淺析逆作法在高層地下停車庫施工中的應(yīng)用工藝

蔣建

【摘要】由于城市建設(shè)的飛速發(fā)展，尤其是城市中心地區(qū)的高層建筑在建設(shè)過程中，存在建設(shè)場區(qū)狹小的問題，給工程施工留有的空間很小，在基坑開挖時，對周圍建筑物的影響就必須給予更加重要的考慮。因此逆作法越來越多的運用于高層建筑地下室施工中，成為高層建筑地下室施工的一種有效方法，本文就對此技術(shù)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；地下工程；逆作法；施工；技術(shù)

一、“逆作法”概述

（一）工藝原理

“逆作法”施工的工藝原理是：先沿建筑物的四周澆筑地下連續(xù)墻混凝土，作為地下室的邊墻或基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在建筑物內(nèi)部有關(guān)部位澆筑混凝土或打入中間支承柱。然后開挖土方，至第一層地下室底面標(biāo)高，并且完成地面層底面的梁板工程，此時已經(jīng)完成的地面層底面的梁板結(jié)構(gòu)，就可以用作周圍地下連續(xù)墻剛度很大的支撐系統(tǒng)。然后繼續(xù)向下開挖土方，逐層施工地下一層以下的各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時，在已經(jīng)完成的地面層底面梁板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，接高柱子或墻板，向上逐層進(jìn)行地面以上各層結(jié)構(gòu)的施工。由此可知，“逆作法”施工就是以地面為起始點，向上、向下同時進(jìn)行施工，直至工程完工的一種新的施工方法。

（二）工藝特點

（1）縮短建設(shè)工期

采用傳統(tǒng)施工方法，總工期包含了地下結(jié)構(gòu)工期、地上結(jié)構(gòu)工期以及裝修等所占工期，而采用逆作法施工，地下室可與地上結(jié)構(gòu)同時施工，且地下結(jié)構(gòu)層數(shù)愈多，施工工期則縮短愈顯著，大約可節(jié)省三分之一工期。

（2）減少施工費用

采用逆作法施工，無需在支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下室外墻之間預(yù)留施工操作空間，可直接在地下室外墻處構(gòu)筑地下連續(xù)墻，據(jù)統(tǒng)計，相對于常規(guī)的臨時支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，可節(jié)約四分之一的地下室外墻及外墻下工程樁費用；采用逆作法施工，地下連續(xù)墻既與內(nèi)襯墻組成復(fù)合結(jié)構(gòu)作為地下室永久性承重外墻，又可以作基坑開挖擋土阻水的支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而省掉地下室外墻及外墻下工程樁的工程費用，據(jù)統(tǒng)計大約可節(jié)省三分之一左右的工程總造價。

此外，采用逆作法時，一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺，不必另外架設(shè)開挖工作平臺與內(nèi)撐，可以減少甚至取消臨時設(shè)施（費用一般占地下工程百分之三十以上），可使地下工程成本節(jié)約百分之十以上；施工工期的縮短，可使項目提前運行使用，從而增加了資金成本效益；可以優(yōu)化底板結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少高地下水位地區(qū)的抗浮樁數(shù)量；減少了不可預(yù)測風(fēng)險，因為對鄰近設(shè)施的不利影響降低到了最低程度。

（3）環(huán)境安全更有保障

與通常的開挖施工相比，用逆作法施工可省去支護(hù)結(jié)構(gòu)的臨時支撐，避免了環(huán)境污染；此外，采用逆作法不會發(fā)生周圍環(huán)境位移，以及爆破振動與支撐突然卸載對周圍環(huán)境的危害；而且由于受力良好合理，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量小，因而對鄰近建筑的影響較小；同時，地下施工由封閉式代替了敞開式，減少了噪音、煙塵及光污染程度；地面交通、市政管線、鄰近建筑設(shè)施可得到恢復(fù)和保護(hù)；可少占甚至不占用基坑外地面。

（三）工藝流程

地下連續(xù)墻、支護(hù)樁、工程樁（含鋼管柱）的施工→開挖負(fù)一層土方至給定標(biāo)高→首層樓板施工→開挖負(fù)二層土方至給定標(biāo)高→負(fù)一層樓面結(jié)構(gòu)施工（含部分襯墻）→開挖地下室剩余土方→墊層澆筑→底板防水層施工→底板結(jié)構(gòu)施工→負(fù)三層防水及襯墻施工→負(fù)二層樓面結(jié)構(gòu)施工→負(fù)二層防水及襯墻施工。

二、工程實例

（一）工程概況

某工程地下停車庫主體工程是由2層地下室組成的鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為26281.86m2，主體建筑高度為8.15m，其功能布局為地下停車庫。地下一層占地面積13324.818m2。工程用護(hù)樁為沖（鉆）孔灌注樁徑為φ1000@1300，φ1200@1400，樁長約20m，共有圍護(hù)樁458根。

