多層地下室逆作法施工工法

1、多層地下室逆作法施工工法廣東省基礎(chǔ)工程公司施工新建高層建筑中越來越深的地下室時，當遇到周邊施工場地狹窄、周圍環(huán)境復雜、保護要求高以及發(fā)展商要求最大限度的縮短工期以增加前期銷售效益等一系列施工難題時，采用逆作法施工技術(shù)應(yīng)是首選的一個施工方法。多層地下室逆作法施工工法于1998年8月在廣州新中國大廈地下室施工中應(yīng)用成功?！皬V州新中國大廈五層地下室施工逆作法技術(shù)”被評為1999年度廣東省科技進步二等獎和2000年度建設(shè)部科技成果推廣轉(zhuǎn)化項目。實踐證明，本工法在現(xiàn)代化國際大都市的城市建設(shè)中具有良好的經(jīng)濟效益和實用價值。一、特點逆作法施工不是單一的工藝，它是由多種工藝組合在一起而形成的。由地下連續(xù)墻或帶

2、止水的排樁墻構(gòu)成的圍護結(jié)構(gòu)是逆作法施工的前提條件，墻式支護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量及止水效果是逆作法施工的第一個關(guān)鍵。在基坑內(nèi)土方未完全開挖的情況下施工結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)，有效地解決結(jié)構(gòu)豎向荷載的傳遞是第二個關(guān)鍵。本工法采用鋼管高強混凝土柱(也可現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱)傳遞豎向荷載。鋼管柱構(gòu)件在車間一次加工成型，在解決了大型構(gòu)件的運輸和吊裝后，安裝簡單，現(xiàn)場施工工期短，施工精度高，鋼管柱斷面小，節(jié)點形式簡單，梁板與柱的結(jié)合處理方便。 土方開挖及出土的快慢是影響逆作法施工的又一關(guān)鍵因素。本工法采用全機械化開挖和出土。土方開挖和結(jié)構(gòu)施工組成合理的流水施工，為工期的縮短作了有力的保證。二、適用范圍本工法適用于臨近建筑物及周圍

3、環(huán)境對沉降變形敏感、周邊施工場地狹窄、地下室層數(shù)多、結(jié)構(gòu)復雜、工期緊迫的建筑物的施工。三、工藝原理多層地下室逆作法施工是以排樁式地下連續(xù)墻為基坑圍護結(jié)構(gòu)、挖孔樁和鋼管柱為承重結(jié)構(gòu)、地下室梁板系統(tǒng)為基坑支撐系統(tǒng)，完成首層(或次層)樓板后，上下同時進行施工的一種施工方法。四、施工要點1排樁(帶止水)或地下連續(xù)墻的施工施工選用何種工藝及施工機械受地質(zhì)條件、承建商的施工經(jīng)驗以及施工機械裝備能力所限制。在施工過程中宜根據(jù)情況的變化，適當?shù)匦薷墓に嚭蜋C械設(shè)備，以最大限度的發(fā)揮設(shè)備效能，保證施工質(zhì)量和基坑止水，加快工程進度。2工程樁和鋼管混凝土柱的施工 ， -深基坑的工程樁由于受樁徑大小的影響和為鋼管柱的定

4、位和施工的影響，一般采用人工挖孔樁。在施工人工挖孔樁護壁時即進行鋼管定位預埋件的安裝，澆灌樁芯混凝土后，在混凝土初凝前應(yīng)嚴格按設(shè)計要求剔除樁頂?shù)母≡鼘?。同時，在施工過程中做好鋼管柱定位器的安裝、固定和位置校核的工作。澆灌樁芯混凝土3d后即吊裝鋼管柱。 鋼管混凝土柱不但作為逆作法施工時的豎向支撐，而且作為地下室的承重構(gòu)件，其外包鋼管由指定單位進行加工，圓型柱可采用螺旋卷板自動焊接，異型柱可采用直縫自動焊和手工焊相結(jié)合的方法。鋼管柱加工時一次成型，放入樁孔，套于定位器上，在澆注高強混凝土前先進行固定，并在樁孔壁和鋼管壁之間空隙按設(shè)計要求填砂和每隔約5m澆筑素混凝土.圈。澆注鋼管柱混凝土時，由混凝土

