复杂环境下局部逆作法施工技术

复杂环境下局部逆作法施工技术

熊贻飞

中铁建工集团有限公司上海分公司

摘要：别于传统的、常规的顺作法，逆作法是一种超常规的设计和施工方法，一般在大面积深基坑的建设工程中采用，通常分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法等。

关键词： 复杂环境；局部逆作法；施工技术

引言

相反的做法越来越多地用于城市建筑，因为它具有复杂的建筑环境、高支撑安全系数和工作时间短等优点，但也存在建筑困难和土方工程困难等缺点。因此，反措施往往需要根据工程特点相结合的好处加以调整，以满足安全、经济、时间安排、环境保护等方面的要求。在合肥超大基坑工程设计中，由于基坑处于坚硬粘土层，本发明采用桩围护大面积施工方法，局部逆来顺受。

1逆作法概述

在建筑设计中，通常采用两种方法，一种是在满足一定条件下，通过计算来确定结构体系；另一种是根据工程实际情况，再结合相关的工程经验及规范、技术标准等进行设计。逆作法作为一种新型的设计与施工方法，具有以下特点：①可降低土建造价，节省投资；②可在保证质量的前提下，减少二次搬运的次数；③有效节约人力、物力，缩短工期。

2工程概况

正式太古港商业城项目总用地面积约为116.55亩，总建筑面积657130.6㎡平方米（其中地下总建筑面积210441.8m²，地上总建筑面积446688.9m²），由A、B两个地块组成，由三层地下地上四至六层裙楼及五栋塔楼组成，建筑高度最高约222.6米。地下室占地面积约77641.07㎡；A、B地块地下室中间穿过地铁3号线十字街站台，十字站台面积约为7100㎡；本次施工内容为A地块6#基坑区域，基坑占地面积约1400平米，建筑面积共计约4400平米；共计地下室3层，地上0层，结构形式为框架剪力墙结构，负一层层高：5.3m/6m，负二层层高：3.9m，负三层层高：4m；基础形式：桩筏基础，桩基直径1200内插格构柱（兼做主体劲性钢骨架）；自然地面标高：约26.5～26.9m，基坑深度约16.35m；此部位为长条形局部逆作施工较为复杂及困难。

3商业综合体逆作法的影响因素

①周边建筑项目东侧及南侧为已施工的正盛太古港商业城地下室；西侧距离基坑约18米为洪城路社区，北侧距离基坑约14米为洪城路。②道路交通本项目施工主干道为洪城路，为市区主干道，路况比较复杂，届时可能会遇到车辆拥堵情况，大型车辆基本上白天禁行。③临时水电施工用电由建设单位负责申请并接引至一期施工场地，为工程施工供电。施工用水接驳点已接引至一期场地北侧，可满足现场施工需要。④根据业主要求，本工程工期紧张，拟采用逆作法施工，施工难度大、施工组织困难；⑤基坑形状成窄长形，西侧区域新围护桩距离老围护桩距离约2500mm，土方开挖及原1#、5#基坑原围护体系拆除均存在非常大的难度，对土方开挖及主体结构施工均造成较大制约，工效极低；⑥根据场地特征，现场无法布置塔吊，只能使用汽车吊作为垂直运输设备，根据现场动态变化，负二层及负三层结构施工期间所有材料将利用已施工完成的地下室坡道进行人工二次倒运，工效极低；

4复杂环境下局部逆作法施工技术

4.1道布置

土台区域采用局部逆作法施工，反压土台在基坑的西侧裙房位置，此部位出土时在板面没有环形施工道路，土方运输存在较大困难，为了加快工程的施工进度，逆作部分的土方在7号楼、2号楼设2个出土坡道，B区中部设为1号坡道，用于A、B区逆作法施工中，A区及B区土石方出土，出土坡道如图1中阴影部位所示。逆作法出土坡道钢筋混凝土挡土墙底板至负一层板此挡土墙从负三层底板至负二层梁板图1A和B区出土坡道平面位置示意C区北侧设为2号坡道，用于C区域逆作期间出土。逆作法出土通道此挡土墙从负三层底板至负二层梁板留设的施工缝图2C区出土坡道平面布置示意出土运输采用小型农用运输车，每车装载5m3，通过地下室底板转运至通成路的堆土场，堆土场采用PC120挖土机将土转运到20m3的自卸运输车，运输至弃土场。

