淺析逆作法在高層地下停車(chē)庫(kù)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(guò)程中，存在建設(shè)場(chǎng)區(qū)狹小的問(wèn)題，給工程施工留有的空間很小，在基坑開(kāi)挖時(shí)，對(duì)周?chē)ㄖ锏挠绊懢捅仨毥o予更加重要的考慮。因此逆作法越來(lái)越多的運(yùn)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(duì)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(kāi)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(shí)已經(jīng)完成的地面層底面的梁板結(jié)構(gòu)，就可以用作周?chē)叵逻B續(xù)墻剛度很大的支撐系統(tǒng)。然后繼續(xù)向下開(kāi)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(shí)，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(diǎn)，向上、向下同時(shí)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(diǎn)

（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(shí)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(fèi)用

采用逆作法施工，無(wú)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(jì)，相對(duì)于常規(guī)的臨時(shí)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(fèi)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(kāi)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(fèi)用，據(jù)統(tǒng)計(jì)大約可節(jié)省三分之一左右的工程總造價(jià)。

此外，采用逆作法時(shí)，一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺(tái)，不必另外架設(shè)開(kāi)挖工作平臺(tái)與內(nèi)撐，可以減少甚至取消臨時(shí)設(shè)施（費(fèi)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(xiàng)目提前運(yùn)行使用，從而增加了資金成本效益；可以?xún)?yōu)化底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(cè)風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)閷?duì)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(kāi)挖施工相比，用逆作法施工可省去支護(hù)結(jié)構(gòu)的臨時(shí)支撐，避免了環(huán)境污染；此外，采用逆作法不會(huì)發(fā)生周?chē)h(huán)境位移，以及爆破振動(dòng)與支撐突然卸載對(duì)周?chē)h(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(duì)鄰近建筑的影響較?。煌瑫r(shí)，地下施工由封閉式代替了敞開(kāi)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(kāi)挖負(fù)一層土方至給定標(biāo)高→首層樓板施工→開(kāi)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(kāi)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(shí)例

（一）工程概況

某工程地下停車(chē)庫(kù)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(chē)庫(kù)。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(zhǎng)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(chǎng)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(chē)場(chǎng)之用，建設(shè)單位為了早日能投入商業(yè)、停車(chē)經(jīng)營(yíng)，要求項(xiàng)目的工期相當(dāng)短，而且特別要求盡快先交出首層車(chē)場(chǎng)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(guò)方案篩選及專(zhuān)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(shí)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(jí)為C30，槽段按段長(zhǎng)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(shí)，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(cè)壁儀監(jiān)測(cè)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(jiǎn)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(zhǎng)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(jiǎn)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(diǎn)及難點(diǎn)。本工程中采用設(shè)置限位鋼板的方法來(lái)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(gè)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(kāi)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(zhuān)門(mén)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(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的施工，經(jīng)過(guò)方案對(duì)比論證，決定采用工藝簡(jiǎn)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(jiǎn)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(yǔ)

（1）該工程周?chē)ㄖ芗?，根?jù)工程的特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用了逆作法工藝，有效控制了變形。經(jīng)監(jiān)測(cè)，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(jià)、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(lèi)似工程。

參考文獻(xiàn)：

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