5、攪拌車直接開到井口或由吊機將斗吊至井口，將混凝土送入連著導管的漏斗內(nèi)。用導管法施工并用高頻振搗器分層振搗密實。3降水工程降水工程應(yīng)分基坑內(nèi)地下水降水、排水和地面水截水、排水兩部分?；觾?nèi)可采用降水井、集水溝和抽水設(shè)備組成降水、集水、排水系統(tǒng)。降水井的設(shè)置個數(shù)可根據(jù)滲透系數(shù)和地下水位來確定。地面水截水、排水，可在已澆筑樓面的預留孔洞周圍設(shè)置擋水設(shè)施，并用鋼板覆蓋暫時不用的孔洞，在施工層布置明溝集水，水流入降水井或集水坑，集中排走。底板施工過程中設(shè)置排水溝降低地下水或巖石裂隙的水壓，排水溝與降水井連通，并繞過地梁樁臺和其他障礙物，能方便施工且能在底板施工過程中保持降水，地下室完成后停止抽水時，用快

6、干混凝土封閉降水井口，鋼過濾管通過底板部分外側(cè)焊接止水環(huán)。4通風工程采用送排結(jié)合、煙囪效應(yīng)的方法。根據(jù)地下室面積的大小和層數(shù)的多少，在±0.000樓板預留孔洞邊，布置多臺鼓風機，由地面引入新風，通過送風管，向結(jié)構(gòu)施工面送風，在施工面的上部安裝排風機，通過預留孔向地面排出廢氣。風管沿墻四周布置，固定于樓板底。隨著工作面的向內(nèi)延伸，風管亦不斷接長，保證工作面處的空氣質(zhì)量。5地下室垂直運輸解決基坑內(nèi)外的垂直運輸?shù)男蕟栴}，是多層地下室逆作法成功的關(guān)鍵之一。地下室土石方需要外運，鋼筋、模板、鋼構(gòu)件等材料需要運進地下室，為此，在出土口處安裝垂直運輸系統(tǒng)，在零米層用龍門吊吊掛特制的吊土桶，用于吊

7、土外運。取下吊土桶后，可用吊鉤吊運鋼筋、模板、鋼構(gòu)件入地下室。出土口的位置根據(jù)場地和道路的實際情況及結(jié)構(gòu)施工順序的需要來選擇。在首層梁板施工時，在相應(yīng)的位置預留出土口的孔洞，在預留孔洞的四周留出用于封閉孔洞的鋼筋，并在相應(yīng)的位置預埋鐵件，便于安裝吊土提升架。工程結(jié)束前才能封閉出土口。6分段流水施工土方和梁板工程流水施工的分段要合理，考慮分塊與出土口的遠近，分兩段以上進行流水施工的同時穿插結(jié)構(gòu)施工，多工序互相交錯，合理安排，以保證施工的等節(jié)奏流水。土方開挖按逆作法的支撐順序分階段進行。先進行明挖，施工完首層樓板后，地下室轉(zhuǎn)入逆作法施工，并同時進行上部結(jié)構(gòu)施工。 首層樓板以下一般每兩層為一組(視施

8、工機械要求而定)進行土方開挖，從出土口向下挖掘到設(shè)計標高，再向四周擴大。利用中小型機械實現(xiàn)全機械化土方開挖和出土作業(yè)。由挖掘機負責挖土和短距離運輸，基坑擴大后，用推土機進行土方水平傳送，在出土口安排大容量的挖掘機把土方裝上吊斗，利用提土設(shè)備將土吊至地面堆放，地面再由挖掘機裝車。挖土同時，一邊鑿除人工挖孔樁護壁、修整連續(xù)墻內(nèi)壁面，一邊平整地坪，搗制下一層樓板梁底墊層、安裝梁模和樓板底模。挖至最后一層時砌底板胎模和施工設(shè)計要求的后挖人工挖孔樁。7模板工程除了底板外，地下室所有樓層的混凝土樓板均采用鋼木模板施工。由于模板工程和土方開挖工程在流水施工中分階段交替進行，在兩層一挖土方挖至設(shè)計標高時即進行

