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摘要：逆作法在建筑工程的应用越来越广泛，它既能降低工程造价、缩短工期、环保等优势，又能保证施工安全。因此，在国内外均得到了快速的发展和广泛的应用。本文就建筑工程中逆作法施工技术的应用进行探析，以供参考。
关键词：逆作法；施工技术；应用
1 工程概况
该项目总建筑面积77 246m2，地上21 层，地下 4 层，项目整体定位为复式公寓加底层商业街形式。本工程地下室采用逆作法施工技术，地下 4 层，基坑深约 20m。基坑支护为地下连续墙，厚 0.8m，深约 23m，桩基础为旋挖桩。
2 施工关键技术
2.1 逆作钢管柱安装
逆作钢管柱安装关键技术主要在于如何保证钢管柱在旋挖桩中安装固定，同时要保证其安装和混凝土浇筑后的垂直度精度是一个技术难题。
2.1.1 钢管柱定位安装
2.1.1.1 钢支架安装
1）旋挖孔清孔后，在孔口安装钢支架（用螺栓将钢支架与下部承台牢固连接），钢支架分为两部分：下部支架用于支撑钢管柱，调整标用于调节钢管柱垂直度。
2）符合安装长度的钢牛腿在厂内焊接，与钢管柱一起安装；超出安装长度的钢牛腿，在后期进行制作，待土建开挖至工作面后再进行焊装。
3）待预制承台安装后安装钢支架，钢支架高1.4m，分为上、下 2 个平台，支架上部平台设有 4 个连接耳板，作为钢管柱定位与固定的基准；支架下部平台作为千斤顶支撑，校正钢管柱垂直度。测量钢支架安装定位处的标高及轴线等（为安装钢管柱顶端的临时连梁提供支撑数据）。
2.1.1.2 钢管柱吊装
1）为方便现场钢管柱施工，在加工时即将钢管柱的轴线在两端标识出来。钢管柱吊装时，缓慢下放至预定标高，根据下部钢支架平台上测设的钢管柱轴线放置钢管柱，确保钢管柱上的轴线与下部钢支架平台上测设的钢管柱轴线对中。
2）钢管柱起吊采用地面直接倾斜起吊的方式，
为防止钢管柱底部被淤泥污染，钢管柱在堆放时应用枕木垫底，起吊后应及时清理底部带起的淤泥。
3）钢管柱采用与底部钢筋笼分别就位的方式。
钢管柱吊装前先吊裝好底部钢筋笼，再吊装钢管柱，如图 1 所示。
图 1 钢管柱吊装示意
2.1.1.3 钢管柱标高和轴线位置确定
1）钢管柱制作完成后，在制作厂内标记十字中心，并将 x，y 两个方向轴线标注在钢管柱侧边，钢管柱吊装后，根据 x，y 轴线利用经纬仪进行测量，对钢管柱进行轴线定位及调整，通过下部支架平台上的千斤顶调节钢管柱的中心位置，中心偏差控制在5mm 内。
2）严格控制钢管柱顶标高，每根钢管柱必须计算出钢管柱顶标高，并报相应部门复核和审批。每根钢管柱安装时略高 10mm，保证混凝土浇筑过程中钢管柱的沉降抵消量。
3）为确保钢管柱定位准确，钢管柱就位后，利用全站仪进行复核，在全站仪中设定程序，测量钢管柱中心坐标，确保中心坐标与设计坐标吻合，如图 2 所示部支架。
图2 钢管柱标高和轴线位置确定
2.1.2 钢管柱垂直度调整
1）垂直控制系统用铅垂仪进行控制，通过支架下部千斤顶对钢管柱施加侧向推力，从而改变钢管柱的倾斜角，使钢管柱垂直度达到要求。在柱顶牛腿 4 个轴线方向设置└50 预留测垂孔，并在地下 1层牛腿垂直位置设置激光铅垂仪定位靶，在制作厂内校准完毕。
2）安装时使用激光铅垂仪通过测垂孔投射至定位靶进行垂直度测量，垂直度精度达到 1/1 000。钢管柱对中后，在 4 个方向分别用铅垂仪测量，根据测量数据利用千斤顶进行调校，直至垂直度满足要求，如图3 所示。钢管柱顶端轴线及柱身垂直度均满足要求后通过钢支架上端连梁及钢护筒下端支撑板进行钢管柱的最终固定。
图 3 钢管柱垂直度控制
2.2 工程桩及钢管柱混凝土同时浇筑技术
2.2.1 首批混凝土浇筑要求
计算和控制首批封底混凝土数量，混凝土下落时能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土≥1m 深。安装混凝土导管并检查其气密性，利用混凝土导管反循环进行清底，控制好泥浆指标和沉渣深度。导管底端离孔底 30 ～50cm。
