刍议地下室逆作法施工技术

当前，高层建筑层出不穷，在传统高层建筑地下室作业中主要采用正作法，既造成施工场地的狭窄，且工期较长，若工程毗邻闹市，还会对周边建筑造成一定影响，因此，随着建筑新技术的发展，逆作法逐渐取代正作法成为高层建筑地下室主要施工方法，采用逆作法施工，不但具有缩短工期、基坑变形较小等优势，而且能适用于城市密集建筑群中有多层地下室的高层建筑物的施工，社会效益明显。现结合实践经验，就逆作法在高层建筑地下室中的应用进行粗浅探讨，以供参考。

1逆作法工艺原理

如前所述，传统高层地下室一般按顺作施工工序进行施工，即用支护结构围护后垂直开挖，或用大放坡开挖，挖至设计标高后浇筑钢筋混凝土底板，再由下而上逐层施工地下室结构，最后完成地上工程，该施工方法主要存在如下极大缺陷，一是支护结构的设置有一定困难，因基坑较深，会增大支护结构的挡墙长度，增加费用，二是若采用井点设备降低地下水时，水位的降低会引起土体固结，造成周围地面的沉降，对基坑附近的建筑物、地下管线及道路造成影响。而“逆作法”施工则能较好地克服如上缺陷，其工艺原理具体如下：先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙，同时，在建筑物内部的有关位置，浇筑或打下中间支承柱，作为施工期间于底板封底之前的承受上部结构自重和施工荷载的支撑，然后由上向下逐层开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，这样可以同时向上逐层进行地上结构的施工。

2地下室施工中应用逆作法的主要流程 2.1地下连续墙施工

在逆作法施工中，地下连续墙尤为重要，即要作为基坑开挖时的临时支护承担水土等荷载产生的水平力，又要兼作地下室的外墙或作为基础的一部分，承担施工阶段和使用阶段的一部分竖向荷载，因此必须抓好其施工质量。地下连续墙主要施工工序如下：1）修筑导墙。导墙主要有现浇钢筋混凝结构、钢制或预制钢筋混凝土的装配式结构等，一般以现浇钢筋混凝结构最为普遍，其施工顺序为“平整场地——测量定位——挖槽及处理弃土——绑扎钢筋——支模板——浇筑

混凝土——拆模并设置横撑——导墙外侧回填土（如无外侧模板，则此项工作可省去）。导墙厚度以O.15～0.20m为为宜，配筋多为Φ12@200，水平钢筋需进行连接，以使导墙成为整体。2）泥浆护壁。地下连续墙深度土层一般含砂量较大，因此结合槽壁稳定计算及以往经验，施工中因优选粘度大、失水量小、护壁泥皮厚的泥浆。3）深槽挖掘。挖槽约占地下连续墙工期的一半，且槽壁形状决定了墙体外形，因此挖槽为关键工序，必须确保其精度。单元槽段的最小长度不得小于一个挖掘段，一般以5～7m为宜，当然，施工中也有取lOm甚至更长的情况。在进行槽段划分时，还要考虑单元槽段之间的接头位置，为保证地下连续墙的整体性，接头位置不宜设在转角处及地下连续墙与内部结构的连接处。单元槽段划分还与接头形式有关。4）槽底清渣。清底有沉淀法及置换法两种，前者是在土碴基本沉淀到槽底后再行清底，后者是在挖槽结束后对槽底进行清理，再在土碴尚未沉淀前用新泥浆置换槽内的泥，使槽内泥浆的相对密度在1.15以下，我国工程中多采用置换法。5）水下混凝土浇筑。地下连续墙预埋筋及预埋接驳器较密，因此施工中可采用直径为2Ocm的混凝土导管进行水下混凝土浇筑，混凝土配合比采用5～25碎石，坍落度l8～22cm，混凝土浇筑上升速度不小于2m/h，初凝时间4～5h。

2.2中间支承柱施工

中间支承柱又称导柱，其主要工序具体如下：1）硬地坪施工。浇捣混凝土硬地坪，在硬地四边预埋系统支架埋件，用于固定钢管系统。2）护筒埋设。在硬地坪上，按中心线开凿桩孔埋设护筒管，确保且应深度及位置达到要求，同时，护筒管中心偏差应≤10mm，并在护简周围用粘性土回填后分层压实，筒底入土深度应≥200mm。3）成孔施工。因支承柱施工要求较高，因此钻孔机的选用应强调如下三个标准，即底盘重、稳定性好以及备有导向装置，如GPS215及GPS220型钻机。钻机就位时用枕木垫平机座，为确保导向架、机座、桩位中心点钻垂线一致，机座四角应用水平仪抄平；钻头直径采用与设计桩径同径的钻头。同时，为确保施工质量，还要对钻机的导向轨道进行校正，将导向轮和轨道调整到最佳位置间距，在钻进过程中，主钻杆接长采用连接盘式接头，螺杆固定，确保钻杆连接坚固，形成一个垂直的钻铤，以保证成孔的垂直度成孔过程中，每钻深23m须用水平仪重新抄平，复核垂直度，并随时纠偏。