9、平整，搗好墊層后按正常的施工方法安裝梁模和板模，在鋼木模表面上刷混凝土隔離劑。上一層的梁、樓板采用正作法施工，用門式鋼支頂進行支頂。底板采用砌磚地梁模和素混凝土墊層板模，水泥砂漿批擋找平抹光。襯墻施工需先在外墻上安裝拉桿螺絲，同時要鑿去外墻側(cè)壁表皮，露出新鮮混凝土后，再將上下接縫鑿毛并清理干凈。綁扎好襯墻鋼筋后安裝鋼模板，分別套上豎桿和橫桿，拉平對齊鎖緊。其他墻體和柱，采用對拉螺絲和鋼模板支模。8樓板混凝土工程逆作法施工是在頂部樓蓋封閉的條件下進行的，故采用泵送混凝土較為合適。根據(jù)工程大小確定輸送泵臺數(shù)進行連續(xù)澆灌。要求混凝土的坍落度為14-16Cm，初凝時間為10-12h，以防止冷縫出現(xiàn)。樓

10、板混凝土按施工進度及考慮混凝土的溫度收縮特性進行分塊。 澆灌混凝土板時，采取長向推進辦法，兩組以上輸送泵并排薄層灌注到頂?shù)臐矒v方式，同時及時用水泵將混凝土泌水排出室外。在澆搗過程中振動器配合使用，確保混凝土的密實。混凝土分塊施工的臨時施工縫處采用免拆除v型鋼網(wǎng)作側(cè)模。9隔墻和襯墻混凝土的施工墻板的預留筋可插入砂墊層，以便與下層后澆筑結(jié)構(gòu)的鋼筋連接。在安裝下層墻板鋼筋和模板之前，先將上層構(gòu)件打毛于凈直至露出新鮮混凝土。隔墻和襯墻難以從上面澆筑混凝土，且隔墻和襯墻每次澆筑高度均不大，所以澆筑混凝土時可以從頂部的側(cè)面人倉，澆筑時，突出的楔形混凝土面要比上下兩構(gòu)件接縫面高出510cm?；炷敛鹉：螅?/p>

11、即將突出墻面的楔形混凝土塊鑿除。為使混凝土密實，使用附著式和插入式振動罪振搗。10鋼梁的安裝鋼梁用于核心筒鋼構(gòu)架柱的橫向連接，是中心筒部位的構(gòu)架柱和周邊鋼管柱的聯(lián)結(jié)梁，也可作為樓板梁的部分。在地面將鋼粱制作成型后，用卷揚機將其吊入基坑內(nèi)，然后由挖掘機或裝載機水平運送到預定位置，利用挖掘機配合手動葫蘆對接就位，手工焊接。對于底板處的鋼粱，則在基坑底鋪設(shè)鋼軌，用卷揚機進行拖運到位。五、施工流程（如圖）六、機具設(shè)備本工法需用的主要機具設(shè)備為：抓斗(含吊機)、沖孔成槽機、反鏟挖掘機、推土機、吊機、龍門吊、鏟車、機械化吊運的土斗、空壓機、多層地下室逆作法施工流程風炮機、卷揚機、電焊機(交流電、直流電)、

12、鋼筋彎曲機、鋼筋切斷機、鋼筋對焊機、軸流風機、箱式離心風機。其規(guī)格和數(shù)量依據(jù)工程實際情況而選定。七、勞動組織及安全1勞動組織本工法技術(shù)含量較高，需精心施工，其工種構(gòu)成有：木工、鋼筋工、混凝土工、電工、電焊工、機工、起重工、測量工、試驗工、雜工等等。2安全措施(1)采用有效的監(jiān)測手段確保深基坑支護本身的安全及周圍建筑物、地下管線的安全使用。(2)挖土時嚴格按施工順序和允許開挖的深度進行，不得有超標挖土和無序挖土。(3)在開挖到設(shè)計要求的深度后，立即進行板和梁的澆筑。(4)做好施工過程的排水。(5)用電實行三相五線制，所有電器設(shè)備必須裝設(shè)漏電保護開關(guān)。進坑的動力及照明電線應(yīng)使用電纜，在支撐或坑壁上

