寧夏上陵星華匯商業(yè)廣場商業(yè)綜合樓逆作法建造關(guān)鍵技術(shù)

王玉 丁罡

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會經(jīng)濟(jì)、城市化的不斷提升，由此引發(fā)的城市空間擴(kuò)張與土地匱乏之間的矛盾愈加激烈，于是地下空間工程開發(fā)利用的規(guī)模也越大、越深。在這樣的背景下，保證基坑的施工安全性、穩(wěn)定性以及降低對周邊環(huán)境的影響至關(guān)重要，傳統(tǒng)的順作法基坑施工技術(shù)難以滿足要求，逆作法技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。與順作法相比，逆作法既能克服施工場地狹小、資源有限的問題，又能降低工程造價(jià)、縮短工期，更重要的是能夠增加基坑穩(wěn)定性、保證基坑安全及保護(hù)周邊環(huán)境。本項(xiàng)目屬于當(dāng)?shù)嘏f城改造重點(diǎn)工程，地質(zhì)及周圍環(huán)境復(fù)雜，社會關(guān)注點(diǎn)較高，同時(shí)又是首次在西北地區(qū)承接的逆作法工藝工程，設(shè)計(jì)單位也是第一次設(shè)計(jì)逆作法類工程。逆作法地上地下協(xié)同施工，能最大限度縮短工期，節(jié)約成本，且設(shè)計(jì)單位可在施工過程中頻繁更改地上允許施工荷載。

1.工程概況

圖1 工程效果圖

圖2 地下室墻面防水層做法（由內(nèi)到外）

寧夏上陵星華匯商業(yè)廣場商業(yè)綜合樓位于銀川市興慶區(qū)，東鄰鼓樓南街，南鄰新華東街，屬于銀川市最繁華的商業(yè)街區(qū)?？偨ㄖ娣e46261m2，（其中：地上建筑面積為29942m2，地下建筑面積為16319m2），地上8層鋼結(jié)構(gòu)，地下3層（局部2 層），建筑高度40m，主要功能為商業(yè)、餐飲、電影院為一體的商業(yè)綜合樓。采用逆作法工藝工程，為西北地區(qū)首例逆作法工程，也是目前國內(nèi)平面最為復(fù)雜的逆作法工程之一，為舊樓拆除后新建的非常規(guī)逆作工藝工程。針對本項(xiàng)目處于沉降變形環(huán)境敏感老舊小區(qū)改建的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，在基坑和結(jié)構(gòu)結(jié)合施工方面開展技術(shù)研究和科技攻關(guān)，總結(jié)形成創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù)有：（1）環(huán)境敏感條件下圍護(hù)樁與降水井結(jié)合逆作法施工技術(shù)；（2）舊基礎(chǔ)場地逆作法圍護(hù)樁清障防塌成樁技術(shù)；（3）難飽和粉細(xì)砂與粉土層結(jié)構(gòu)降水施工綜合技術(shù)；（4）不規(guī)則場地逆作法土方開挖與上下協(xié)同施工安全控制技術(shù)。以上關(guān)鍵技術(shù)在工程中得到有效應(yīng)用，很好地解決了該工程中遇到的技術(shù)難題，優(yōu)質(zhì)高效地完成了任務(wù)。

圖3 加長護(hù)筒

圖4 鉆機(jī)探位

圖5 樁身剃鑿插打圖

圖6 舊樓樁基挖除

圖7 鋼筋籠吊裝圖

通過以上重點(diǎn)技術(shù)問題的創(chuàng)新與應(yīng)用，形成了環(huán)境敏感老舊小區(qū)改建逆作法建造關(guān)鍵技術(shù)，取得了顯著的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，具有良好的推廣應(yīng)用前景和借鑒價(jià)值。

2.逆作法施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 環(huán)境敏感條件下圍護(hù)樁與降水井結(jié)合逆作法施工技術(shù)[1]

針對項(xiàng)目具體地質(zhì)情況及環(huán)境制約因素（工程平面復(fù)雜，轉(zhuǎn)角較多，且寧夏當(dāng)?shù)責(zé)o地下連續(xù)墻施工機(jī)械），經(jīng)各方協(xié)商后，取消原有地下連續(xù)墻及止水帷幕做法，采用圍護(hù)樁與降水井相結(jié)合逆作法施工技術(shù)。

圖8 鋼柱吊裝示意圖

圖9 降水井二維碼

采用圍護(hù)樁與降水井結(jié)合逆作法施工技術(shù)，地下室外墻防水施工質(zhì)量至關(guān)重要。經(jīng)多次探討，決定地下室防水采用外防內(nèi)貼做法，首先在對支護(hù)樁進(jìn)行剔鑿清理，進(jìn)行噴錨找平施工，再進(jìn)行防水卷材（反應(yīng)粘）施工。

本工程支護(hù)樁設(shè)計(jì)433 根，樁徑分為800mm、600mm 兩種，樁間距不等，且存在大量樁身零凈距情況和小凈距情況（不大于200mm）。目前，常規(guī)工藝樁身凈距不小于300mm，凈距過小將造成成孔困難、樁孔垂直度差、平面位置偏移、鋼筋籠無法下放、大面積塌孔等現(xiàn)象發(fā)生。針對星華匯具體地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)，經(jīng)過前期技術(shù)可行性分析和現(xiàn)場實(shí)踐，在保證滿足設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的情況下，主要從工藝方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，采取了改進(jìn)護(hù)筒、人工提前剔除樁頭、控制成孔速度、精細(xì)控制泥漿比重和修改平面位置等措施，歷經(jīng)7 個(gè)月的時(shí)間，順利完成支護(hù)樁施工。