2.2.2 工程桩和钢管柱内不同强度等级混凝土同时连续浇筑
1）工程桩与钢管柱内混凝土同时浇筑，且工程桩和钢管柱内混凝土强度等级不一致，分别为 C60和 C40。钢管柱底端下2m 为桩基混凝土，以上同钢管柱混凝土强度等级。采用专人负责，工程桩混凝土量必须严格，采取双控措施。
2）钢管柱底端下 2m 范围内混凝土浇筑，保证导管插入混凝土 4 ～ 6m 为宜，导管窜动幅度 0.5m左右。转换区混凝土浇筑约 2m 深时，控制导管插入混凝土 3 ～ 4m 为宜，导管窜动幅度 0.5m 左右。工程桩与钢管柱内混凝土浇筑交接区域，按每 2m深度进行拆管（拆管后，导管下端基本与钢管柱底端下 2m 持平）。
3）钢管与桩基间空隙回填
由于钢管柱环板与桩基间距离为 350mm，为了防止钢管柱外混凝土上返，必须待混凝土浇筑至同底板面标高时回填砂石。在钢管内灌注高强度等级混凝土达一定高度（地下室底板顶标高位置），对钢管外侧桩孔内回填石子，桩孔内石子回填高度略高于钢管内灌注混凝土面标高。回填时柱顶加盖铁盖，防止石子落入柱内，回填时确保对称、均匀回填，石子需回填至自然地坪。同时要求边回填边拔动导管，防止因回填时间过长而导致导管无法上拔，如图4所示。
图4 工程桩及钢管柱混凝土浇筑完成后剖面示意
2.3 利用地下室永久车道与坡道相结合出土技术利用地下室永久车道，取消传统的逆作法出土栈桥或桁架吊车出土，减少地下室土方开挖预留洞口，保证施工安全，节约施工成本，如图 5 所示。 图 5 地下室利用永久车道出土平面示意
2.4 利用永久地下室頂板结构作为塔式起重机的基础
传统逆作法塔式起重机基础基本选用逆作板墙桩成井技术或采用 4 根型钢格构柱+工程桩结构，前面两种方法成本高，同时影响逆作地下室结构施工，本工程创新采用地下室永久结构工程桩基、钢管柱及地下室梁板组成的置于地上的塔式起重机基础。
1）利用永久结构桩基、钢管柱及地下室梁板结构，可以取消地下室内基础的格构式钢柱和桩基础。经技术创新采用直接将塔式起重机基础，安装在地下室顶板上，然后进行塔式起重机安装和使用。
2）因塔式起重机基础利用地下室永久结构，地下室逆作时，可以取消起重机基础位置预留孔洞，减少预留洞口二次作业施工，同时减少预留洞口产生的安全隐患。
3）现场实际使用塔式起重机型号为中联的TC6013（2 台），安装高度 120m，经结构受力复核验算后，在地下室顶板上增设井字反梁，截面尺寸为800mm × 1 400mm，塔式起重机置于反梁基础之上。如图 6，7所示，塔式起重机基础混凝土强度等级为C35，原设计 400mm 楼板混凝土强度等级为 C35，抗渗等级为 P6。
a 平面
b A-A c 2-2
图6 塔式起重机基础示意
图7 塔式起重机安装剖面示意
2.5 地下室梁板结构逆作施工技术
地下室的开挖施工顺序采用全逆作法。首先进行地下连续墙、工程桩以及钢管混凝土柱的施工，然后进行第 1 次土方开挖至首层梁板底标高，完成首层框架梁及楼板混凝土结构施工，形成第 1 道水平支撑后，就可以同时向上和向下进行各层结构施工。第 2 次土方开挖至地下 2 层梁板底标高并完成该部分楼面和内衬墙的施工，此时施工地下 1 层梁板结构，采用正作施工；同时进行第 3 次土方开挖，并进行地下 4 层基础梁板及该层内衬墙的施工；接着进行地下 3 层楼面和内衬墙的施工。
3.结束语
逆作法施工速度快、施工工期短、施工成本低且对周围环境影响较小，是传统的施工技术不可比拟的。当前，我国建筑行业的不断发展，在今后的建筑工程施工中，逆作法一定能够被广泛使用。
参考文献：
[1] 苏伟.一种改进后逆作钢管柱的安装固定装置：中国，ZL 201320667334.5[P]. 2013.
[2] 苏伟. 一种改进后逆作钢管柱的垂直控制装置：中国，ZL201320667497.3[P]. 2013.
[3] 中国建筑科学研究院. GB50007—2011 建筑地基基础设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.
