地下室半逆作法施工工法.doc

半 逆 作 法 施 工 工 法

地下室施工按施工次序划分，有顺作法施工和逆作法施工两种。逆作法施工技术，是以正式工程构造作为支护载体，又可分为全逆作法和半逆作法，而半逆作法施工根据工程特点又分为先顺作施工中央核芯筒体，后逆作施工周围钢筋混凝土梁板体系的“中顺边逆”半逆作法施工法和先逆作法施工周围钢筋混凝土梁板体系，后顺作施工中央核芯筒体部分的钢筋混凝土构造的“边逆中顺”半逆作施工法。
1  工作原理与特点
1.1  “边逆中顺”半逆作施工法
 深基坑支护采用地下持续墙，基坑内支撑运用地下室工程构造中周围部分钢筋混凝土楼板构造，楼板自上而下逆作施工，即挖一层土，做一道支撑梁板，以平衡地连墙外侧土壤压力，待基坑底板大体积混凝土施工完毕后来，再进行主楼地下室筒体构造部分的自下而上顺作施工。
1.2  “中顺边逆”半逆作施工法
深基坑采用地下持续墙，钻孔(挖孔)灌注桩支护，采用“中心岛挖土法”，即先开挖中央部分，一般是中央高层建筑地下部分的土方，在基坑周围留置部分土方以平衡土壤侧压力。待中央部分地下室主体构造自下而上顺作施工至地下一层或±0.00层地面时，再以周围楼面构造从上至下逆作施工与中央主体构造相接。
2  合用范围
合用于施工场地狭窄、地下室占地面积大、埋深深、层数多的高层建筑地下室施工。
3  工艺流程
 “边逆中顺”半逆作法施工工艺流程见图1，“中顺边逆”半逆作施工工艺流程见图2。

