摘要：本文讨论了在逆作法的地下室工程中，钢立柱垂直度误差的来源以及相应的校正方法。介绍了逆作法原理，探讨了误差来源，包括设计时期和施工时期的因素。在设计时期，土方开挖策略、立柱尺寸和其他因素可能导致垂直度误差。施工时期的误差来源包括立柱桩孔倾斜、支撑结构问题和挖土机操作等。提出了垂直度误差校正方法，包括校正前的准备工作、设计期间的校正方式、施工期间的校正方式以及产生偏差后的治理方式。这些方法包括重新校正立柱位置、加固支撑结构、充填空隙、定期监测和专业咨询。通过这些方法，可以有效地纠正钢立柱的垂直度误差，提高地下室工程的质量和安全性。

关键词：钢立柱；垂直度误差；逆作法；校正方法

引言：地下室工程中，钢立柱的垂直度是确保结构安全和稳定的关键因素之一。然而，在逆作法的地下室工程中，垂直度误差问题常常引起关注。本文将探讨逆作法的原理，详细讨论垂直度误差的来源，包括设计时期和施工时期的因素，并提出校正方法，以确保地下室工程的质量和安全性。

一、逆作法原理

逆作法原理是一种工程学和科学领域常用的方法，用于解决问题或分析系统的特性。它的核心思想是通过反向思考或逆向推导，从已知结果或观测数据反推出导致这些结果的原因或机制。这种方法的应用范围广泛，包括工程设计、质量控制、故障排除、研究和实验分析等领域。需要明确要解决的问题或达到的目标。这可以是一个工程设计的问题，一个故障的原因，或者一个系统的性能分析等。收集已知的数据、观测结果或信息，这些数据通常是问题的起点。这些数据可以来自实验、观测、测量或过去的经验。基于已知数据，逆作法原理要求工程师或研究人员逆向推导，探究导致这些数据的原因。这可能涉及到建立模型、分析关联因素、提出假设等。一旦推导出可能的原因或解决方案，需要验证这些假设或解决方案是否可行和有效。这通常需要实验、模拟或其他验证方法。逆作法原理的优点在于它不仅有助于找到问题的根本原因，还可以帮助改进系统、提高质量、降低成本、提高效率，或者提出新的创新解决方案。它还强调了数据驱动的决策，鼓励根据实际观察和分析来做出决策，而不是基于猜测或经验[1]。

二、钢立柱垂直度误差来源

（一）设计时期误差来源

设计阶段方案影响逆作法钢立柱垂直度的误差因素之一，为方便施工，设计钢立柱桩顶标高均低于场地标高，这导致了钢立柱的顶标高与场地标高相对较大，在土方开挖的过程中，挖土机的自重和运土汽车产生的侧压力很容易导致立柱倾斜，特别是在软土地区，软土地区的土体抗剪强度较低，含水量较大，因此更容易产生倾斜；灌注桩桩径和钢立柱长宽是影响钢立柱垂直度误差的重要原因，灌注桩的桩径偏小或是灌注桩桩头未扩径，导致钢立柱长边部分与钢筋笼之间的空间偏小，导致无法调整垂直度；设计中可能存在钢立柱尺寸、钢柱插入桩内构造、混凝土塌落度等参数问题可能导致钢立柱上浮，这会在浇捣立柱桩以及土方开挖过程中导致立柱产生偏位和上浮。

（二）施工时期误差来源

施工误差是钢立柱垂直度误差的主要来源，首先就是场地不平整，场地强度不足导致液压调垂支架在调整垂直度产生误差，挖掘机、吊机、混凝土车的振动导致垂直度偏差，也可能是场地强度不足，无法承受重载，场地沉降导致垂直度偏差；灌注桩桩孔垂直度偏差也是重要原因，这可能是由于在钻孔过程中遇到较大的孤石或探头石，或者由于钻孔设备的不均匀阻力、底座不平、钻杆弯曲、接头不直或定位不准确等问题；在灌注桩的钢筋笼在吊放过程中，垂直度未得到充分校正，导致了垂直度误差的出现；目前逆作法一般采用3米工装柱螺栓连接钢立柱顶，液压调垂支架和激光测斜仪配合使用，调垂设备垂直度的控制变得更加复杂；液压调垂支架经常使用，产生结构变形，或是激光测斜仪等仪器精度存在偏差，也是影响垂直度的因素。

