浇捣口处出现少许孔洞，与模具设计、模板振动及振动棒振捣等有关。采用C35强度等级混凝土，超灌高度450mm。分别选取145，160，175，200mm4种坍落度。接缝处混凝土强度均能达到C35设计要求。当超灌高度＞450mm，坍落度选取175mm，接缝处密实度和强度均满足设计要求，因此采用超灌工艺是可行的。
4逆作法梁柱节点连接
逆作法梁柱节点处由于梁主筋无法穿越钢管柱，靠近钢管柱边缘的钢筋可从钢管柱边绕过，当梁主筋过多无法全部绕过时，可采用环梁节点和焊接钢牛腿等连接方式。由于现场焊接质量不易控制，且人工需求量大，在环筋节点不影响建筑本身设计的通风、电梯等使用空间的情况下，尤其在框架梁配筋数量、配筋层数较多的情况下优先选用环梁节点法。梁柱节点紧靠建筑规划的通风井、电梯井、环形坡道等功能部位，当采用环梁做法影响上述建筑功能正常使用的情况下，采取环板连接的做法，环板均开挖后现场焊接于管身衬板上，衬板及抗剪栓钉于工厂内预焊接。针对逆作法B0层梁板结构梁柱节点，通常采取倒置埋件的形式。即当首层土方开挖后，将立柱桩割除至梁底标高，然后将事先做好的埋件与钢立柱(钢管柱、格构柱)焊接连接，倒置埋件，此节点确保B0板主筋在节点处连续，同时又满足节点受力要求。施工方便，受力清晰。
结束语
逆作法施工，展现了现代建筑工程施工技术发展的与时俱进，符合加快城市化建设发展的主题。逆作法施工方法的不断普及应用在工程实践中，也是这项技术的设计方法、施工机械、工艺流程不断健全的过程。而安全生产是工程建设的首要目标，其本质是加强对人的管理。
参考文献：
［1］李奎．逆作法在高层建筑地下室结构施工的应用［J］．门窗，2015，19(7):109－110．
［2］高双立．浅析逆作法在城市高层建筑工程中的应用探究［J］．门窗，2015，19(9):46．
［3］潘臻峰，傅钱挺．逆作法技术在建筑工程施工中的应用［J］．中国科技信息，2014，26(19):63－64．
［4］李德全.逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用分析[J].工程技术：文摘版，2016（11）：178，180.
［5］周萍.逆作法施工技术在高层建筑施工中的应用分析[J].建筑·建材·装饰，2016（7）.
论文作者:周勇,
论文发表刊物:《建筑实践》2020年01期
论文发表时间:2020/4/27
标签：作法论文; 混凝土论文; 钢管论文; 基坑论文; 一桩论文; 节点论文; 梁柱论文; 《建筑实践》2020年01期论文;