2.2 舊基礎(chǔ)場地逆作法圍護(hù)樁清障防塌成樁技術(shù)[2～3]

由于本工程為舊樓拆除翻建工程，地下部分存在大量舊樓樁基及化糞池等不明障礙物，一柱一樁施工前，需將舊樓樁基及化糞池挖除后，進(jìn)行砂夾石回填壓實(shí)。

本工程“一柱一樁”中的樁基混凝土標(biāo)號為C35，抗?jié)B等級P8，箱型柱的混凝土為標(biāo)號為C40，均為不同標(biāo)號混凝土一次性澆筑工藝。通過采用雙標(biāo)號混凝土澆筑工藝和導(dǎo)向架，順利完成“一柱一樁”施工。

2.3 難疏干飽和粉細(xì)砂與粉土層結(jié)構(gòu)降水施工綜合技術(shù)[4]

井管安裝前，準(zhǔn)確測量井管長度，按照“成井設(shè)計(jì)”要求進(jìn)行井管排列，編寫序號。采用懸吊下管法逐節(jié)對接下至孔底。為了確保井管位于井孔中心，在井管的底部安裝木制找中器一組。全部井管外壁纏繞兩層100 目尼龍紗。為便于施工管理及控制風(fēng)險(xiǎn)，于每個(gè)降水井上設(shè)置二維碼。

2.4 不規(guī)則場地逆作法土方開挖與上下協(xié)同施工安全控制技術(shù)[5]

本工程地下土方約90000m3，分四次開挖，土方開挖第一層采用明挖形式分段流水開挖，第二、第三、第四層采用小型挖掘及運(yùn)輸機(jī)械，垂直運(yùn)輸采用抓斗式龍門吊，出土口共設(shè)置5 個(gè)，每個(gè)出土口設(shè)置一座龍門架，搭配2m3～3m3容量抓斗垂直運(yùn)輸土方。暗挖時(shí)采用龍工ZL50C裝載機(jī)、斗山DH60-7 挖掘機(jī)作為主要施工機(jī)械。逆作出土?xí)r，理想狀態(tài)下為每日1000m3。

逆作法“地上地下協(xié)同”施工，能最大限度縮短工期，節(jié)約成本；且設(shè)計(jì)單位第一次設(shè)計(jì)逆作法類工程，施工過程中頻繁更改地上允許施工荷載，最終以專家論證會的形式確定“地上地下協(xié)同”，項(xiàng)目技術(shù)人員使用“Revit”建筑信息建模（BIM）軟件進(jìn)行構(gòu)建工程模型，確保工程順利實(shí)施。

圖10 液壓抓斗取土

圖11 小型挖機(jī)挖土

圖12 “地上地下協(xié)同”工況建模圖

通過以上技術(shù)研究，解決了環(huán)境敏感條件下老舊小區(qū)逆作法施工的各項(xiàng)難題，保證了工程的順利實(shí)施，在寧夏上陵星華匯商業(yè)綜合樓得到成功運(yùn)用，具有良好的推廣價(jià)值。

3.實(shí)施效果

寧夏上陵星華匯商業(yè)廣場商業(yè)綜合樓環(huán)境敏感老舊小區(qū)改建逆作法建造關(guān)鍵技術(shù)，在工程中得到成功應(yīng)用，解決了西北地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)逆作法施工難題，工程受到政府部門及參建各方的一致好評。

（1）工程通過采用技術(shù)研究與應(yīng)用施工技術(shù)共節(jié)約成本約58.35 萬元，縮短工期50 天。

（2）工程獲得國家實(shí)用新型專利六項(xiàng)，銀川市建筑施工標(biāo)準(zhǔn)化工地，北京市科技成果鑒定一項(xiàng)、科技查新三項(xiàng)、集團(tuán)科技成果一項(xiàng)、集團(tuán)工法兩項(xiàng)、北京市市政工程建設(shè)QC 小組活動一等獎、全國市政工程建設(shè)QC 管理小組一等獎，正在申報(bào)中國鋼結(jié)構(gòu)金獎。

4.結(jié)論

寧夏上陵星華匯商業(yè)廣場商業(yè)綜合樓為西北地區(qū)首例逆作法工藝工程，是目前國內(nèi)平面最為復(fù)雜的逆作法工程之一。通過對關(guān)鍵施工技術(shù)的研究分析，形成了環(huán)境敏感條件下圍護(hù)樁與降水井結(jié)合、舊基礎(chǔ)場地逆作法圍護(hù)樁清障防塌成樁、難疏干飽和粉細(xì)砂與粉土層結(jié)構(gòu)降水和不規(guī)則場地逆作法土方開挖與上下協(xié)同施工安全控制為主的相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)體系，關(guān)鍵施工技術(shù)的順利實(shí)施，保證了工程的順利完成，確保了施工質(zhì)量，縮短了施工工期，相應(yīng)的技術(shù)成果獲得了六項(xiàng)實(shí)用新型專利。

寧夏上陵星華匯商業(yè)廣場商業(yè)綜合樓環(huán)境敏感老舊小區(qū)改建逆作法建造關(guān)鍵技術(shù)，可以因地制宜地應(yīng)用于類似地質(zhì)工程的施工。