蓋挖逆作法施工質(zhì)量與安全控制措施

林煒彥

摘 要：蓋挖逆作法施工技術(shù)性強，洞內(nèi)土方開挖及地下結(jié)構(gòu)施工條件差。我們在某工程中通過加強施工技術(shù)管理，采取可靠的質(zhì)量、安全與環(huán)保措置措施，確保了施工質(zhì)量與安全。

關(guān)鍵詞：蓋挖逆作法；施工質(zhì)量；安全生產(chǎn)；環(huán)境保護；控制措施

建設(shè)工程蓋挖逆作法施工，一般是利用地下連續(xù)墻和各層梁板組成深基坑支撐體系，在完成地面一層（±0.00）的樓面結(jié)構(gòu)后，地下室部分從上往下澆筑各層地下梁板結(jié)構(gòu)，各層梁板結(jié)構(gòu)作為地下連續(xù)墻各道內(nèi)支撐，直到底板封底，上部結(jié)構(gòu)也可同時施工，節(jié)省了整個工程的施工工期。鬧市區(qū)建筑工程普遍具有多層地下室，而建設(shè)場地普遍周邊房屋林立，且管線密集，如廣州大沙頭綜合樓等工程，采取蓋挖逆作法具有較好的優(yōu)勢。但蓋挖逆作法施工技術(shù)性強，洞內(nèi)土方開挖及地下結(jié)構(gòu)施工條件差，工效較低，必須加強施工技術(shù)管理，嚴格控制施工質(zhì)量與安全。

1.工程概況

廣州大沙頭綜合樓工程位于廣州市越秀區(qū)大沙頭路與沿江東路交界處，地下室3層，上部為多高層建筑?；娱_挖邊線周長135m，面積1066㎡，開挖深度14.51m，基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級為一級。

該工程建設(shè)場地地處珠三角河流沖積平原地帶，地形平坦，地貌形態(tài)單一。各土層主要由雜填土、沖積層、殘積土及下白堊系泥巖組成，主要影響土層有：（1）雜填土層厚2.50～4.80m，濕，松散；（2）粉、細砂層厚1.60～9.30m，平均層厚5.54m，飽和，松散，局部稍密，含少量淤泥及粘粉粒；（3）中砂層厚1.50～6.90m，平均層厚4.18m，飽和，稍密，主要成分為石英；（4）粉質(zhì)粘土層厚1.30m，濕，硬塑，含少量巖碎屑；（5）強風化泥巖層厚0.50～7.45m，平均3.91m，帶內(nèi)巖石風化強烈，巖芯呈半巖半土狀、巖柱狀；（6）中風化泥巖層厚3.20～18.90m，帶內(nèi)巖石風化裂隙發(fā)育，巖芯呈碎塊～短柱狀，局部巖質(zhì)性脆、較硬，鉆進困難；（8）微風化泥巖層厚2.00～6.00m，帶內(nèi)巖石風化裂隙較發(fā)育，含鈣質(zhì)，質(zhì)硬性脆，巖芯呈短柱狀，少量塊狀。

地下水位埋深為2.00～2.60m之間，標高5.39～6.14m，埋藏較淺，地下水對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋均無腐蝕性。在該工程中，設(shè)計上采取地下連續(xù)墻加兩道樓蓋內(nèi)撐作為基坑支護結(jié)構(gòu)，并為蓋挖逆作法的實施創(chuàng)造條件。

該工程2010年7月開工時，廣州亞運會在即，在9月30日廣州市區(qū)的各個建設(shè)工程都必須停工，在此前，水泥攪拌樁、地下連續(xù)墻、工程基礎(chǔ)樁與格構(gòu)柱、基坑頂降排水、第一層土方開挖施工，都穿插進行。在10月1日至整個亞運會期間，進行樁基礎(chǔ)與地下連續(xù)墻的檢測，亞運會后進行土石方開挖、地下及上部結(jié)構(gòu)的施工。

2.施工簡況

2.1施工過程簡述

施工分兩大部分：第一部分為地面施工，包括基坑支護結(jié)構(gòu)（地下連續(xù)墻與水泥攪拌樁等）、格構(gòu)柱、工程基礎(chǔ)樁、地下室頂板結(jié)構(gòu)及土方施工；第二部分為地下洞內(nèi)施工，包括土石方開挖、地下室結(jié)構(gòu)、裝修施工和設(shè)備安裝等。

在蓋挖逆作法的施工工藝，一般按地下室的層數(shù)劃分施工階段，有幾層地下室則相應(yīng)分幾個施工階段。該工程有3層地下室，在施工工藝上相應(yīng)分如下3個階段：

第1階段：第1次土方開挖至-1.9～-3.3m、外露格構(gòu)柱拆除；主樓樁基礎(chǔ)與地下連續(xù)墻檢測、臨時支撐梁施工、地下室頂板結(jié)構(gòu)支模、綁鋼筋、澆筑混凝土并養(yǎng)護。

