逆作法施工中的施工技術和質量控制技術

周家彬

(上海外經工程咨詢監理有限公司，上海200040)

逆作法是近年來發展起來的一種新興的施工工藝，是施工高層建筑的多層地下室和其他多層地下結構的一種有效方法。逆作法具有縮短工期，降低造價，減小基坑變形，減小地下結構施工對周邊環境的影響等優點。當然其缺點也較顯著，如設計理論和相關計算方法等還未完全統一和完善，挖土效率不高造成挖土工期較長等。特別是施工過程中有別于“順作法”(相對于逆作法面言，即常規施工方法)施工的一些質量控制技術還需進一步完善。

國際廣場N1地塊裙樓地下室采用逆作法施工，筆者有幸參與了該工程N1地塊的建設，現將處理有別于順作法施工的一些質量控制技術拋磚引玉，與各位同仁探討。

1 工程概況

由由國際廣場工程地處上海市浦東新區，東毗臨沂北路、南臨緯三路、西面為由由大酒店，北靠浦建路。整個工程由N1和N2兩個地塊組成，地上部分被市政道路(經二路)隔開;地下二層，整個基坑連為一體。N1地塊包括一幢五星級大酒店、一幢公寓式酒店和裙房，N2地塊包括一幢高級辦公樓和商場。工程基坑面積為35 000 m2，總建筑面積為205 719 m2。酒店高133.75 m，地上37層;公寓式酒店高73.3 m，地上21層;裙房高14.7 m，地上3層。

本工程基礎采用樁筏形式，樁基為直徑800 mm的混凝土鉆孔灌注樁，圍護采用灌注樁擋土、攪拌樁止水相結合的圍護體系，底板最大厚度為2.6 m，基坑挖深約10 m，局部電梯深坑達17 m。酒店和公寓整個結構體系為鋼筋混凝土框架一核心筒體系，裙房為鋼筋混凝土框架體系，柱網間距為8.5 m×8.5 m。地下結構采用裙樓逆作，主樓順做的半逆作法施工。

2 逆作法施工的一些技術特點

本工程由上海某市建公司總承包，工程開工前，整個項目團隊(包括業主、監理、總包、設計等)對逆作法部分的施工方案進行了充分的探討并優化。列出與順作法不同的技術特點有:一柱一樁垂直度控制、梁與格構柱交接處鋼筋綁扎、土方開挖、邊跨梁與地下室外墻的連接節點、主樓順作區與裙樓逆作去相交節點、墻柱混凝土澆搗等。由于篇幅有限，本文僅介紹其中之一柱一樁垂直度控制、梁與格構柱交接處鋼筋綁扎、墻柱混凝土澆搗質量控制技術。

3 逆作法施工中的質量控制技術

3.1 一柱一樁垂直度控制

裙樓工程樁原設計采用直徑為600 mm鉆孔灌注樁。為支承逆作法施工的結構自重和施工荷載，共有243根樁采用一柱一樁的支承形式，樁長由33 m加至39.2 m，全截面擴徑至800 mm，樁頂5 m范圍內擴徑至900 mm。一柱一樁立柱采用型鋼格構柱4∠160×16，截面為450 mm×450 mm，型鋼牌號為Q345B，綴板為∠430×300×12角鋼，鋼材牌號同樣為Q345B。設計要求鋼立柱垂直度偏差不大于1/500(即30 mm)以內。如此精度使用常規方法已無法保證滿足要求，故決定采用校正架以控制垂直度。但格構柱頂標高最多僅高出自然地面0.6 m，無法直接使用校正架，所以就用格構柱頂部加延長套筒的辦法來解決(圖1)。具體控制方法為:在鋼筋籠安放到孔口并固定牢固后，根據鋼格構柱設計方向對準樁位中心點進行安放定位，用調直架的對中刻度和硬地坪上的墨斗線調整，做到鋼格構柱校正架中心與樁位中心保持一致。為使鋼格構柱安放能滿足設計要求，對鋼格構柱校正架須進行校正。校正架本身的垂直度由二臺經緯儀進行垂直度和中心點控制，發現偏差時采用墊鐵方式予以矯正。

圖1 立柱樁鋼格構柱校正架示意圖

格構柱在平地與延長套筒用高強度螺栓連接(套筒和格構柱側面事先彈好中心線)，連接過程中檢查并校正套筒和格構柱的中心線是否在同一直線上，偏差不得大于10 mm。格構柱和套筒連接完畢后，采用50 t液壓汽車吊把格構柱吊入校正架的導向器中。具體調直方法為將已經接長的鋼格構柱插入校正架中心，邊插邊用水平儀觀測格構柱上事先做好的高程控制點，直至格構柱到達設計標高。再用兩臺經緯儀從兩個垂直方向觀察格構柱及套筒上下兩端的中心線，根據偏差情況指揮現場操作人員調整校正架上的相應調直螺栓，直至觀測到中心線處于垂直狀態，此時可以認為格構柱已經垂直，調直結束。

一柱一樁的垂直度不但影響逆作階段時期的結構受力，而且對以后永久柱外包混凝土施工也會帶來影響。本工程采用此法施工的格構柱垂直度偏差全部小于1/500。

3.2 框架梁與格構柱交接處鋼筋綁扎技術

逆作施工水平結構梁板時，框架梁的鋼筋將穿越一柱一樁的鋼格構立柱。同時，由于逆作法利用水平梁板代替支撐的原因，逆作區域的框架梁配筋也往往較正常使用區域的框架梁大許多，梁鋼筋在直徑加大的同時布置得也更加密集，造成梁柱節點處鋼筋綁扎困難。針對這種情況，本工程采用了如下的節點處理原則:(1)框架梁鋼筋必須按設計要求通長布置或錨入支座，嚴禁在鋼格構柱處無故截斷。(2)盡量讓框架梁鋼筋從格構柱側面或中心繞過，在相交節點處可適當對框架梁作加腋處理(圖2)。(3)當框架梁施工在電梯井和樓梯等位置受尺寸限制而不允許進行加腋處理時，在B0板施工時可適當對格構柱角鋼或綴板作開孔處理供鋼筋穿過(圖3)，在B1板施工時若鋼筋穿不過，部分鋼筋可放置第3排。

圖2 框架梁與格構柱相交處加腋典型做法

3.3 墻柱混凝土澆搗方法

本工程群樓地下部分梁板逆作，豎向結構順作。為保證順作階段柱子、臨空墻和其余混凝土墻體的順利施工，我們在各層板逆作法施工時，在柱四周樓板的位置留設159鋼管作為澆搗孔(圖4)，澆搗孔兼作振搗孔使用，同時在柱子模板中央留設一個300 mm×300 mm的觀察孔，此孔即可觀察柱下半部分的混凝土澆搗情況，又可插入振搗器振搗混凝土，以保證柱混凝土澆搗密實。對位于樓板下和梁板下的剪力墻，同樣在逆作施工時在梁的一側留設159@1000鋼管做成的澆搗孔(圖5)，如梁、墻中心線不位于同一直線上，澆搗孔留設在梁邊距墻中心線更近一側。

圖3 格構柱處開槽節點

圖4 地下室框架柱混凝土澆搗圖

圖5 鋼筋混凝土墻澆搗孔留設節點圖

4 結束語

成功完成一個逆作法施工的工程涉及到的因素還很多，但節點的處理是否恰當毫無疑問也是重要的因素之一。本文介紹的質量控制技術是經過工程實踐，不但證明是可行的，而且質量也是可控的。