逆作法施工成功案例

浅 谈 逆 作 法 施 工

南京工苑建设监理咨询有限责任公司 吕宝贵

【摘 要】本文对地下室逆作法施工原理和施工要点作一简介

【关键词】逆作法施工原理 要点

随着南京高层建筑地下室层数逐渐增多，可增加地下部分的人防和商业用途，降低土地成本。南京已有建成或在建4-5层地下室（国外已有8-9层地下室），随着南京城镇化的扩大，南京市内用地成本的增加，地下室层数将逐渐增加，采用逆作法施工就很有必要。本文根据南京一个采用逆作法施工已建成的4层地下室工程，将逆作法施工作一简介。（限于篇幅，常规工序具体做法简略。）

一、工程概况：

南京某开发公司在位于南京河西中心商业区建2座各100m 高的塔楼为公寓式酒店和商务办公楼，地上3层为购物中心及4层地下商场和停车库组成。总用地面积28387m 2，总建筑面积163041 m2，其中，地上建筑面积63041 m2，地下建筑面积为100000 m2。塔楼为框架-核心筒结构，裙楼和地下室采用框架结构。

二、逆作法施工原理：

设有多层地下室的常规施工是通过地下临时支护结构完成后，开挖至预定深度，然后由地下室底板开始，从下而上逐层进行施工，这种施工方法称为正作法。

逆作法施工原理是：先沿建筑物外围施工地下连续墙，作为地下室的边墙或基坑的围护结构。同时在建筑物内部的相关部位打下中间支撑柱。然后开挖土方至第一层地下室板底标高，并完成该层楼面的梁和部分的板，该层楼盖即作为地下连续墙刚度很大的支撑体系。然后在梁间没有浇板的空档内（即设置的出土口），继续下挖，并依此向下逐层施工各层地下室结构。与此同时，在已完成第一层梁板结构的基础上，做上部结构，即接高柱子或墙板，向上逐层施工。如此以地面为始点，上、下同时施工，直至工程结束，但在地下室封底板前，地面上允许施工的层数要通过计算确定。这种与正作法施工相反的施工方法称为逆作法。

三、逆作法施工特点：

1. 缩短施工工期。可以地上、地下同时施工，本工程基础底板施工完成前，可以施工到地上10层结构。

2. 地下结构施工安全，降低对周围环境的不利影响。逆作法施工的必备的条件是，地下结构采用周边地下连续墙+中间中承柱+水平向各层地下室梁板，形成地下空间刚度巨大的支撑体系，

地下施工安全性增加；并且该支撑体系对地下防水和防止基坑变形、克服周边地面不均匀沉降效果极佳。

3. 使底板设计趋向合理。主要减少抗浮作用，由于中承柱作为底板支点，较易满足抗浮要求，可以减少底板配筋，使底板的结构设计更合理。

4. 降低工程造价。取消基坑围护和水平支撑的临时结构，降低造价。特别是地下连续墙的施工，将地下室外墙和基坑围护墙体合并，形成“两墙合一”， 降低工程造价和减少施工工期。

5. 地下结构施工条件差，工效较低。可以增加出土口，均衡对称流水施工，提高工效。

6. 地下室层数越多，以上特点越显著。

四、逆作法施工要点：

（一）、地下连续墙施工 ：

本工程地下连续墙长度为648m ，墙厚1m ，深度54m ，采用C35S10水下混凝土浇筑。具体工序简介如下。

1、地下连续墙测量放线；

2、制作钢筋砼导墙，单元槽段宽度1040mm ；见（图-1）。

3、制配泥浆；在地下连续墙施工时，泥浆性能的优劣直接影响到地下连续墙成槽施工时槽壁的稳定性，是一个很重要的因素。新拌制的泥浆在储液槽中存放24h 以上，并不断用泵搅拌，使粘土或膨润土充分水化后方可使用。施工中回收利用的泥浆进行分离净化处理，