（二）施工方法選定

由于本工程位于市中心繁華地帶，施工場地狹窄，施工條件復(fù)雜材料堆放、機(jī)械布置相當(dāng)困難。本工程用地在施工前是作為商業(yè)停車場之用，建設(shè)單位為了早日能投入商業(yè)、停車經(jīng)營，要求項目的工期相當(dāng)短，而且特別要求盡快先交出首層車場進(jìn)行使用。采用其他施工方法很難能滿足上述要求，經(jīng)過方案篩選及專家論證，決定采用逆作法施工技術(shù)進(jìn)行地下室施工。

（三）施工技術(shù)措施及施工方法

（1）地下連續(xù)墻施工

本工程地下連續(xù)墻既作為基礎(chǔ)支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時亦作為永久承重受力結(jié)構(gòu)，、墻體需留較多埋件，因此施工質(zhì)量要求較高。連續(xù)墻厚800mm，混凝土強(qiáng)度等級為C30，槽段按段長5-6m劃分，采用液壓抓斗和沖擊鉆孔樁機(jī)聯(lián)合成槽，液壓抓斗用于抓土和抓部分的強(qiáng)風(fēng)化泥巖，當(dāng)遇到較硬的巖層和地下障礙物時，改用沖擊鉆成槽，嚴(yán)格控制導(dǎo)槽的施工質(zhì)量能有效地保證連續(xù)墻軸線、垂直度、預(yù)留件位置質(zhì)量，本工程采用超聲波測壁儀監(jiān)測墻體軸線和垂直度質(zhì)量。連續(xù)墻槽段間采用十字鋼板接頭，它具有傳遞槽段間的豎向剪力和防水的雙重功能，可以提高側(cè)墻的整體剛度，減少槽段間的差異沉降。

（2）人工挖孔樁施工

本工程局部基坑支護(hù)樁和全部工程樁采用人工挖孔樁，施工工序簡單、工期短，支護(hù)樁樁徑為qb1200，由圓樁和腰鼓樁相間密排布置。支護(hù)樁嵌固長度為5m工程樁樁徑為qbl400，成孔深度為1620m，持力層為中、微風(fēng)化巖。

（3）中間支承柱施工

塔樓范圍內(nèi)采用鋼管柱作為中間支承柱，塔樓外采用鋼筋混凝土柱作為中間支承柱，核心簡部分采用格構(gòu)式鋼柱作為中間支承柱。中間支承柱在地下室底板未澆筑前與地下連續(xù)墻一起承受地下及地上各層的結(jié)構(gòu)自重及施工荷載。

①地下部分鋼管柱施工由于鋼管柱支承在人工挖孔樁上，故兩者的連接是施工的重點及難點。本工程中采用設(shè)置限位鋼板的方法來固定鋼管柱，在人工挖孔樁上精確安裝一塊環(huán)形鋼板，在其上焊接3個16mm厚限位鋼板用于固定鋼管柱位置，然后吊裝鋼管柱及澆筑lm高樁芯混凝土封堵鋼管柱腳，這樣最大限度地保證了鋼管柱的準(zhǔn)確連接。待首層梁板完成后，采用高拋法一次完成鋼管柱混凝土。

②地下部分鋼筋混凝土柱施工鋼筋混凝土柱是在地下室土方開挖前施工，從樁頂往上施工。由于是在樁內(nèi)施工，施工難度較大。為了準(zhǔn)確控制柱子垂直度和方位，將地下部分鋼筋混凝土柱分三段施工。柱模采用專門加工的鋼定型模板，在地面拼裝后用塔式起重機(jī)吊入樁孔就位，在樁孔內(nèi)每隔500m設(shè)一道井字型水平支撐將其固定，然后澆筑混凝土。

（4）電梯井施工

本工程地下室電梯井方形抗震墻鋼筋砼簡體結(jié)構(gòu)的施工，經(jīng)過方案對比論證，決定采用工藝簡單，施工安全穩(wěn)妥的沉井式大直徑人工挖孔樁護(hù)壁支護(hù)方案。簡體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在大孔樁支護(hù)下順作施工至板底。

結(jié)語

（1）該工程周圍建筑密集，根據(jù)工程的特點及現(xiàn)場的實際情況，采用了逆作法工藝，有效控制了變形。經(jīng)監(jiān)測，基坑及周邊建筑群安全，施工效果好。

（2）該工程逆作法在降低工程造價、縮工期、環(huán)境保護(hù)等方面有許多優(yōu)越性，可應(yīng)用于類似工程。

參考文獻(xiàn)：

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