逆作法施工在深基坑工程中的應用

□文/顏 勇 佟成龍 冉旺盛

逆作法施工在深基坑工程中的應用

□文/顏 勇 佟成龍 冉旺盛

文章以實際工程為例，介紹逆作法在高層建筑多層地下室結構施工，先沿地下室軸線施工三軸水泥攪拌樁和支護樁，樓座范圍內施工支撐格構柱樁，然后進行土方開挖，順作施工梁板墻結構。逆作法施工可根據(jù)設計要求，同時施工地下和地上結構。

逆作法；高層建筑；格構柱樁

1 工程概況

匯都苑工程位于天津市河北區(qū)中心城區(qū)，1#、4#樓均為地上33層、地下4層的高層住宅樓，-1.95～-0.12 m轉換層采用逆作法施工。

-1.95 m標高轉換層環(huán)冠梁截面尺寸700（1 000）mm×800 mm，轉換梁截面尺寸400（600、900）mm× 700 mm；-1.95 m標高樓板板厚250 mm，-0.12 m標高樓板板厚180 mm，轉換層由支頂格構柱樁支撐。

2 施工工藝

樁基格構柱施工→降水施工→土方開挖→回填砂→墊層施工→下甩剪力墻支模→格構柱柱帽鋼筋綁扎→-1.95 m暗柱插筋→-1.95 m梁鋼筋綁扎→-1.95 m剪力墻插筋→-1.95 m模板支設→混凝土澆筑孔預留→-1.95 m樓板鋼筋綁扎→-1.95 m混凝土澆筑→轉換層墻體鋼筋綁扎→轉換層土方開挖支模架搭設→轉換層模板支設→-0.12 m梁板鋼筋綁扎→轉換層模板加固→-0.12 m混凝土澆筑。

2.1 樁基格構柱施工

1#樓由33根鋼格構柱支撐，4#樓由26根鋼格構柱支撐。格構柱支撐在環(huán)冠梁上，環(huán)冠梁與轉換梁結構板為一個整體。格構柱采用一道水平方向鋼連系梁加固。格構柱施工要保證格構柱中心、柱頂標高及方位符合設計要求。

2.2 降水施工

工程地下水位高且逆施工時，止水帷幕未封閉，但逆作法施工基槽必須處于干燥狀態(tài)，因此在1#樓設置8個降水井點、4#樓設置6個降水井點，降水井深度5 m。

降水施工能保證作業(yè)面干燥狀態(tài)，同時降水水位不能過低，以防發(fā)生土體沉降，影響轉換層樓板結構沉降，保證水位控制在開挖面下500 mm。

2.3 土方開挖

土方開挖采用1∶1盆式開挖，基坑開挖深度整體超挖1 m，開挖面積保證車庫頂板甩筋不與邊坡沖突。

土方開挖過程中，格構柱四周1 m范圍內的土，采用人工清理，防止挖機觸碰格構柱，導致格構柱樁段樁和格構柱角鋼發(fā)生變形。

2.4 回填砂

土方開挖深度超挖1 m，基坑開挖完成后，對基坑底部整體回填1 m厚中河砂，中砂到場后，采用挖機與履帶吊配合的方式進行回填，回填完采用人工夯實，見圖1。

圖1 回填

回填砂的目的是方便墻柱插筋施工，能夠保證插筋長度，能比插入土中施工節(jié)省工期2～3 d；回填砂的透水性優(yōu)于粘土，回填砂需要采用人工夯實，夯實的目的防止墊層不均勻沉降。

2.5 墊層施工

回填砂平整完畢后，基坑底部加寬預留出剪力墻插筋位置，其余部位整體澆筑混凝土墊層，墊層混凝土強度等級為C15，厚度150 mm，墊層頂部大面標高為轉換梁（700 mm高）梁底標高，由于環(huán)冠梁較少，環(huán)冠梁位置梁底墊層頂標高較大面低100 mm，待墊層整體達到強度后，在大面墊層上放線，再對剪力墻、環(huán)冠梁、轉換梁進行精確定位，見圖2。墊層完成后在槽底四周設置排水溝，轉角處設置集水井。

圖2 墊層標高

墊層施工要保證標高準確及平整度，墊層澆筑后混凝土抗壓強度達到1.2 N/mm2方可進行后續(xù)放線等施工，轉換梁和環(huán)冠梁梁底滿鋪油氈，作為隔離層防止后期土方開挖墊層脫落。

2.6 下返剪力墻支模

墊層達到可上人強度后，放線對剪力墻、環(huán)冠梁、轉換梁進行精確定位，為便于后期-1層墻柱對接施工，必須考慮剪力墻下返200 mm的高度，下返200 mm剪力墻兩側優(yōu)化后采用模板支設，于原墊層空隙位置澆筑混凝土，剪力墻底部為前期回填砂，便于剪力墻后續(xù)插筋，見圖3。

圖3 剪力墻模板

剪力墻下返支模優(yōu)化后避免了由于磚胎膜砌筑等工藝的技術間歇對工期的影響，節(jié)約工期1～2 d，確保了墻、梁精確定位的同時又使得下返剪力墻平整順直，也保證了結構的施工質量。

