逆作法在高層建筑地下室施工中的應(yīng)用

代江燕 河南五建建設(shè)集團(tuán)有限公司

當(dāng)前，我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，城市建設(shè)愈加密集，地下商場(chǎng)、地下停車場(chǎng)等建設(shè)規(guī)模越來(lái)越多。地下室作為建筑的基礎(chǔ)工程，在保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。逆作法是一種常見(jiàn)的施工技術(shù)，相比傳統(tǒng)施工工藝，可以很好地控制開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)的基礎(chǔ)變形和地表沉降問(wèn)題。

一、逆作法施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

逆作法是指通過(guò)“上—下”的順序在地下結(jié)構(gòu)上一層一層施工，在地下室施工中采用逆作法施工技術(shù)，需先沿著建筑物地下室四周進(jìn)行地下連續(xù)墻，或者排樁施工，可以將其用于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，或者看作是地下室外墻。隨后，按照“上—下”順序土方分層開(kāi)挖，以此完成該層地下室梁板結(jié)構(gòu)澆筑。待完成地下室頂板施工，便可為上層主體結(jié)構(gòu)施工奠定良好的基礎(chǔ)條件。逆作法的施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如下：

1.施工中，逆作法可通過(guò)基坑四周地下連續(xù)墻設(shè)置，來(lái)減少地上與地下結(jié)構(gòu)豎向、水平向的荷載，從而減少施工中的社會(huì)資源消耗。通過(guò)地下室已完成澆筑的梁和樓板，可作為基坑施工支撐結(jié)構(gòu)。

2.逆作法多用于高層建筑、超高層建筑、地下停車等工程施工。相比傳統(tǒng)順作法，可大大節(jié)約工程總成本，減少工期。此外，逆作法適用性強(qiáng)，外部環(huán)境等因素對(duì)其影響不大。

3.相比順作法，逆作法存在很多不同之處，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)土模用于各層地下室混凝土梁、板、剪力墻模板，而仍采用標(biāo)準(zhǔn)定型模板作為內(nèi)模，這樣可以大大節(jié)約支模材料的使用量，簡(jiǎn)化施工工序。

4.相比明挖法，逆作法土方運(yùn)輸量較小，僅需開(kāi)挖局部有效范圍內(nèi)的土方，大大降低了施工成本。

二、工程概況

某建筑工程共5 棟高層建筑，具體情況如表1 所示。

表1 工程項(xiàng)目具體情況

三、逆作法施工技術(shù)要點(diǎn)

1.逆作法土方工程施工要點(diǎn)

逆作法施工中，挖土施工工序至關(guān)重要。由于本工程具有較大挖土工程量，合理安排，才能有效降低地下連續(xù)墻變形，滿足科學(xué)施工的目的。逆作法施工時(shí)，土方開(kāi)挖連續(xù)作業(yè)難度大，因此，需在一層土體開(kāi)挖之后，再進(jìn)行該層結(jié)構(gòu)施工，待滿足拆模要求后需及時(shí)將模板拆除，并開(kāi)挖土方等。為了保證開(kāi)挖施工質(zhì)量，應(yīng)分層、分塊、分區(qū)域完成。本工程以機(jī)械開(kāi)挖方式為主，以人工方式為輔。通過(guò)土方車直接將挖出的土方外運(yùn)到指定的棄土場(chǎng)內(nèi)。開(kāi)挖時(shí)，需注意開(kāi)挖標(biāo)高，保證開(kāi)挖質(zhì)量。

2.地下連續(xù)墻逆作法施工要點(diǎn)

（1）鋼筋施工

在地下室工程中，基礎(chǔ)底板、梁、柱等構(gòu)件具有較大受力鋼筋直徑，在鋼筋工程施工中，具體工序如下：

第一，制作鋼筋籠。首先，抽樣檢驗(yàn)每一批次鋼筋，待檢驗(yàn)合格之后方可使用。按照施工要求，合理設(shè)置鋼筋籠制作場(chǎng)地，采用C10 素混凝土澆筑構(gòu)成鋼筋籠制作平臺(tái)，保證平臺(tái)平整。