钢立柱在工厂制作时垂直度存在偏差，或是在运输过程中未采取措施，导致垂直度偏差；在浇筑立柱桩混凝土的过程中，混凝土对钢立柱产生侧压力，在侧压力不均匀时未对钢立柱进行充分的校正，产生倾斜；灌注桩达到超灌的标高后，未能及时对称回填石子，导致钢立柱上浮或是倾斜；由于钢立柱的刚度相对较小且悬臂长度较大，容易在外部荷载作用下倾斜；施工时，如果开挖深度过大，导致立柱支点距离过大，长细比超过设计要求，稳定性不足，这也可能导致倾斜；挖土机的碰撞或乱挖可能导致钢立柱的倾斜、偏位甚至挖断；在立柱桩后的注浆工艺中，高压注浆的不适当使用也会对垂直度产生重大影响，注浆应按照设计要求进行，确保填充均匀和稳定。

三、钢立柱垂直度误差校正方法

（一）设计时期误差校正方式

在设计中，土方开挖策略是一个关键因素，可能导致垂直度误差，因此需要合理控制钢立柱桩顶标高，确保土方开挖和外运过程中，外力对钢立柱的扰动，减少钢立柱垂直度的误差；合理经济的控制灌注桩的桩顶标高、灌注桩扩孔高度、扩孔直径，确保钢立柱截面长边尺寸与灌注桩钢筋笼之间留有空间，便于钢立柱垂直度调整；深化钢立柱插入灌注桩内构造详图，优化钢立柱节点设计图纸，确保图纸设计满足现场安装精度控制。

（二）垂直误差校正前准备

在进行钢立柱垂直度误差校正之前，首先必须编制详细的一柱一桩施工方案、钢立柱吊装方案、钢立柱调整垂直度方案，根据审批的方案做好场地准备工作，确保场地符合吊装承载力、平整度的要求；对进入现场的工装柱、液压调垂支架、激光测斜仪等调垂设备设施进行精度检测和校准，确保调垂设备满足精度要求；钢立柱施工之前技术人员做好方案交底工作。

（三）施工期间误差校正方式

钢立柱必须在专业钢结构工厂制作，尽量避免现场制作或是拼装，在工厂制作时，安排专业工程师驻厂监督制造，确保出厂的钢立柱垂直度偏差控制在1/600以内，货到现场后必须按照方案吊放钢立柱到平整的混凝土场地内，再次采用激光测斜仪器进行垂直度检查，严格控制运输过程中和吊装过程中产生的垂直度误差。

灌注桩施工之前，根据地质报告选用合适的钻孔设备，确保设备选型正确。严格控制钻机场地的平整度，确保钻机稳固。成孔施工时，采取措施保证磨盘水平和控制钻杆垂直度，在软硬土层交界处，合理控制钻进速度，发现钻杆不垂直或设备晃动时，及时采用纠偏措施，保证钻孔垂直度偏差控制在1/100以内。

在钢立柱吊放后，使用手持式激光测斜仪来校正钢立柱的垂直度。这是一个关键步骤，确保立柱垂直度在可接受范围内。根据激光测斜仪测量结果，采用液压调垂支架从钢立柱的四个侧面方向逐步调整立柱的位置，以使其垂直。然后在混凝土导管吊装完成后再次使用手持式激光测斜仪来重复调整钢立柱的垂直度；在混凝土浇筑过程中和完成后，不间断检测钢立柱的垂直度，发现偏差后及时采用液压调垂支架调整钢立柱的垂直度，尤其是在混凝土超灌至设计标高后，要立即在钢立柱外侧均有对撑回填碎石，防止钢立柱上浮引起垂直度偏差。

结语：

总的来说，减小钢立柱垂直度误差是确保结构安全性和质量的重要步骤。设计、制造和施工中可采取措施，处理这些误差，并通过综合应用技术方式处理误差。在未来，继续研究和采用创新技术将进一步提高在处理垂直度误差方面的能力，从而推动建筑工程领域的发展。

参考文献：

[1] 熊楚炎.逆作法中钢立柱垂直度偏差原因分析及防治措施[J].建筑施工， 2013， 35（7）：3.

[2] 孙昊，朱金勇，仲鑫，等.逆作法施工钢立柱垂直度控制技术[J].城市建设理论研究：电子版， 2014， 000（023）：2426-2426.

[3] 廖秋林，张玉东，曾志献.逆作法钢管混凝土立柱垂直度控制系统设计和应用[J].矿产勘查， 2009， 12（008）：60-64.

[4] 范珂健.逆作法大直径立柱桩钢管柱垂直度偏差控制[J].上海建设科技， 2018（2）：5.