符合标准方

可使用，废弃泥浆的处理不得污染环境。泥浆的储备量应满足槽壁开挖使用的需要。

施工期间，槽内泥浆必须高于地下水位0.5m 以上，而且不低于导墙顶面0.3m 。在容易产生泥浆渗漏时，应及时堵漏和补浆，使槽内泥浆液面保持正常高度。

4、成槽机跳挖单元槽段，每个单元槽段长度8m ；成槽挖土过程中，抓斗入槽、出槽应慢速、稳当，根据成槽机仪表及实测的垂直度情况及时纠偏。在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙，使该导墙内泥浆不受污染。见（图-2）。

5、一清单元槽段内沉渣；成槽完毕采用撩抓法清基，保证槽底沉渣不大于10cm ；清空后槽底泥浆比重不大于1.2。

6、单元槽段两端下接头管，由履带起重机分节吊放拼装垂直插入槽内。接头管的中心应与设计中心线相吻合，底部插入槽底30～50cm 以保证密贴，防止砼倒灌；上端口与导墙连接处用木榫楔实。

7、两台200T 履带吊抬吊钢筋笼（6m 宽×54m 高），钢筋笼插入单元槽段内，对准单元槽段的中心，垂直徐徐下降。钢筋笼上焊接地下室数层梁板预埋钢板接驳器、预埋钢筋、预埋钢筋直螺纹接头，不能遗漏。见（图-3）。

8、单元槽段二清，控制沉渣小于10CM ；在地下连续墙成槽完毕，经过检验合格后，但在下接头管、钢筋笼、下导管的过程中，总会有一些沉渣产生，将影响以后地下连续墙的承载力并增大沉降量。所以对基底沉渣进行处理就显得十分必要，因此，必须采用底部抽吸、顶部补浆的方法对槽底沉淀物进行置换和清除，使底部泥浆比重不大于1.2。

9、水下浇筑砼。当单元槽段的长度小于3m 时，一般采用1根导管；大于3m 时，要使用2根或2根以上导管同时浇筑；导管间距不宜超过3m ，导管距离槽端不宜超过1.5m ；本工程采用2根导管同时浇筑砼。

10. 混凝土初凝前，应经常转动接头管，防止接头管与混凝土粘结；待混凝土浇筑2-4h 后，开始缓慢拔管，先每次拔0.1m 左右，拔到0.5m-1m 时，如没有异常现象，可每隔20-30min 上拔0.5-1m ；以后逐步加速至2-4m/h；完全正常，可以快速拔管，在混凝土浇筑结束后8-10h 内将接头管全部拔出。待相邻的单元槽段完成后，将接头管处孔洞用混凝土封堵。

（二）、中承柱（桩）的施工 ：

本工程设计抗压桩419根，桩长56m ，桩径φ1200-1500，C45混凝土浇筑；抗拔桩1008根，桩长42m ，桩径φ900，C40混凝土浇筑。抗压桩作为中承桩，桩头插入钢管柱，该钢管柱即为中承柱。中承柱长27m ，φ700×25