第二，加工鋼筋。按照設(shè)計(jì)圖紙要求，合理堆放成形鋼筋，并保證堆放整齊、做好標(biāo)識(shí)。下料時(shí)，需全面思考鋼筋錨固與搭接等情況，合理確定搭接鋼筋的長(zhǎng)度，保證接頭在綁扎過(guò)程中合理，盡量降低材料浪費(fèi)。

第三，連接鋼筋。采用平面標(biāo)注法進(jìn)行底板梁、頂板梁與柱配筋連接。同一截面當(dāng)中，接頭數(shù)量不允許超過(guò)2 個(gè)，并進(jìn)行雙排主筋設(shè)置，并在兩排之間空留安全距離。通過(guò)鋼筋馬凳進(jìn)行樓面板鋼筋安裝與支撐，以防上層鋼筋沉降。

第四，鋼筋接頭處理。底板鋼筋施工前，應(yīng)先將連續(xù)墻側(cè)面預(yù)埋鋼筋機(jī)械連接頭、錨固鋼筋鑿出。而在布設(shè)柱、梁對(duì)拉螺栓時(shí)，則要將連續(xù)墻縱筋鑿出，為對(duì)拉螺桿焊接提供方便。在完成連續(xù)墻施工之后，若表面不平整，需先將混凝土鑿除，并找平。

第五，鋼筋籠吊裝。按照設(shè)計(jì)要求，通過(guò)計(jì)算分析，先將鋼筋籠吊點(diǎn)確定，并配置數(shù)量合理的加強(qiáng)鋼筋，避免起吊過(guò)程中鋼筋籠出現(xiàn)彎曲變形問(wèn)題。當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻孔口伸入鋼筋骨架后，需慢慢下放鋼筋骨架并保證無(wú)偏移，避免與孔壁碰撞。當(dāng)?shù)跹b高度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，需將鋼筋骨架固定，避免澆筑混凝土?xí)r，出現(xiàn)鋼筋籠位移情況。如需分段澆筑，應(yīng)銜接好上、下鋼筋籠，保證在同一平面上設(shè)置兩片鋼筋籠。起吊環(huán)節(jié)，需指派專人做好吊裝協(xié)調(diào)工作，確保整個(gè)過(guò)程順利完成。

（2）混凝土澆筑施工

待檢測(cè)鋼筋籠安裝質(zhì)量合格后，即可進(jìn)行混凝土澆筑。根據(jù)施工要求，可采用直升導(dǎo)管法進(jìn)行地下連續(xù)墻施工，采用兩根多節(jié)鋼導(dǎo)管進(jìn)行連接，保證連接穩(wěn)固、緊密。導(dǎo)管水平布置距離控制在3m 以內(nèi)，與槽段端部距離不得超過(guò)1.5m。導(dǎo)管下端和槽底之間的距離控制在500mm 左右。此外，還要嚴(yán)控混凝土灌注落差，利用運(yùn)輸罐車的溜槽向漏斗內(nèi)輸送混凝土材料，各導(dǎo)管內(nèi)混凝土存儲(chǔ)量，必須控制在第一批灌注混凝土?xí)r埋管深度在1.5m 以上。待完成槽段開(kāi)挖施工之后，即可進(jìn)行清槽處理，所采用的方法為空氣吸泥反循環(huán)法。在混凝土澆筑前，需再次進(jìn)行槽底沉渣厚度檢測(cè)，若與要求不符，需再次進(jìn)行清孔處理。

