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商務(wù)廣場(chǎng)售樓部逆作法施工技術(shù)分析
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鑒于現(xiàn)代城市發(fā)展與建筑施工中，由于施工環(huán)境的約束，對(duì)基坑施工對(duì)于變形的要求也越來越高。在工程中使用逆作法，能夠提高地下工程的安全性，可以大大節(jié)約工程造價(jià)，縮短施工工期，防止周圍地基出現(xiàn)下沉，是一種很有發(fā)展前途和推廣價(jià)值的深基坑支護(hù)技術(shù)。本文將結(jié)合具體施工實(shí)例對(duì)逆作法施工技術(shù)作詳細(xì)介紹。
1 工程概況
綠地顧村公園商務(wù)廣場(chǎng)（售樓部）工程位于上海市寶山區(qū)顧村鎮(zhèn)陸翔路（規(guī)劃）139號(hào)，建筑面積約600m2。建筑物結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為8度，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別為乙類。
2 逆作法工藝原理與特點(diǎn)
2.1 工藝原理
多層地下室的傳統(tǒng)施工方法是“明挖順作”，先進(jìn)行土石方開挖和邊坡支護(hù)，待基坑形成后由最底層基礎(chǔ)、墻柱、梁板柱等順序一層一層向“高”層施工。而“逆作法”是一種“封閉式”施工方法。其工藝原理是：先沿建筑物柱網(wǎng)軸線施工柱下支承樁，或施工地下連續(xù)剪力墻，然后進(jìn)行首層施工。完成后再施工地下結(jié)構(gòu)，對(duì)于地下結(jié)構(gòu)還存在地面高層時(shí)，可同時(shí)施工地上結(jié)構(gòu)。待地下室大底板完成后，再進(jìn)行復(fù)合柱、復(fù)合墻的施工。
2.2 逆作法工藝特點(diǎn)
2.2.1 縮短工期
采用“逆作法”施工，一般只有地下-1層結(jié)構(gòu)占用絕對(duì)工期，施工可少受風(fēng)雨影響，土方開挖可較少或基本不占總工期建筑；物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工可以平行立體作業(yè)，在建筑規(guī)模大、上下層次多時(shí)，大約可節(jié)省工時(shí)1/3。
2.2.2 有效減少基坑變形和相鄰建筑物的沉降
由于地下室各層施工采用的是逐層開挖土方、逐層澆筑混凝土的方法，地下室各層的結(jié)構(gòu)可以作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐系統(tǒng)，受力良好合理，所以在土側(cè)壓力的作用下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量小，因而對(duì)鄰近建筑的影響亦��；同時(shí)由于設(shè)置中間支承柱，減小地下室底板的跨度，使地下室底板不致產(chǎn)生過大的隆起變形。
2.2.3 使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理，降低工程造價(jià)
傳統(tǒng)的施工方法是一次開挖土方到基坑底部，工程設(shè)計(jì)中，為了防止鋼筋混凝土底板在地下水的作用下上浮，往往需要增大底板的厚度和配筋。但是當(dāng)上部結(jié)構(gòu)完成后，上部荷載又足以抵抗底板的浮力，這時(shí)增厚的混凝土的重力又作為荷載作用在底板上，使設(shè)計(jì)顯得不合理。而“逆作法”施工是利用地下室結(jié)構(gòu)作為四周地下連續(xù)墻的支撐系統(tǒng)，因此可以省去常規(guī)施工方法的支護(hù)費(fèi)用。
3 施工工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)
3.1 施工工藝流程
圖紙熟悉、技術(shù)交底→完成逆作施工區(qū)域的圍擋和其他準(zhǔn)備工作→測(cè)量放線→表層土體清除和探測(cè)區(qū)域內(nèi)地下管線→沿地下結(jié)構(gòu)邊線的挖孔樁柱施工→樁柱施工過程中做好樁內(nèi)鋼筋預(yù)留預(yù)埋→完成支撐樁柱的鋼筋綁扎和混凝土澆筑→施工首層地下結(jié)構(gòu)梁作中間支撐并預(yù)留板筋→開挖下層土石方（開挖一層完成一層邊坡支護(hù)或邊側(cè)墻）→開挖至負(fù)二層梁底后完成負(fù)二層梁作中間支撐并預(yù)留板筋）→逐層施工至地下室底板→順作完成復(fù)合墻體和復(fù)合板結(jié)構(gòu)。