[4] 中国建筑科学研究院. JGJ94—2008 建筑桩基技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[5] 中国建筑科学研究院. JGJ165—2010 地下建筑工程逆作法技术规程[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011
摘要：逆作法在建筑工程的应用越来越广泛，它既能降低工程造价、缩短工期、环保等优势，又能保证施工安全。因此，在国内外均得到了快速的发展和广泛的应用。本文就建筑工程中逆作法施工技术的应用进行探析，以供参考。
关键词：逆作法；施工技术；应用
1 工程概况
该项目总建筑面积77 246m2，地上21 层，地下 4 层，项目整体定位为复式公寓加底层商业街形式。本工程地下室采用逆作法施工技术，地下 4 层，基坑深约 20m。基坑支护为地下连续墙，厚 0.8m，深约 23m，桩基础为旋挖桩。
2 施工关键技术
2.1 逆作钢管柱安装
逆作钢管柱安装关键技术主要在于如何保证钢管柱在旋挖桩中安装固定，同时要保证其安装和混凝土浇筑后的垂直度精度是一个技术难题。
2.1.1 钢管柱定位安装
2.1.1.1 钢支架安装
1）旋挖孔清孔后，在孔口安装钢支架（用螺栓将钢支架与下部承台牢固连接），钢支架分为两部分：下部支架用于支撑钢管柱，调整标用于调节钢管柱垂直度。
2）符合安装长度的钢牛腿在厂内焊接，与钢管柱一起安装；超出安装长度的钢牛腿，在后期进行制作，待土建开挖至工作面后再进行焊装。
3）待预制承台安装后安装钢支架，钢支架高1.4m，分为上、下 2 个平台，支架上部平台设有 4 个连接耳板，作为钢管柱定位与固定的基准；支架下部平台作为千斤顶支撑，校正钢管柱垂直度。测量钢支架安装定位处的标高及轴线等（为安装钢管柱顶端的临时连梁提供支撑数据）。
2.1.1.2 钢管柱吊装
1）为方便现场钢管柱施工，在加工时即将钢管柱的轴线在两端标识出来。钢管柱吊装时，缓慢下放至预定标高，根据下部钢支架平台上测设的钢管柱轴线放置钢管柱，确保钢管柱上的轴线与下部钢支架平台上测设的钢管柱轴线对中。
2）钢管柱起吊采用地面直接倾斜起吊的方式，
为防止钢管柱底部被淤泥污染，钢管柱在堆放时应用枕木垫底，起吊后应及时清理底部带起的淤泥。
3）钢管柱采用与底部钢筋笼分别就位的方式。
钢管柱吊装前先吊裝好底部钢筋笼，再吊装钢管柱，如图 1 所示。
图 1 钢管柱吊装示意
2.1.1.3 钢管柱标高和轴线位置确定
1）钢管柱制作完成后，在制作厂内标记十字中心，并将 x，y 两个方向轴线标注在钢管柱侧边，钢管柱吊装后，根据 x，y 轴线利用经纬仪进行测量，对钢管柱进行轴线定位及调整，通过下部支架平台上的千斤顶调节钢管柱的中心位置，中心偏差控制在5mm 内。
2）严格控制钢管柱顶标高，每根钢管柱必须计算出钢管柱顶标高，并报相应部门复核和审批。每根钢管柱安装时略高 10mm，保证混凝土浇筑过程中钢管柱的沉降抵消量。
3）为确保钢管柱定位准确，钢管柱就位后，利用全站仪进行复核，在全站仪中设定程序，测量钢管柱中心坐标，确保中心坐标与设计坐标吻合，如图 2 所示部支架。
图2 钢管柱标高和轴线位置确定
2.1.2 钢管柱垂直度调整
1）垂直控制系统用铅垂仪进行控制，通过支架下部千斤顶对钢管柱施加侧向推力，从而改变钢管柱的倾斜角，使钢管柱垂直度达到要求。在柱顶牛腿 4 个轴线方向设置└50 预留测垂孔，并在地下 1层牛腿垂直位置设置激光铅垂仪定位靶，在制作厂内校准完毕。
2）安装时使用激光铅垂仪通过测垂孔投射至定位靶进行垂直度测量，垂直度精度达到 1/1 000。钢管柱对中后，在 4 个方向分别用铅垂仪测量，根据测量数据利用千斤顶进行调校，直至垂直度满足要求，如图3 所示。钢管柱顶端轴线及柱身垂直度均满足要求后通过钢支架上端连梁及钢护筒下端支撑板进行钢管柱的最终固定。
图 3 钢管柱垂直度控制
2.2 工程桩及钢管柱混凝土同时浇筑技术
2.2.1 首批混凝土浇筑要求
计算和控制首批封底混凝土数量，混凝土下落时能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土≥1m 深。安装混凝土导管并检查其气密性，利用混凝土导管反循环进行清底，控制好泥浆指标和沉渣深度。导管底端离孔底 30 ～50cm。
2.2.2 工程桩和钢管柱内不同强度等级混凝土同时连续浇筑