封底前，要采用兩套導(dǎo)管同時(shí)進(jìn)行澆筑，先將混凝土儲(chǔ)存到漏斗內(nèi)，保證存滿為止。隨后進(jìn)行混凝土連續(xù)不斷地澆筑，直到埋住導(dǎo)管超過(guò)1m，隨后完成封底作業(yè)。澆筑施工中，嚴(yán)禁導(dǎo)管橫向運(yùn)動(dòng)，不得中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可控制在5～10min 之間，保證澆筑施工的均勻性。利用測(cè)量分析，待滿足施工要求后，即可拆除混凝土導(dǎo)管，不得出現(xiàn)拔漏問(wèn)題。與此同時(shí)，還做好詳細(xì)的澆筑施工記錄，將混凝土澆筑的全過(guò)程真實(shí)記錄下來(lái)。

（3）模板施工

根據(jù)工程實(shí)際情況，模板工程可分為3項(xiàng)，即墻模板、梁模板、柱模板。具體施工流程如下：

墻模板：首先進(jìn)行制作模板與加工模板，隨后檢驗(yàn)?zāi)０遒|(zhì)量，并綁扎墻鋼筋和柱鋼筋，做好模板安裝檢驗(yàn)工作。接下來(lái)即可進(jìn)行混凝土澆筑，完成澆筑作業(yè)后，需及時(shí)進(jìn)行模板拆除，并做清理、修補(bǔ)處理，同時(shí)均勻涂刷脫模劑。

梁模板：同樣需先加工、制作梁板模板，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn)。隨后進(jìn)行地下室底板滿堂架立桿放線及搭設(shè)滿堂架，并檢驗(yàn)檢查滿堂架質(zhì)量。在梁板底模模板安裝之后，檢驗(yàn)合格的情況下，即可進(jìn)行梁板鋼筋綁扎并安裝梁側(cè)模板。接下來(lái)澆筑混凝土，并將模板拆除，做清理、修補(bǔ)處理，同時(shí)均勻涂刷脫模劑。

柱模板：先加工、制作柱模板，再抹找平層，設(shè)置定位墩，并進(jìn)行柱位置放線。隨后進(jìn)行柱模板、柱箍安裝，并設(shè)拉桿、斜撐等，保證檢測(cè)檢驗(yàn)合格。

表2 施工監(jiān)測(cè)結(jié)果

四、逆作法施工監(jiān)測(cè)分析

為了驗(yàn)證逆作法施工效果，本文監(jiān)測(cè)了地下連續(xù)墻側(cè)向變形、基坑外地下水位等指標(biāo)，具體監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2 所示。

通過(guò)表2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知，通過(guò)監(jiān)測(cè)分析，圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部位置沉降實(shí)測(cè)值為-11.63mm，相比警戒控制值（≤20mm），可滿足規(guī)定要求。此外，圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部位置的水平位移值實(shí)測(cè)為13.0mm，相比警戒控制值（≤30mm），遠(yuǎn)低于該值，可達(dá)到規(guī)范規(guī)定。在監(jiān)測(cè)邊坡頂部時(shí)，可得出其實(shí)測(cè)沉降值為-16.32mm，相比警戒控制值（≤40），在規(guī)定要求以內(nèi)；而水平位移值實(shí)測(cè)可得16.0mm，相比警戒控制值（≤60mm），同樣可滿足規(guī)定要求。此外，還對(duì)立柱沉降值及地表沉降速率進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，實(shí)測(cè)分別可得-14.58mm、-18.77mm，相比警戒控制值（≤35mm），均可達(dá)到規(guī)定要求。由此可見(jiàn)，無(wú)論是圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部沉降和水平位移，或是邊坡頂部沉降和水平位移，抑或是立柱沉降、地表沉降速率等方面，均可達(dá)到規(guī)定要求。說(shuō)明本項(xiàng)目地下室工程采用逆作法進(jìn)行施工，可處于安全范圍之內(nèi)，具有可行性。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，城市建筑地下空間應(yīng)用愈加廣泛。逆作法作為地下室施工的關(guān)鍵技術(shù)，提高施工技術(shù)水平，規(guī)范施工工藝，可進(jìn)一步提高地下室施工的整體質(zhì)量，滿足施工規(guī)范要求，促進(jìn)建筑行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。