例析地下室逆作法施工的关键技术

例析地下室逆作法施工的关键技术
一、工程概况
某工程总建筑面积为26351.60m2，地下室為4087m2，设有三层地下室，基坑深度约15m。

地上21层，建筑高度为63.5m，建筑工程等级为一级，抗震设防烈度为7级。

由于本工程处于市中心繁华的商业地段，商业价值非常明显，工程形象进度对发展商来说非常重要。

根据初步设计要求，本工程采用地下连续墙为三墙合一，竖向构件柱采用圆钢管混凝土柱，水平支撑体系利用楼面梁板结构组成。

通过采用圆钢管混凝土柱及钢筋混凝土构件组成的结构体系，可实现地下室作业的逆作法施工。

二、逆作法施工关键技术
本工程地下3层，各层标高分别为：地下负一层为-5.4m、负二层为-10.0m、负三层为-14.1m。

地下室施工顺序：先进行地下连续墙的施工和冲孔桩基础（A），地下连续墙和竖向构件柱施工完毕后，作±0.000楼板（B），此时上部结构可按正作法施工；暗挖土方至负一层板底（C），做负一层结构施工（D）。

继续暗挖，做负二层临时钢管支撑（E）。

最后，暗挖负三层（F），完成承台及地下室底板结构施工（G）。

（字母示意图如下：）
（1）地下连续墙施工。

地下连续墙周长555m，墙厚为800mm，共划分为112个槽段，槽段长4000～6000mm，大部分槽段长度为5000mm，本工程槽段接头采用工字钢接头形式。

嵌固深度为入强风化（不透水层）不少于2m，墙深在25～30m。

在地下连续墙施工过程中，关键是圆砾层中的成槽，直接用抓斗抓土，在密实的圆砾层中很难施工，进尺很慢，要求采取先成导向孔的措施。

导向孔采用传统的冲击式钻机，进度也很慢。

经研究改进导向孔采用回转钻机施工，成孔效率较高。

（2）人工挖孔桩施工。

基础采用人工挖孔桩，桩径分别为1400、1500、1600、1800、2000、2200、2300、2400、2500、2600、2700mm等11种。

裙楼部分桩径在1600mm以内，桩端持力层为圆砾层；塔楼部分桩径1800～2700mm，桩端持力层为中风化或微风化泥岩。

桩心混凝土有C25、C35两种。

本工程人工挖孔桩共计有326根。

在基坑开挖至负一层后进行挖孔桩的施工，以减少空孔工程量。

（3）中间支承柱施工。

中间支承柱与地下室结构柱合二为一，采用钢管柱（钢构柱）和钢筋混凝土预制柱2种形式，在主塔楼地下室至±0.00以上5层部分采用钢管柱，柱心浇捣C60混凝土，主梁为劲性刚梁，次梁为钢筋混凝土梁。

钢管柱直径分别为600、1000、1300、1500mm，钢构柱800mm×800mm，24条，总计数量128根。

钢管柱制作采用螺旋焊缝，从下料、卷管、焊接均由电脑控制，一次成型。

主塔楼以外中间支撑柱采用钢筋混凝土预制柱，主要规格为700mm×700mm，共有预制柱198根。

在人工挖孔桩施工完成后，在桩孔内安装定位器，再吊装钢管柱或钢筋混凝土预制柱，钢筋混凝土预制柱从底板至负一层，负一层以上为现浇，钢管柱从底板至五层转换层，共8层高，分3节吊装，采用80t汽车起重机吊装。

（4）土方施工。

本工程地下室采用逆作法施工，基坑大面积土石方开挖主要分为两个阶段出土：支模板绑扎钢筋浇筑首层梁板后。

混凝土强度达到设计要求后，开始暗挖作业。

土方出土口设在1～6×M轴和1-6×N处。

修建车道，土方可随挖随走。

负一层土方开挖完成后进行负一层的结构施工。

负一层楼面结构完成后暗挖土方至负二层下方，做横向腰梁及钢管临时支撑施工，再暗挖至负三层底板，进行承台及底板的施工最后再进行负二层结构施工、封闭出土口。

为确保工期，第一阶段土方开挖须在15天内完成，既需配备3台挖土机（铲斗1m3）及15辆运土汽车（装载量10m3）。

施工机械根据工程进展适时调整，尤其在施工初期要适当增加运土车辆以满足工程进度要求。

开挖时土方外运两个大门都作为车辆出入口，对应的基坑位置设临时道路，方便土方外运。

土方开挖采用分层开挖，每层厚度约2.5米，以与基坑支护施工相配合施工。

基坑下半截开挖时，要分层设置运输道路，以便车辆行驶。

（5）排水措施。

场地内水量较小，主要补充水为天然降水。

在施工中，要做好以下排水措施：1）在护顶位置设置400X300排水沟，避免基坑外积水流入基坑。

该排水沟可同时作为场内的排水设施。

2）考虑到以完成了地下连续墙的施工，场地地下水水量不会太大，基坑内采用明沟排水。

排水沟和集水井设置按照设计图纸施工，排水沟底至少比基坑底低0.3～0.4m，宽度约300，集水井底比沟底低0.5m以上，大小约1.0X1.0米，间距约30米，随基坑开挖逐步加深，
基坑底、沟底、井底均应保持这一深度差，坑中积水应及时抽排。

3）降水井点设置：如果地下水涌量较大，影响基坑施工，则要采用井点降水将水面降至开挖面以下。

井点设置如下：在基坑底沿边线排水明沟每隔30m设一个降水井（同时起集水井作用）。

降水井为圆形，Ф1000，深4m，井底填充30-50碎石1m 厚作滤水层，并沿东南西北四个方向在护壁上开孔引水，引水孔为Ф200，沿降水井护壁往上每隔0.8m开一排孔（四个）。

（6）通风及照明。

在负一层结构完成后，负二、负三层的施工基本在封闭状态下施工，操作可视度差，能见度低，大量土方机械、电焊机等施工机械产生的油烟、废气、有害、有毒气体无法自然排出，恶化工作条件，危害工人健康。

（7）逆作法施工的安全措施。

1）逆作施工时，坑洞和孔洞较多，要设围护栏杆，上下要设有专用上、下人梯，垂直孔洞的防护应有专项安全方案和具体要求；2）地下通风、用电和照明，应保证现场施工的要求；3）利用有效的监测手段进行信息化施工，如发现有地面异常等不利征兆，必须加强监测，并立即采取安全措施处理；4）认真研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现的地质不良现象和有害气体等情况，须作出预防措施和应急措施；5）施工过程中，应密切注意挖土和排水时基坑的安全，挖土机不得碰撞梁板及支撑柱结构。

三、结束语
综上所述，逆作法施工技术不仅能够提高地下工程的安全性，而且可以大大节约工程造价，缩短施工工期，防止周围地基出现下沉，从而保证深基坑施工的质量与安全。

在本次工程施工中，由于各方面技术措施配合比较好，取得了满意的施工效果，得到了业主的好评。

参考文献
[1]张丰钦.浅谈地下室结构逆作法施工技术[J].中国科技博览，2010，（4）.？？？
[2]彭彬秋.关于建筑逆作法施工技术与安全管理的研究[J].经济技术协作信息，2009，（15）.。