图1  “边逆中顺”半逆作法施工工艺流程图

图2  “中顺边逆”半逆作施工工艺流程图
4  重要施工措施
4.1  “边逆中顺”施工措施
 地下室逆作施工时基坑内支撑楼板根据地下室层数沿地连墙周围及中央栈桥下面设置，经计算划分出逆作区和顺作区、水平支撑楼板宽度及竖向支撑数量、水平支撑梁板自重及其上荷载。为以便土方挖运，在基坑中部高出自然地面的合适高度，设置钢筋混凝土中央栈桥及从地面下到基坑内的钢筋混凝土斜坡道。
 4.1.1  地下钢筋混凝土构造支撑楼板施工支撑楼板沿地连墙周围及中央栈桥下布置，楼板与地连墙的连接固定采用柱状栓钉同地连墙上的预埋铁件焊接，栓钉伸入支撑板边的反梁内。
地下支撑楼板的施工次序:土方开挖→地连墙墙面处理→地连墙面预埋铁件上栓钉焊接→地连墙面上刷防水涂料→支撑楼板钢管桩上桩帽、钢围檩板焊接→浇混凝土垫层→内外墙预插筋→绑支撑楼板钢筋→安放梁板预留套管→支撑楼板两侧反梁支模→浇楼板混凝土→第二次挖土及后续施工。
 4.1.2  地连墙墙面处理
 ①地连墙与地下室外墙合二为一的处理。土方开挖后，地连墙内侧先用水冲刷洁净，然后将凸进部分的墙体剔凿掉，剔出部分地连墙钢筋与地下室外墙钢筋连接绑扎，单面支模，浇筑混凝土；
 ②地连墙与地下室外墙分开的处理。根据设计规定，地下室外墙与地连墙相隔一定尺寸，在土方开挖后，将凸进墙内部分的地连墙素混凝土剔凿掉，让其与地下室外墙间有一种空腔，可保证地下构造在沉降后同地连墙自然分离，并在地连墙内侧刷防水涂料做隔离层；
 ③对地连墙槽段连接处局部渗漏水处理。应采用某些有效的防水技术进行堵塞。
 4.1.3  栓钉焊接
 在支撑楼板处的地连墙上预埋有铁件@1500mm，每个铁件均需焊接φ19mm、长110mm的3个柱状栓钉，焊接前应用手砂轮将预埋件焊点处打磨洁净。对地连墙预埋铁件上的栓钉垂直焊接，要采用手工电弧进行补焊处理，这是保证地连墙栓钉焊接质量的关键。
 4.1.4支撑钢管桩上桩帽、钢围檩板的焊接
钢管桩做支撑楼板及中央栈桥和斜坡道的临时支撑管桩，其中第一道支撑板及中央栈桥、斜坡道的支撑管桩头上需加盖钢板桩帽，第二、第三道支撑板的支撑管桩上(楼板板底处标高)焊接钢围檩板，采用手工电弧焊焊接。
4.1.5  逆作支撑楼板底模的施工
支撑楼板下面临时支撑底模做法为:在原土上铺200mm厚碎石，碎石表面缝隙用黄砂弥补压实后，浇100mm厚C30素混凝土垫层，并将板面找平。待垫层表面能上人后，上铺一层用水泥钉固定的11层木夹板，为便于下层土方开挖后混凝土垫层能自行下落脱模，浇筑垫层时每3m×3m做分仓处理，同步模板在绑扎钢筋前应刷好水质脱模剂，并用腻子嵌缝。
4.1.6  逆作施工时钢筋的处理
 ①裙房外墙。沿地连墙周围的外墙，由于竖向钢筋直径均不小于20mm，且钢筋搭接、锚固长度太长，不便于施工。因此，逆作时钢筋竖向插筋均采用在梁内预埋锥螺纹套筒，上端采用绑扎搭接。
②内墙。在支撑楼板范围内由于竖向钢筋直径不不小于20mm，用铁锤将插筋打入垫层下40d。为保证插筋位置精确，每次插筋前应事先在木模上放线，用电钻钻孔。
 ③柱子。逆作施工楼板时，所有支撑楼板范围内的柱子钢筋均后做，即施工楼板时，在楼板内先留置出柱子孔洞，从下向上顺做施工时，再施工柱子。
 ④混凝土施工。支撑板、墙体采用C40 泵送混凝土，坍落度160±20mm，混凝土支撑楼板随捣随抹光。对于支撑楼板下的裙房外墙采用C40、S12商品混凝土，内墙采用C40 混凝土，坍落度180±20mm。混凝土浇筑直接运用在上层支撑板及梁上预留的φ150@1500mm孔洞将混凝土输送到墙模板内，每层墙体混凝土一次浇筑完毕。
 ⑤施工缝处理。为防止每层外墙上下混凝土施工缝漏水，在支撑反梁上下混凝土表面进行凿毛处理后，上刷一道防水涂料，并粘贴遇水膨胀止水条。
 4.2  “中顺边逆”施工措施
 以地下持续墙作为地下室外墙和地下室施工时的围护构造，先开挖地下一层土方后，在中央主体建筑部分采用“盆式挖土法”开挖土方，周围留置一定宽度(计算确定)不挖，作为土壤侧压力的平衡土体。在平衡土体内的竖向构造柱采用“套管成孔法”成孔，常规支模措施浇筑钢筋混凝土构造柱。在中央部分的土方挖完后来，先进行核芯筒体的顺作施工(筑中心岛)，然后施工周围逆作施工区域的地下一层楼板构造与中心岛的楼板相连接，形成第一道水平支撑，接着逆作挖地下二层土方。
 4.2.1  土方工程
 地下室土方分三次开挖:第一次采用机械开挖地下一层土方，并进行灌注桩及平衡土体内竖向构造柱施工；第二次机械开挖中心岛的土方；第三次采用人工开挖平衡土体。
 4.2.2  平衡土体内竖向构造柱的施工
 在地下二层范围内挖孔，直径应合适放大，一般为d+200mm(d为构造柱的直径或方柱的对角线长度)，以便支模，模板拆除后应回填密实。
 4.3  施工监控
施工中对地连墙的水平位移、垂直沉降、墙体竖向挠曲、支撑轴力、墙体内支撑梁板沉降、坑底隆起等进行监测，及时掌握支撑构造的位移和变化，保证基坑施工安全和工程质量。
5  劳动力计划及施工机具(略)
6  效益分析
 半逆作施工法开始阶段是运用平衡土体抵御基坑壁的土壤侧压力，继而运用正式工程水平构造作水平支撑，节省了临时水平支撑构造施工的材料和费用。地下一层施工完毕后，地上和地下可同步施工，缩短工期，经济和社会效益明显。
7  工程实例
上海****国际金融大厦总建筑面积11.3万m2，地下构造4层，地上46层。采用半逆作法施工，地下室工期提前66天，工程质量被核定为优良，被评为“全国金牌示范工程”。
深圳****商业大厦由68层的办公楼、33 层的公寓楼和一种5层的商场构成，总建筑面积26.97万m2，外框内筒构造，地下3层。采用“中顺边逆”半逆作法施工，处理了深基坑支护及施工场地尤其狭小的问题。
 深圳****大厦地上为4层裙房和4座塔楼构成一体，层数为27～35层不等，地下室为2层，总建筑面积11.3万m2。地下室施工采用“中顺边逆”施工法施工，成功地处理了场地狭窄，保护邻近建筑物和密集管线等复杂问题，获得了很好的效果。