1）工程桩与钢管柱内混凝土同时浇筑，且工程桩和钢管柱内混凝土强度等级不一致，分别为 C60和 C40。钢管柱底端下2m 为桩基混凝土，以上同钢管柱混凝土强度等级。采用专人负责，工程桩混凝土量必须严格，采取双控措施。
2）钢管柱底端下 2m 范围内混凝土浇筑，保证导管插入混凝土 4 ～ 6m 为宜，导管窜动幅度 0.5m左右。转换区混凝土浇筑约 2m 深时，控制导管插入混凝土 3 ～ 4m 为宜，导管窜动幅度 0.5m 左右。工程桩与钢管柱内混凝土浇筑交接区域，按每 2m深度进行拆管（拆管后，导管下端基本与钢管柱底端下 2m 持平）。
3）钢管与桩基间空隙回填
由于钢管柱环板与桩基间距离为 350mm，为了防止钢管柱外混凝土上返，必须待混凝土浇筑至同底板面标高时回填砂石。在钢管内灌注高强度等级混凝土达一定高度（地下室底板顶标高位置），对钢管外侧桩孔内回填石子，桩孔内石子回填高度略高于钢管内灌注混凝土面标高。回填时柱顶加盖铁盖，防止石子落入柱内，回填时确保对称、均匀回填，石子需回填至自然地坪。同时要求边回填边拔动导管，防止因回填时间过长而导致导管无法上拔，如图4所示。
图4 工程桩及钢管柱混凝土浇筑完成后剖面示意
2.3 利用地下室永久车道与坡道相结合出土技术利用地下室永久车道，取消传统的逆作法出土栈桥或桁架吊车出土，减少地下室土方开挖预留洞口，保证施工安全，节约施工成本，如图 5 所示。 图 5 地下室利用永久车道出土平面示意
2.4 利用永久地下室頂板结构作为塔式起重机的基础
传统逆作法塔式起重机基础基本选用逆作板墙桩成井技术或采用 4 根型钢格构柱+工程桩结构，前面两种方法成本高，同时影响逆作地下室结构施工，本工程创新采用地下室永久结构工程桩基、钢管柱及地下室梁板组成的置于地上的塔式起重机基础。
1）利用永久结构桩基、钢管柱及地下室梁板结构，可以取消地下室内基础的格构式钢柱和桩基础。经技术创新采用直接将塔式起重机基础，安装在地下室顶板上，然后进行塔式起重机安装和使用。
2）因塔式起重机基础利用地下室永久结构，地下室逆作时，可以取消起重机基础位置预留孔洞，减少预留洞口二次作业施工，同时减少预留洞口产生的安全隐患。
3）现场实际使用塔式起重机型号为中联的TC6013（2 台），安装高度 120m，经结构受力复核验算后，在地下室顶板上增设井字反梁，截面尺寸为800mm × 1 400mm，塔式起重机置于反梁基础之上。如图 6，7所示，塔式起重机基础混凝土强度等级为C35，原设计 400mm 楼板混凝土强度等级为 C35，抗渗等级为 P6。
a 平面
b A-A c 2-2
图6 塔式起重机基础示意
图7 塔式起重机安装剖面示意
2.5 地下室梁板结构逆作施工技术
地下室的开挖施工顺序采用全逆作法。首先进行地下连续墙、工程桩以及钢管混凝土柱的施工，然后进行第 1 次土方开挖至首层梁板底标高，完成首层框架梁及楼板混凝土结构施工，形成第 1 道水平支撑后，就可以同时向上和向下进行各层结构施工。第 2 次土方开挖至地下 2 层梁板底标高并完成该部分楼面和内衬墙的施工，此时施工地下 1 层梁板结构，采用正作施工；同时进行第 3 次土方开挖，并进行地下 4 层基础梁板及该层内衬墙的施工；接着进行地下 3 层楼面和内衬墙的施工。
3.结束语
逆作法施工速度快、施工工期短、施工成本低且对周围环境影响较小，是传统的施工技术不可比拟的。当前，我国建筑行业的不断发展，在今后的建筑工程施工中，逆作法一定能够被广泛使用。
参考文献：
[1] 苏伟.一种改进后逆作钢管柱的安装固定装置：中国，ZL 201320667334.5[P]. 2013.
[2] 苏伟. 一种改进后逆作钢管柱的垂直控制装置：中国，ZL201320667497.3[P]. 2013.
[3] 中国建筑科学研究院. GB50007—2011 建筑地基基础设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.
[4] 中国建筑科学研究院. JGJ94—2008 建筑桩基技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[5] 中国建筑科学研究院. JGJ165—2010 地下建筑工程逆作法技术规程[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011