逆作法施工中的施工技术和质量控制技术

周家彬

(上海外经工程咨询监理有限公司，上海200040)

逆作法是近年来发展起来的一种新兴的施工工艺，是施工高层建筑的多层地下室和其他多层地下结构的一种有效方法。逆作法具有缩短工期，降低造价，减小基坑变形，减小地下结构施工对周边环境的影响等优点。当然其缺点也较显著，如设计理论和相关计算方法等还未完全统一和完善，挖土效率不高造成挖土工期较长等。特别是施工过程中有别于“顺作法”(相对于逆作法面言，即常规施工方法)施工的一些质量控制技术还需进一步完善。

国际广场N1地块裙楼地下室采用逆作法施工，笔者有幸参与了该工程N1地块的建设，现将处理有别于顺作法施工的一些质量控制技术抛砖引玉，与各位同仁探讨。

1 工程概况

由由国际广场工程地处上海市浦东新区，东毗临沂北路、南临纬三路、西面为由由大酒店，北靠浦建路。整个工程由N1和N2两个地块组成，地上部分被市政道路(经二路)隔开;地下二层，整个基坑连为一体。N1地块包括一幢五星级大酒店、一幢公寓式酒店和裙房，N2地块包括一幢高级办公楼和商场。工程基坑面积为35 000 m2，总建筑面积为205 719 m2。酒店高133.75 m，地上37层;公寓式酒店高73.3 m，地上21层;裙房高14.7 m，地上3层。

本工程基础采用桩筏形式，桩基为直径800 mm的混凝土钻孔灌注桩，围护采用灌注桩挡土、搅拌桩止水相结合的围护体系，底板最大厚度为2.6 m，基坑挖深约10 m，局部电梯深坑达17 m。酒店和公寓整个结构体系为钢筋混凝土框架一核心筒体系，裙房为钢筋混凝土框架体系，柱网间距为8.5 m×8.5 m。地下结构采用裙楼逆作，主楼顺做的半逆作法施工。

2 逆作法施工的一些技术特点

本工程由上海某市建公司总承包，工程开工前，整个项目团队(包括业主、监理、总包、设计等)对逆作法部分的施工方案进行了充分的探讨并优化。列出与顺作法不同的技术特点有:一柱一桩垂直度控制、梁与格构柱交接处钢筋绑扎、土方开挖、边跨梁与地下室外墙的连接节点、主楼顺作区与裙楼逆作去相交节点、墙柱混凝土浇捣等。由于篇幅有限，本文仅介绍其中之一柱一桩垂直度控制、梁与格构柱交接处钢筋绑扎、墙柱混凝土浇捣质量控制技术。

3 逆作法施工中的质量控制技术

3.1 一柱一桩垂直度控制

裙楼工程桩原设计采用直径为600 mm钻孔灌注桩。为支承逆作法施工的结构自重和施工荷载，共有243根桩采用一柱一桩的支承形式，桩长由33 m加至39.2 m，全截面扩径至800 mm，桩顶5 m范围内扩径至900 mm。一柱一桩立柱采用型钢格构柱4∠160×16，截面为450 mm×450 mm，型钢牌号为Q345B，缀板为∠430×300×12角钢，钢材牌号同样为Q345B。设计要求钢立柱垂直度偏差不大于1/500(即30 mm)以内。如此精度使用常规方法已无法保证满足要求，故决定采用校正架以控制垂直度。但格构柱顶标高最多仅高出自然地面0.6 m，无法直接使用校正架，所以就用格构柱顶部加延长套筒的办法来解决(图1)。具体控制方法为:在钢筋笼安放到孔口并固定牢固后，根据钢格构柱设计方向对准桩位中心点进行安放定位，用调直架的对中刻度和硬地坪上的墨斗线调整，做到钢格构柱校正架中心与桩位中心保持一致。为使钢格构柱安放能满足设计要求，对钢格构柱校正架须进行校正。校正架本身的垂直度由二台经纬仪进行垂直度和中心点控制，发现偏差时采用垫铁方式予以矫正。

图1 立柱桩钢格构柱校正架示意图

格构柱在平地与延长套筒用高强度螺栓连接(套筒和格构柱侧面事先弹好中心线)，连接过程中检查并校正套筒和格构柱的中心线是否在同一直线上，偏差不得大于10 mm。格构柱和套筒连接完毕后，采用50 t液压汽车吊把格构柱吊入校正架的导向器中。具体调直方法为将已经接长的钢格构柱插入校正架中心，边插边用水平仪观测格构柱上事先做好的高程控制点，直至格构柱到达设计标高。再用两台经纬仪从两个垂直方向观察格构柱及套筒上下两端的中心线，根据偏差情况指挥现场操作人员调整校正架上的相应调直螺栓，直至观测到中心线处于垂直状态，此时可以认为格构柱已经垂直，调直结束。

一柱一桩的垂直度不但影响逆作阶段时期的结构受力，而且对以后永久柱外包混凝土施工也会带来影响。本工程采用此法施工的格构柱垂直度偏差全部小于1/500。

3.2 框架梁与格构柱交接处钢筋绑扎技术

逆作施工水平结构梁板时，框架梁的钢筋将穿越一柱一桩的钢格构立柱。同时，由于逆作法利用水平梁板代替支撑的原因，逆作区域的框架梁配筋也往往较正常使用区域的框架梁大许多，梁钢筋在直径加大的同时布置得也更加密集，造成梁柱节点处钢筋绑扎困难。针对这种情况，本工程采用了如下的节点处理原则:(1)框架梁钢筋必须按设计要求通长布置或锚入支座，严禁在钢格构柱处无故截断。(2)尽量让框架梁钢筋从格构柱侧面或中心绕过，在相交节点处可适当对框架梁作加腋处理(图2)。(3)当框架梁施工在电梯井和楼梯等位置受尺寸限制而不允许进行加腋处理时，在B0板施工时可适当对格构柱角钢或缀板作开孔处理供钢筋穿过(图3)，在B1板施工时若钢筋穿不过，部分钢筋可放置第3排。

图2 框架梁与格构柱相交处加腋典型做法

3.3 墙柱混凝土浇捣方法

本工程群楼地下部分梁板逆作，竖向结构顺作。为保证顺作阶段柱子、临空墙和其余混凝土墙体的顺利施工，我们在各层板逆作法施工时，在柱四周楼板的位置留设159钢管作为浇捣孔(图4)，浇捣孔兼作振捣孔使用，同时在柱子模板中央留设一个300 mm×300 mm的观察孔，此孔即可观察柱下半部分的混凝土浇捣情况，又可插入振捣器振捣混凝土，以保证柱混凝土浇捣密实。对位于楼板下和梁板下的剪力墙，同样在逆作施工时在梁的一侧留设159@1000钢管做成的浇捣孔(图5)，如梁、墙中心线不位于同一直线上，浇捣孔留设在梁边距墙中心线更近一侧。

图3 格构柱处开槽节点

图4 地下室框架柱混凝土浇捣图

图5 钢筋混凝土墙浇捣孔留设节点图

4 结束语

成功完成一个逆作法施工的工程涉及到的因素还很多，但节点的处理是否恰当毫无疑问也是重要的因素之一。本文介绍的质量控制技术是经过工程实践，不但证明是可行的，而且质量也是可控的。