2.7 格構柱柱帽鋼筋綁扎

1#、4#樓格構柱與環(huán)冠梁相交處，在格構柱角鋼上焊接錨筋并增加柱墩，以提高格構柱與環(huán)冠梁之間的連接整體性。

此種節(jié)點做法減少了焊接工程量，避免了梁筋與格構柱沖突的情況，縮短工期的同時提高了結構的穩(wěn)定性。

豎向鋼筋與格構柱角鋼焊接連接，角鋼焊接之前要人工打磨清理角鋼上的鐵銹、砂土等污物雜質，焊縫要飽滿、均勻、整齊，不得漏焊、夾渣。

2.8 -1.95 m暗柱插筋

剪力墻下返200 mm增加了鋼筋下插的長度。墻柱鋼筋直徑≥16 mm鋼筋，采用直螺紋連接；墻體鋼筋直徑＜16 mm采用綁扎搭接。剪力墻鋼筋與暗柱鋼筋按50%搭接率錯開連接。回填砂的厚度充分考慮鋼筋下插的長度。暗柱鋼筋插入砂，位置定位要準確；暗柱箍筋在剪力墻內綁扎2道，再綁扎1道5 cm起步箍筋；剪力墻水平筋提前綁在剪力墻內，以防梁鋼筋綁扎完，無法綁扎剪力墻水平鋼筋。插入砂中的鋼筋套上鋼筋保護帽，用塑料薄膜包裹多層密實，再用透明膠帶包裹2層，直至鋼筋保護膜不容易被破壞保護區(qū)長度為鋼筋插入長度，見圖4。

圖4 暗柱插筋

此做法不僅減少鋼筋銹蝕，還能夠精確確定鋼筋插入長度，減少反復測量的工程量。

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由于剪力墻鋼筋直徑為10 mm，遇插筋施工難度大的部位，采用φ25 mm鋼筋提前打孔，方便剪力墻插筋施工。

2.9 模板支設

-1.95 m位置梁側模及頂板模采用木模板加木方支撐體系，采用木枋作為立桿和龍骨，立桿木枋下墊木方，見圖5。

立桿采用2根50 mm×100 mm木方，立桿尺寸變?yōu)?00 mm×100 mm，主龍骨采用2根50 mm×100 mm木方，主龍骨尺寸變?yōu)?00 mm×100 mm，次龍骨采用50 mm×100 mm木方。

圖5 轉換層板支模

2.10 混凝土澆筑孔預留

逆作法施工需要在標高-1.95 m和-0.12 m板上預留直徑150 mm混凝土澆筑孔，為后續(xù)-1層剪力墻混凝土澆筑提供便利。預留孔盡量避開衛(wèi)生間和廚房等需要做防水的房間，采用直徑150 mmPVC管，管長250 mm，預留孔間距≯1 000 mm，預留洞中心到剪力墻邊距離125 mm，電梯井及樓梯間四周墻體不需要留預留孔，見圖6。

圖6 混凝土預留澆筑孔

2.11 車庫與樓座相接部位處理

樓座與車庫頂板相接處，車庫頂板需要焊接300 mm×3 mm止水鋼板，樓座外剪力墻在標高-1.95 m處需要做300 mm高導墻并迎水面焊接300 mm×3 mm止水鋼板，見圖7。

圖7 樓座與車庫頂板施工縫處預埋止水鋼板

2.12 預留鋼筋保護

1）車庫頂板甩筋保護，鋼筋上鋪木方做為次龍骨，木方間距200 mm，木枋上滿鋪13 mm厚模板；頂板甩筋主龍骨為3道，立桿間距500 mm×500 mm,側向水平木方間距為300 mm；模板短邊尺寸為1 850 mm。

2）上部墻體甩筋采用PVC套管進行保護，減少鋼筋銹蝕。

3 逆作法施工的優(yōu)勢

1）從施工效果來看，逆作法可以使基坑在施工過程中變形減小，也可以減少對相鄰建筑物的影響，同時減少對周圍路面的變形。

2）從施工難度來看，逆作法可以增加工程中樓體的穩(wěn)定性和抗壓性，保證施工過程的順利進行。

3）從工程進度來看，由于逆作法可以同時向上向下進行施工，所以極大限度的縮短工期，從而可以減少成本支出，獲得更多的商業(yè)利益。

4）從環(huán)境保護來看，逆作法相對于常規(guī)的施工方法，會產(chǎn)生較少的揚塵和噪聲，從而減少施工過程中對環(huán)境造成的污染。

4 結語

在深基坑的高層建筑物施工中運用逆作法，可以保障工程的安全，同時縮短工期、節(jié)約成本，減少對周圍建筑的影響，減少施工對環(huán)境的污染，因此逆作法具有很大的實用性，可以創(chuàng)造出很多方面的效益；但由于逆作法地上地下立體交叉施工，工序多而復雜對施工組織有一定難度，施工中要求精心組織施工，才能確保工程的順利完成。

[1]《建筑施工手冊》（第五版）編委會.建筑施工手冊[M].5版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]徐至鈞.深基坑工程逆作法施工[J].住宅科技，2000，（12）：22-25.

[3]李曉航.建筑工程逆作法施工技術優(yōu)勢分析[C].建筑科技與管理學術交流會[A].2015.

□佟成龍、冉旺盛/中建五局第三建設有限公司天津分公司。

TU753

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1008-3197（2016）06-32-03

10.3969/j.issn.1008-3197.2016.06.010

2016-08-29

顏 勇/男，1987年出生，工程師，中建五局第三建設有限公司天津分公司，從事工程技術管理工作。