第2階段：在地下室頂板結(jié)構(gòu)形成的“內(nèi)支撐”保護下，第2次開挖土石方至-7.5m標高，外露格構(gòu)柱拆除或作為地下室結(jié)構(gòu)柱“鋼筋骨架”，-7.3m標高地下室結(jié)構(gòu)支模、綁鋼筋、澆筑混凝土并養(yǎng)護，如圖1、2。

第3階段：在已經(jīng)施工的地下室結(jié)構(gòu)形成的“內(nèi)支撐”保護下，第3次開挖土石方至-15.8m標高，外露格構(gòu)柱拆除或作為地下室結(jié)構(gòu)柱“鋼筋骨架”，施工-14.9m或-14.5m標高的地下室結(jié)構(gòu)，最后施工-10.9m標高的地下室結(jié)構(gòu)、底板及樁承臺等，如圖3、4。

同理，施工地下室車道、樓梯，并從底板面開始作襯墻，修整地下室外墻并粉刷等。

在暗挖土石方與地下結(jié)構(gòu)施工的同時，從上述第2階段中，即插入上部結(jié)構(gòu)的逐層（從首層往上）施工。

2.2施工重點難點

地下連續(xù)墻既是基坑支護結(jié)構(gòu)，又是地下室永久結(jié)構(gòu)外墻，施工過程中不僅要確?；又ёo結(jié)構(gòu)墻（地下連續(xù)墻與水泥攪拌樁）的質(zhì)量與安全，而且要做好地下室外墻的預埋與防水等工作。

地下連續(xù)墻施工時分33個槽段，槽段接頭均采用套銑法接頭，接頭套銑長度每邊20cm，基坑中央?yún)^(qū)域作為銑槽機施工平臺，基坑東側(cè)做為鋼筋加工平臺，鋼筋加工平臺及雙輪銑作業(yè)平臺采用厚25cm的鋼筋混凝土硬化處理，場地縱橫坡度不大于1%。

該工程位于廣州地鐵六號線線路正上方，在該工程基坑東向約40m左右的位置由于砂層較厚，透水性強，地質(zhì)較差，在連續(xù)墻施工前在連續(xù)墻兩側(cè)各施工一排水泥攪拌樁作為止水帷幕，同時對該部位基坑內(nèi)的土體加固抗浮施工，土體加固主要用Ф500@350的水泥攪拌樁，通過換土加大土體的自重，確保地下結(jié)構(gòu)不上浮。緊貼連續(xù)墻兩側(cè)的水泥攪拌樁施工至地面。基坑內(nèi)則由地鐵隧道上方施工至地下室底板頂，其中水泥攪拌樁底距離隧道頂部的最小距離大于3.0m。在周邊水泥攪拌樁完成7～10天后才能進行地下連續(xù)墻的施工。

該工程的水泥攪拌樁進場3臺攪拌樁機用于土質(zhì)改造。水泥攪拌樁遇到地下障礙物無法施工的，改為同直徑的高壓旋噴樁，間距不變，進場1臺3D2-S2-85/45旋噴樁機。

蓋挖逆作法的主要施工重點在于在地下連續(xù)墻的施工及質(zhì)量控制，難點在于施工時對各種地下結(jié)構(gòu)預埋件的埋設(shè)。對于該工程施工中的難點，我們采取的方法和經(jīng)驗如下：

對于地下結(jié)構(gòu)梁與地下連續(xù)墻節(jié)點的處理措施，于地下連續(xù)墻鋼筋骨架上，在梁的位置預先埋設(shè)鋼板并臥進墻內(nèi)5～6cm，以增加其抗剪能力。待與梁連接時再在頂埋鋼板上焊牛腿，然后將梁的縱筋與牛腿焊牢。

地下連續(xù)墻鋼筋與樓板的連接，采用兩種方法：一種是板筋Φ12以下，采取在地下連續(xù)墻上預留筋；另一種是板筋Φ12以上，采取在以后地下結(jié)構(gòu)相應(yīng)位置施工時再插筋的方法，按樓板布筋位置在地下連續(xù)墻上輕鉆孔，孔深應(yīng)大于或等于鋼筋錨固長度，插入鋼筋后采用微膨脹高強灌漿料經(jīng)加壓灌入孔中。

對地下結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)連接的預埋鋼筋、鋼盒和鋼套管等預理構(gòu)件，應(yīng)在鋼筋籠制作前準確復核導墻頂標高，以確定鋼筋籠吊筋位置，待鋼筋籠成型后準確確定底板、梁板的位置，再焊接固定預埋件的鋼筋、鋼盒及鋼套管等，采用焊接方法固定在復核過的鋼筋籠縱向主筋上，以確保預埋件位置準確。底板和負一、二層樓板的預埋鋼筋使用纖維板予以保護，梁盒內(nèi)填充泡沫塑料，以便基坑開挖后進行鋼筋連接。