3.2 施工技術(shù)要點(diǎn)
為確保土方開挖不影響其它幢號(hào)樓施工，減少基坑外土體的變形，該部分基坑的圍護(hù)采用地下連續(xù)墻圍護(hù)及逆作法施工，利用結(jié)構(gòu)梁板作支撐，增加支撐剛度。
地下結(jié)構(gòu)二層，主要為樓板、柱、外墻、電梯井，基坑開挖深度大部分為11.00m左右，塔樓核芯筒位置15.00m左右，為確�；蛹暗叵率沂┕さ陌踩�，在基坑四周布置有由地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁及預(yù)應(yīng)力錨桿、鋼管支撐組成的擋土支護(hù)體系，在鉆孔灌注樁外做噴粉樁作為基坑的止水系統(tǒng)。
逆作法施工可保證邊坡及臨近建筑物穩(wěn)定性，并可有效縮短工期。然而，須制定科學(xué)、合理的逆作法施工方案，方能保證工程質(zhì)量和安全。
3.3 地下逆作法土方開挖方式
3.3.1 第一層土方開挖（見圖1）
在進(jìn)行第一層土方開挖前，應(yīng)做好基坑降水，將地下水降至土方開挖面以下0.5～0.7m，根據(jù)設(shè)計(jì)
要求，考慮到首層梁板模板的安裝及工作空間，第一層土方開挖至-2.6m處，擬采用WY100型1立方反鏟挖土機(jī)在基坑內(nèi)挖土、一臺(tái)200型反鏟式挖土機(jī)裝土，人工輔助整平，自卸汽車運(yùn)走，由南向北開挖，由北面的大門出土。
施工首層梁板結(jié)構(gòu)（見圖1）。由于本工程為逆作法施工，在設(shè)置模板支撐時(shí)，考慮在支模作業(yè)時(shí)空間，地下一層頂梁板作為一層支模的受力點(diǎn)，施工荷載較大。在土方開挖至-2.600處時(shí)，開挖后的土層面用機(jī)械工夯實(shí)后，上鋪300厚道碴，50厚碎石，并澆筑100厚C20素砼，以此作為基礎(chǔ)層支模支撐面，上輔墊木作為支撐加強(qiáng)措施。施工梁板腳手架，安裝梁板模板，綁扎梁板鋼筋，澆筑梁板混凝土，其施工方法同普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。并沿地下連續(xù)墻澆筑第一道圈梁，通過鋼筋混凝土連梁與主體結(jié)構(gòu)梁連接。
3.3.2 土方第二次開挖（見圖2）
第二次挖土，應(yīng)待首層梁板混凝土達(dá)到拆模時(shí)所需混凝土強(qiáng)度要求后，且將首層梁板模板、腳手架拆除后進(jìn)行，挖土深度至負(fù)一層梁板以下，以能滿足安裝負(fù)一層梁板腳手架、模板所需的深度為準(zhǔn)，考慮到本工程負(fù)一層層高為7.4m，樓板面標(biāo)高-7.6m，為便于負(fù)一層安裝梁板腳手架、梁板模板及綁扎梁板鋼筋，第二次開挖至-9.6m處。在開挖過程中，將土方開挖至標(biāo)高-6.5m位置，即采用人工掏槽安裝鋼管角支撐，然后采用人工開挖有鋼角支撐區(qū)域的土方至-9.5m標(biāo)高位置，對(duì)于有鋼斜支撐的位置，先施工鋼斜支撐所支撐的承臺(tái)，再將土方開挖至-9.5m位置，安裝鋼管斜支撐。第二次土方開挖深度較深，約7m，開挖工作空間較大，約7m，底板面標(biāo)高為-7.6m，底板厚18000mm，由此本次土方開挖擬采用機(jī)械開挖為主，輔助人工開挖及整平，在預(yù)留的出土洞口位置向四周開挖，將四周的土用K904D型小型挖土機(jī)挖出且駁接至洞口位置，將土裝入特制的斗內(nèi)，通過汽車吊將其吊至地面裝上自卸汽車運(yùn)走。 負(fù)一層支撐鋼柱的外包地下室外墻及混凝土立柱的施工。在土方開挖完成后，即對(duì)支撐鋼柱表面進(jìn)行處理，沖刷干凈，綁扎鋼柱外包鋼筋、地下室外墻鋼筋，安裝柱、地下室外墻模板，灌注柱、地下室外墻混凝土。柱、地下室外墻的外包混凝土灌注宜從側(cè)面入模，為便于混凝土入模和保證其密實(shí)性，除對(duì)豎向鋼筋的間距作適當(dāng)調(diào)整外，柱、地下室外墻頂部的模板宜做成喇叭形，接頭外混凝土灌注至高于接縫的適當(dāng)高度，以保證接縫處的混凝土密實(shí)，多余的凸出部分混凝土待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，再鑿平。