2.3地下室主体结构施工

采用逆用法施工的地下室主体结构与常规正作法施工不同，且主要工序如下：1）施工降水。一般为基坑内井点降水，为防止墙外地下水位降低造成地层沉降，坑内的降水漏斗不能超过连续墙底，滤管底应离地下墙底4m为宜，并在坑外设水位观察井，以在必要时采取坑外井点回灌，保证坑外水位稳定，确保施工安全。2）基坑挖土。基坑挖土为逆作法施工的重要环节，其与常规施工方法不同，除面层土方可采用大型机械进行开挖外，其余工作量因均在已浇筑楼板下进行，因此须采用小型机械与人工挖土相结合。施工中为预防生事故或造成梁板过大变形，在进行楼板下挖土作业时必须确保楼板混凝土达设计强度90%以上，楼盖施工及挖土最好分割成块，采取流水作业。为防止挖土时对邻块土体的影响，块与块间宜采用放坡，坡度应能保证边坡稳定，必要时可进行水泥砂浆抹面。因挖土会对地下连续墙受力产生较大影响，因此施工中应先挖中间再逐步向四周扩散，最后再挖与地下连续墙接触部分的土体，从而减少地下连续墙的暴露时间，降低地下连续墙变形几率。3）模板工程。可直接用土胎模作为模板，做法是挖土至设计标高后，用仪器找平，再对表面进行修整，以作整个建筑物顶板混凝土的底模。若场地土质较差必须进行适当的加固处理，则可在土体上铺一层厚砂垫层或3：7灰土以提高承载能力，减少沉降，然后再铺一层塑料薄膜或油毡，之后再进行混凝土的浇筑。此外，还可以采用悬吊模板，该方案不但能确保支撑系统稳定，不受悬空高度、地下水位上涨及开挖土层不均匀沉陷的影响，还能减轻施工难度及材料损失，较为推荐。4）钢筋工程。除确保钢筋质量及加工满足一般要求外，还应注意如下几点，一是梁中钢筋两端需与钢柱焊接的，主筋长度必须准确且不得出现正误差，边跨钢筋长度应结合连续墙变位的情况在现场实测确定；柱和剪力墙插筋应插入底模下土体，应先埋设定位角钢以确保钢筋位置准确，并在其上划出每根钢筋的点位。在施工洞口及圈梁施工时，应留出楼板插筋，并保证同一截面内的接头数量在受拉、受压区分别不大于50%。5）混凝土工程。因混凝土用量较大且集中，施工中以商品混凝土为宜，为促使起支撑作用的楼盖能最快速递地发挥作用，加速施工进度，可在混凝土内加入早强剂，早强剂的选型及掺量应通过试验选定。混凝土采用泵送，应准备足够数量的插入式振动器和平板式振动器，以分别满足不同场合下振捣混凝土的要求。施工中最好一次浇筑完毕不留施工缝，若遇特殊情况须留施工缝时，其留设位置及处理方法应符合有关规范要求，并在混凝土浇筑时按规定制作试块并多做一组，下层土方开挖之前应进行试压，达到90%强度后方可开挖。地下室的柱及剪力墙一般采取在每层留两道施工缝的做法，第一道留在楼盖下方，第二道则留在下层楼盖顶面的结合处。同时，为了提高墙的整体陛和抗剪强度，其水平施工缝沿缝全长宜作成齿槽状，下次施

工时先将结合面凿毛，清洗干净后再浇下层混凝土。混凝土浇筑完毕，应在12h内覆盖麻袋喷水养护，养护时间应≥14d。柱头、剪力墙头应随楼盖混凝土的浇筑一起进行，柱子和剪力墙的混凝土浇筑是从顶部的侧面入模，为便于浇筑和保证连接处的密实性，除了对竖向钢筋间距进行调整外，构件顶部的模板需做成喇叭形。

3施工安全措施

在施工过程中，为确保基坑安全，必须对基坑进行监控，主要监控的是环境监测和基坑工程本体监测。因地下室施工为室内施工，且逆作法施工中的挖土及运输方式都与寻常的正作法施工不同，因此更要采取相应的安全措施，一是在机械明挖土期间，严格检查机械的操作情况，一旦发现问题必须及时修理，操作员有生病情况时不得进行机械操作。挖土机在前、后行走及回转时必须看清前后方是否有人或障碍物，尤其切忌碰撞钢管桩。配合机械挖土人员必须看清卸斗挖点及回转禁区，严禁在禁区内配合作业。人工地下暗挖土阶段，在地下暗挖土时，挖掘路线必须严格按照规定进行，顺序为由高至下，且需按比例放坡挖掘，严禁乱挖，以免造成塌方伤人。挖土至模板松动时，必须先将模板及其他坠落物拆除后方可继续开挖，并及时清除所拆除的材料，切忌将材料随意堆放在挖土的上方，以免材料下滑造成击伤事故。对于所有预留洞口，必须用防护网封闭，以防坠物伤及地下施工人员。地下施工人员上下采用扣件管子固定组成爬人扶梯。机械明挖时，基坑四周必须设置临时栏杆并绑扎安全网，以防人员及物体坠落。

总之，随着地下室工程施工与深基工程的频繁，逆作法在高层建筑地下室中的应用越来越广泛，在社会效益、环境效益及经济效益方面均显示出明显的优越性，但需指出的是，该技术也存在一定不足，如大型施工设备应用困难、施工环境约束条件较多、土体的开挖及运输较难解决、钢筋焊接施工环境較差等等，但信随着工程实践经验的不断积累及业界同仁的深入研究，如上种种不足将会逐一得到解决，为大面积基坑施工创造良好施工环境。

参考文献：

【1】于风军.浅议高层建筑地下室逆作法施工要点【J】.山西建筑，2011（10）：91-93.

【2】刘音.浅谈逆作法在高层建筑地下室施工中的应用【J】.中国房地产业，2013（1）：251.