13、要可靠地進行固定。(6)坑內(nèi)應(yīng)有足夠照明度，照明線應(yīng)架設(shè)在上層底板下方，并使用低壓電氣設(shè)備。(7)在封閉的地下室施工，必須加強通風，排煙設(shè)施，保證空氣的流通。(8)逆作施工時，坑洞和孔洞較多，要設(shè)圍護欄桿，上下要設(shè)有專用上、下人梯。八、質(zhì)量要求本工法按地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范(GBJ 202-83)、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范(GB 50204-92)、鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范(GB 50205-95)及鋼管混凝土設(shè)計與施工規(guī)程及有關(guān)規(guī)范標準施工。九、效益分析本工法以地下室主體結(jié)構(gòu)的梁、板作為施工期間墻式支護的橫向支撐體系，利用鋼管混凝土柱及核心筒帶約束拉桿異形鋼管混凝土柱作為結(jié)構(gòu)的豎向

14、支承，結(jié)構(gòu)受力合理。在確保基坑周邊安全方面，因利用地下室本體結(jié)構(gòu)作為支護結(jié)構(gòu)，穩(wěn)妥、可靠、周邊變形很小。在節(jié)約工期方面的表現(xiàn)有：本工法充分利用±0.00層的梁、板作為裙樓施工的工作面，使地上、地下可以同步施工，從而可大幅度縮短工期。采用本工法的逆作法施工，土石方開挖可以全部采用大型挖掘機械進行作業(yè)，使挖土作業(yè)時間相對縮短。作業(yè)人員在地下空間工作，基本不受氣候條件的影響，能確保按計劃工期完成任務(wù)。在成本控制方面：墻式支護直接作為地下室的外墻，地下室的鋼管柱、鋼構(gòu)架柱、混凝土梁、板結(jié)構(gòu)直接作為地下連續(xù)墻的內(nèi)支撐，因此，不但縮短了施工工期，也節(jié)約了大量的臨時垂直支柱、水平支撐、橫撐、斜撐等

15、工程用料，大大降低了施工費用。地下室采用逆作法施工，只挖走了地下連續(xù)墻范圍內(nèi)的土石方，比傳統(tǒng)的大開挖施工地下室，可以減少大量的土方工程量，這不但縮短工期，也節(jié)約土石方開挖和回填的工程量，工程投資得到了有效的控制。十、應(yīng)用實例實例1：廣州新中國大廈，位于廣州市人民南路西側(cè)，為一綜合性大型民用建筑面積為7343m2。大廈設(shè)地下室5層，地上結(jié)構(gòu)48層，最大建筑高度156m，采用框構(gòu)。5層地下室采用逆作法施工，基坑開挖深度約為18m，地下連續(xù)墻總長340m，墻厚800mm，基礎(chǔ)采用人工挖孔樁，最小樁徑1400mm，最大樁徑5000mm。鋼管高強混凝土柱采用C70、C80高強混凝土。本工程采用逆作法比采用常規(guī)的正作法縮短工期11個月，地下5層結(jié)構(gòu)施工完成時，地上已施工到了18層。該工程于1996年7月22日開工，于1998年8月31日竣工，其經(jīng)濟效益和社會效益是非?？捎^的。實例2：廣州名匯商業(yè)大廈，位于廣州市上下九路，地處繁華鬧市中心，是一幢以商場、住宅為主的多塔樓高層建筑。其占地面積約7000m2，設(shè)地下室4層，裙樓6層，塔樓三棟26層，建筑總高度999m，是剪力墻核芯筒柱框架結(jié)構(gòu)。地下室采用逆作法施工，地下連續(xù)墻長