钢管制作，插入中承桩内4m ，钢管柱内浇筑C45

混凝土，中承柱按地下室要求逐层焊接环板，土方开挖后钢管柱环板与楼板牛腿梁焊接。具体工序简介如下。

1、工程桩测量定位；

2、施工钻孔灌注桩；

3、下工程桩钢筋笼。

4、下最后一节钢筋笼，将钢管柱插入钢筋笼内，焊接钢筋使钢筋笼与钢管柱连接，继续下笼。

5、调钢管柱垂直度，为确保一柱一桩施工进度及质量，调直设备采用千斤顶调直架，调直架共设置三层平台，底层平台为钢管固定平台，用于钢管下放后的对中和平面位置固定；中层平台为调直平台，上部安放了4只千斤顶，用于钢管测斜后的垂直度调整；上层平台为砼浇灌平台，其上设置了卡导管的活动钢板，用于桩基的混凝土浇筑。钢管柱垂直度监控采用测斜管测斜方式控制，测斜管采用21m 长PVC 管，PVC 管与钢管采用环箍和角钢固定。为确保测斜管测试垂直度能代表钢管安放垂直度，测斜管应与钢管完全平行。钢管柱调直过程分为二个步骤进行。A 、钢管对中：钢管下放至设计标高后，即开始钢管对中。根据调直架对中后测得的十字钢筋中心点距千斤顶支座的距离，计算出钢管外壁距支座的距离，并用底层四只千斤顶把钢管固定。B 、钢管调直：钢管对中完成后，即打开测斜管封头，开始测试钢管垂直度情况，并根据测试数据，利用顶层千斤顶对钢管垂直度调节，直至满足1/600的设计要求为止，然后将顶层千斤顶将钢管固定。见（图-4）。

6、钻孔灌注桩二清，控制沉渣小于5CM ；

7、水下浇筑砼；

8、钢管外侧均匀、对称回填细砂或者细粘土，保证钢管柱的嵌固稳定；

9、测量钢管柱中心坐标和钢管外侧垂直度，用千斤顶调整钢管垂直度；

10、砼养护大于36小时，保证混凝土强度，保证钢管柱垂直度；方可拆除调直架。

（三）、水平梁板及竖向墙柱的施工 ：

本工程框架柱距为9×9m ，选用H 型钢（H400×200×12×16）作为劲性梁，混凝土采用C40。

1、每层中承柱环板与框架梁牛腿焊接，牛腿再与框架梁H 型钢螺栓连接（或焊接），绑扎钢筋，形成劲性梁；远端与地下连续墙预埋钢板接驳器连接，形成劲性梁。楼板钢筋与地下连续墙预埋钢筋或预埋钢筋直螺纹连接（或植筋连接），绑扎形成现浇钢筋混凝土楼板。见（图-5）。

2、每层地下室土方开挖深度为层高+2m，每层浇筑砼垫层，支模；竖向墙柱模板预留筋搭接长度内灌细砂，框架梁侧面做成假牛腿，放置φ100PVC 管作为进料口，混凝土由此浇灌和振捣，混凝土硬化后可凿除假牛腿。拆模后清理墙柱砼界面，可继续绑扎下一层竖向钢筋。见（图-6）。

3、梁、板砼要求均匀、对称浇筑，保证楼面荷载均匀，不对中承柱造成偏心，保证其垂直度。

（四）、 土方开挖施工：

本工程主楼开挖深度为21.90m ，裙楼开挖深度为20.90m 。

1、建议先做±0.00楼板，形成刚度巨大的空间支撑体系再挖土。本工程首先土方开挖至-1F 层楼板位置，先做-1F 楼板，再做±0.00楼板，其他顺序相同。可以加快土方开挖速度，缩短工期。

2、分层、分块、均衡、对称开挖土方，控制挖机土方开挖深度每层不超过2M ，分层开挖，设置适当数量的出土口，形成出土回路。见（图

-7）。

3、严禁挖机碰撞预留筋。

4、挖完一层地下室土方，及时做一层梁板墙柱，循环施工直至基础底板浇筑完成；出土口封闭，逆作法施工完毕。

五、结语

以上逆作法施工简介，是本人在本工程监理过程中的一点体会。逆作法施工重点是地下连续墙的施工质量和接头防止漏水；中承柱的垂直度控制至关重要，整幢大楼的荷载由中承柱承担；竖向墙柱向下施工的钢筋连接和砼浇筑也是整幢大楼的质量控制重点。

参考文献：

1. 杨嗣信，《高层建筑施工手册》中国建筑工业出版社，2001

2. 龚维明等，《地下结构工程》 东南大学出版社，2004

3. 《现代土木工程施工讲义》 东南大学施工教研室编

《江苏建设监理》-2014-4 P48