图1A和B区出土坡道平面位置示意图

4.2水平钢支撑的设计

逆作法施工期间,为了将支护桩承受的水平荷载传递到主体结构,形成完整可靠的水平传力体系,遂在支护桩和主体结构之间设置H型钢作为水平支撑,待地下室土方回填后割除超出部分,剩余部分埋入钢筋混凝土中。

4.3钢筋工程

（1）楼板、梁和地下室外墙的各个部分将根据平面保留给钢筋，并且梁的钢筋和钢筋将机械连接在一起。(2)应深化梁柱头部设计，将耳板加入钢管柱，焊接部分不能用耳板调整的梁骨架。(3)地下外部钢筋应按照规范安装。(4)底板钢筋和16mm钢板柱焊接5d(钢筋直径d)，钢管周围添加附加钢筋。

4.4信息化施工技术

项目工程团队通过BIM实现透明的项目管理，提高了施工效率和质量，缩短了项目时间。本工程采用信息监控技术，姿态钢筋应力计算测量主梁(支撑)轴向力，预埋传感器进行桩体轴向力监控等。，并为基坑围护系统及周边环境提供准确的安全监测信息。在项目出现紧急情况或监测数据超过预警值时，它可以在应急计划的同时采取相应的紧急措施。此外，本项目采用视频监控系统，通过综合项目安全管理要求，对整个项目实施过程进行监控和管理，并在邻近的高层建筑、桥台、施工门等安装视频监控。它不仅为项目执行过程提供了安全管理，而且还为整个项目执行过程的记录提供了宝贵的信息。

4.5混凝土工程

（1）用泵送货混凝土，混凝土逐段浇筑，混凝土的租期应为140 ~ 160mm，初始冷凝时间应为10 ~ 12小时，避免出现冷缝。在混凝土浇筑过程中，建议一次使用一个斜坡浇筑方法。水平振荡器和插入振荡器一起振动，确保混凝土的紧凑性。(2)混凝土在接缝下部继续浇筑时，仍有相同的混凝土浇筑，并按照设计规范添加了HEA膨胀机，以减少收缩。可为缠绕制作假的牛腿，即构件顶部的模板应是角形模板，混凝土从墙顶部成型，并可在硬化后进行剪切。(3)加强养护和维修。在混凝土中，只要混凝土未凝固至少14d，水的保存就得到保证。

4.6执行情况监测

各层垂直支撑系统的垂直柱(钢管混凝土柱)的施工和检测在施工过程中尤为重要。钢管混凝土柱由钢管和钢管内混凝土两部分组成。为防止管内混凝土因性能比或施工不当等情况引起内部分离和其他质量问题，影响管内混凝土柱的实际强度，进而影响工程安全，施工单位应进行三次试验如果其中一个试验结果不符合要求，应增加试验次数。柱检测单元应为钢管混凝土柱制定详细可行的检测方案，包括内部填充混凝土试验、超声波和钻心、钢管焊缝等的检测内容。探测计划在实施前必须得到所有各方的批准。钢管混凝土柱检测主要包括施工期间、施工结束后和开挖坑时的三阶段检测。

4.7桩帽施工阶段的技术措施

采用mj方法加固电缆井槽壁。在施工过程中，通过调整泥浆量、控制地面压力、控制泥浆注入引起的地基隆起和沉陷，可以有效地控制施工对电缆井的影响。监测数据表明，在mj施工阶段，在可控制的范围内，电缆井从7毫米升至9毫米。在桩帽整个施工阶段，电缆井的最大沉降量为7mm。a区主坑由地铁出入口侧坑内宽φ 1500 mm至宽1000 mm的双高压桩加固，其他区由宽φ 1500 mm至宽6m的双高压桩加固。区坑外墙加固还采用了稍有扰动和可控制的mj方法，通过控制地面压力减少对地铁出入口的影响。在b区站出入口附近施工时，需手动挖孔、焊接及预埋-钻前埋长护栏。钻桩基础时避免泥浆对地铁出入口的影响，长7米护栏长度(超出车站出入口深度)。

结束语

通过本工程的研究，针对复杂环境下的逆作法施工找到了更加合理的施工工艺加快施工进度，找到了逆作法施工过程中与传统的施工工艺，之间的切合点，既保证施工质量，又能保证施工进度，对于逆作法施工在板面无法形成出土通道的项目具有推广发展的前景，且对逆作施工外墙节点处理有着指导意义。

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