蓋挖逆作法的缺點是洞內(nèi)土方開挖及地下結(jié)構(gòu)施工條件差，工效較低。對此，可以增加蓋板下洞內(nèi)照明，改善垂直和水平運輸出土機械設(shè)備，增加出土口，安排好出土路線，均衡對稱流水施工等措施，以此提高工效。

3.主要質(zhì)量控制措施

為了實施蓋挖逆作法，施工過程中必然有很多預埋件與預留孔洞，如該工程設(shè)計要求在連續(xù)墻內(nèi)預埋φ16鋼筋約28t。堅持施工中多級檢查制度是預埋件與預留孔洞施工質(zhì)量的重要保證，為防止漏留和事后打鑿，必須建立如圖5質(zhì)量控制檢查體系。

施工前，有關(guān)技術(shù)人員對鋼筋圖、結(jié)構(gòu)圖、設(shè)備安裝圖及預埋件與預留空洞圖進行詳細對照審查，對各類圖紙中反映的預埋件、預留孔洞位置尺寸、大小、數(shù)量、規(guī)格等進行仔細復核，充分了解設(shè)計意圖，發(fā)現(xiàn)問題，及時向駐地監(jiān)理工程師及設(shè)計人員反映，并最終以設(shè)計人員及監(jiān)理工程師下達的書面通知為執(zhí)行標準，不私自做出論斷，之后以結(jié)構(gòu)段為單位，對每段內(nèi)的預留孔、預留件詳細統(tǒng)計，把各種預留孔、預留件繪制在一張交底圖上，做好技術(shù)交底，交底內(nèi)容要齊全明了。

預留孔模板加工尺寸誤差必須符合設(shè)計及規(guī)范要求，超出范圍的，要堅決拆掉重做。預埋件、預留孔洞位置以中心線及實測標高嚴格控制，中心線應(yīng)在結(jié)構(gòu)模板調(diào)整平并加固好后，用紅漆涂于模板面上或穩(wěn)固的鋼筋網(wǎng)片上，中心線附近0.5m鋼筋以焊拉形式相連。施工中，中線測設(shè)嚴格按雙檢制執(zhí)行，未經(jīng)復核的中線不準使用，確保中線設(shè)置正確。預留預埋為防止錯漏，由現(xiàn)場的測量定位放線小組負責定位。

混凝土澆筑前，施工人員用經(jīng)緯儀或全站儀，在牢固的鋼筋網(wǎng)上測設(shè)基準中心線，以此對預留孔、預埋件位置再次進行檢查，防止施工過程中模板可能的移動導致中線偏差對預留孔位置造成誤差和進行精確檢查。合格之后報請監(jiān)理工程師驗收并做好記錄，簽認合格后方可進入下道工序，檢查過程中隨時接受監(jiān)理工程師的監(jiān)督指導。

蓋挖逆作法施工現(xiàn)場的其他各項質(zhì)量控制工作，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《工程測量規(guī)范》GB50026、《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330、《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》J271、《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145及《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120等有關(guān)標準的規(guī)定，并應(yīng)滿足蓋挖逆作法工程設(shè)計、施工及監(jiān)測控制安全、精度的要求。

4.安全生產(chǎn)控制措施

蓋挖逆作法施工，地下室結(jié)構(gòu)是從上往下，在已經(jīng)施工的地下室結(jié)構(gòu)形成基坑支護結(jié)構(gòu)體系的“內(nèi)支撐”情況下，再往下開挖土石方和澆筑下部結(jié)構(gòu)，該支撐體系能對地下防水和防止基坑變形、克服周邊地面不均勻沉降，降低對周圍環(huán)境的不利影響，起到在一定程度上的作用。

按該工程蓋挖逆作法的施工特點，我們在施工中制定一套安全技術(shù)措施，組織貫徹落實定期安全活動，認真做好開工前各級安全交底工作。

工地配備足夠的安全帽、安全帶、安全網(wǎng)等安全用品和足夠的消防器材，現(xiàn)場設(shè)立安全宣傳牌和消防宣傳牌。進入施工現(xiàn)場的人員必須戴好安全帽。

現(xiàn)場出入口設(shè)安全崗，配備專人指揮車輛，車輛按指定的線路行駛，指揮分地面上和地下室下兩崗，相互呼應(yīng)，同步指揮。機械施工區(qū)域禁止閑雜人員進入，機械工作回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)不可站人。

地下室上下孔洞應(yīng)設(shè)專用上下人梯，垂直運輸、上下交叉作業(yè)，要有專項安全防護措施。開挖地下室土方時，在各層地下室樓板上預留通風口。隨著地下蓋挖的推進，當露出通風口后，及時安裝鼓風機向地下開挖面送風。清新空氣由各通風口流入，經(jīng)過地下施工面，從取土口流出，形成空氣流通。