負(fù)一層梁板結(jié)構(gòu)施工（見圖1）。其施工方法同首層梁板結(jié)構(gòu)施工。同時(shí)地上結(jié)構(gòu)施工可開始。
本層開挖，考慮到全面挖至槽底將削弱連續(xù)墻錨固力，可能造成地鐵位移，因此，采取“盆式”開挖，即先將外圍挖至-7m，內(nèi)部挖至-9.5m。
負(fù)二層支撐鋼柱的外包地下室外墻及混凝土立柱的施工。在負(fù)二層支撐鋼柱的外包地下室外墻及混凝土立柱的施工前，先施工基坑四周的承臺(tái)，澆搗基坑四周承臺(tái)與地下連續(xù)墻之間的支撐混凝土板，再拆除-1層的鋼管角支撐及鋼管斜支撐，外包混凝土立柱可與四周承臺(tái)同時(shí)施工。
“盆式”開挖內(nèi)部的地下室底板、承臺(tái)的施工地下室底板承臺(tái)模板采用磚模，鋼筋、混凝土的施工方法同首層梁板結(jié)構(gòu)施工。在地下連續(xù)墻邊，澆筑兩道圈梁，通過鋼支撐，與已澆筑完畢的底板、承臺(tái)頂撐。
3.3.3 土方第三開挖（見圖3）
第三次土方開挖，主要將“盆式”開挖的邊部較高區(qū)域的連續(xù)墻“錨固”土體清挖，應(yīng)待底板梁混凝土達(dá)到拆模時(shí)所需混凝土強(qiáng)度要求后，挖至-9.5m位置。
完成剩余承臺(tái)底板的澆筑，并待該部分混凝土達(dá)到拆模條件后，可拆除斜撐。最后進(jìn)行防水工程、地下室外墻與地下連續(xù)墻之間的土方回填及預(yù)留洞口的封閉施工。在地下室底板施工完成后，再開始封閉首層、負(fù)一層樓板上的預(yù)留洞口，同時(shí)進(jìn)行地下室外墻防水及地下室外墻與地下連續(xù)墻之間的土方回填，土方回填應(yīng)采用粘土分層夯實(shí)。
3.4 井點(diǎn)降水
3.4.1 施工工藝
1）定位→水沖法沖孔→埋井點(diǎn)管→回填粗砂→粘土封口→井點(diǎn)管和總管連接→安裝抽水設(shè)備
2）施工技術(shù)要求
沖孔直徑300㎜，井管長(zhǎng)6.8m（包括0.8m濾管），間距1.6m～2m左右。每套井管完成后，便接真空泵進(jìn)行抽水，以免支管堵塞，揚(yáng)水裝置（噴嘴混合室、擴(kuò)散室等）尺寸，軸線等，應(yīng)加工精確。工作水應(yīng)保持清潔，防止磨損噴嘴和水泵葉輪。
3.4.2 技術(shù)措施
根據(jù)理論計(jì)算，本工程采用的井點(diǎn)機(jī)組有效工作范圍為一個(gè)大氣壓力從理論上講能降水9.8m左右，當(dāng)開機(jī)后壓力表指針達(dá)到0.6㎜/hg時(shí)，降水能保持7.5m左右，降水有個(gè)半徑在16m左右，并呈曲線狀態(tài).為了確保降水效果，使挖土施工順利進(jìn)行，應(yīng)開機(jī)預(yù)抽10天左右。井點(diǎn)降水的沖孔直徑和濾網(wǎng)的數(shù)目，必須按期工程的土質(zhì)配置，還有用砂質(zhì)量不少于230㎏，其次濾網(wǎng)和連接管的氣密性也非常重要.嚴(yán)禁使用破損總管和軟管，發(fā)現(xiàn)破損和漏氣要及時(shí)更換。
3.4.3 輕型井點(diǎn)降水效果預(yù)測(cè)
輕型井點(diǎn)完成后抽水約10天左右（不包括下雨天），預(yù)計(jì)水位可降至10.5m左右；此時(shí)可通過測(cè)量井點(diǎn)管的水位，如相符合，中間臨時(shí)井點(diǎn)便可拔去支管，進(jìn)行基坑開挖。
4 結(jié)語
綜上所述，逆作法施工技術(shù)能有效地保護(hù)周邊環(huán)境，且具有結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。文中工程采用逆作法施工結(jié)果表明，施工質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，為逆作法后續(xù)施工起到積極作用。
參考文獻(xiàn)
[1]綠地顧村公園商務(wù)廣場(chǎng)《施工組織設(shè)計(jì)》
[2]陳雪萬.高層建筑逆作法施工技術(shù)研究.2010.03
[3]孫永軍.深基坑支護(hù)逆作法設(shè)計(jì).2009.07.
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