地下室施工應(yīng)有足夠的照明度，地下施工動力和照明線路設(shè)專用的防水套管，并先在梁板中預埋穿線鋼管。隨著地下挖土的推進，及時穿線盒設(shè)防水電箱。自電箱至用電設(shè)備的線路，采用雙層絕緣電線，并架空鋪設(shè)在樓板下或固定在柱子上。所有用電設(shè)備接好接零接地保護，傳動部分要設(shè)安全防護罩。

在該工程施工現(xiàn)場中，成立應(yīng)急組織機構(gòu)，制定應(yīng)急元，備用了整套應(yīng)急物資，一旦出現(xiàn)特殊應(yīng)急情況，采取如下安全技術(shù)措施：

（1）基坑內(nèi)或洞內(nèi)出現(xiàn)漏水、流土、或基坑周邊道路、建筑物出現(xiàn)沉裂時，立即停止洞內(nèi)降水和開挖等作業(yè)，并通知有關(guān)部門進行處理；

（2）地下連續(xù)墻接口處出現(xiàn)滲漏水的情況時，在基坑外側(cè)采用高壓注漿的方式對接口附近的砂層進行處理。

（3）當在建地下室或周邊建筑物出現(xiàn)嚴重開裂、傾斜時，立即組織人員疏散，并停止洞內(nèi)降水和開挖等作業(yè)，同時進行加固搶險和上報有關(guān)部門。

（4）在蓋挖逆作施工過程中，嚴格地對周邊房屋、道路、管線及基坑支護體系穩(wěn)定性進行監(jiān)測，采取信息化施工，確保安全生產(chǎn)。

5.環(huán)境保護控制措施

在該工程施工作業(yè)通道出口設(shè)置洗車槽，駛出現(xiàn)場的機動車輛必須在工地洗車槽內(nèi)沖洗干凈才上路行駛，保證運輸過程不污染市容環(huán)境。并安排一部灑水車進行灑水工作，保持周圍環(huán)境不受泥污染。

控制作業(yè)時間，必須晝夜連續(xù)作業(yè)的施工區(qū)段，應(yīng)盡量采取降噪措施，作好周圍群眾工作，并報有關(guān)環(huán)保單位備案后才進行施工。對該工程工地上使用的空壓機、通風機、發(fā)電機等噪音比較大的機械均設(shè)置消音裝置，控制施工噪音，并采取減震措施。

我們在該工程施工中采取有效的技術(shù)措施，保證地面上施工影響范圍內(nèi)的建構(gòu)筑物、地下管線、道路交通的安全。制定保護管線的措施，妥善保護各類地下管線，不明管線應(yīng)先探明。施工中若發(fā)生管線損壞情況，除立即采取必要的搶救措施外，應(yīng)及時報告項目部。

發(fā)現(xiàn)地下文物，暫停施工，及時上報文物主管部門，處理結(jié)束后，方可恢復施工。

地面設(shè)沉淀池，對施工廢水和地下水進行沉淀凈化，以防止泥漿、雜物堵塞下水道，防止污染地下水。

對周邊房屋、道路、管線及地下水位進行施工監(jiān)測，確保施工過程中不會對周邊環(huán)境造成不良影響，特別加強雨天和雨后監(jiān)測，以及對各種危及支護安全的水害來源進行仔細觀察，發(fā)現(xiàn)問題分析原因并及時采取有效措施予以解決。

6.結(jié)語

該工程在施工過程中，不僅要確?；又ёo結(jié)構(gòu)墻（地下連續(xù)墻與水泥攪拌樁）的質(zhì)量與安全，而且做好地下結(jié)構(gòu)外墻的預埋與防水等質(zhì)量控制工作，同時針對暗挖土石方、地下照明與通風等技術(shù)要求，認真做好安全生產(chǎn)與環(huán)境保護等工作。

我們在該工程中，成功地實施了蓋挖逆作法（如下圖6所示），為上部結(jié)構(gòu)的施工創(chuàng)造了條件，與順做法比較提前約2.5個月。

該工程在實施蓋挖逆作法的施工過程中，采取了上述的各項可靠技術(shù)措施，確保了施工質(zhì)量、安全生產(chǎn)和環(huán)境保護，未發(fā)生重大質(zhì)量與安全事故。這些施工質(zhì)量與安全控制措施，期望能為同類工程的施工提供借鑒。

參考文獻

[1] 孫石林.“半逆作法”施工背景下的土石方開挖.建筑科學與監(jiān)理，2014.2

[2] 鄭辛亥.廣州某綜合樓工程的蓋挖逆作施工方法.特種結(jié)構(gòu)， 2014（5）