浅析逆作法在高层地下停车库施工中的应用工艺

蒋建

【摘要】由于城市建设的飞速发展，尤其是城市中心地区的高层建筑在建设过程中，存在建设场区狭小的问题，给工程施工留有的空间很小，在基坑开挖时，对周围建筑物的影响就必须给予更加重要的考虑。因此逆作法越来越多的运用于高层建筑地下室施工中，成为高层建筑地下室施工的一种有效方法，本文就对此技术进行探讨。

【关键词】高层建筑；地下工程；逆作法；施工；技术

一、“逆作法”概述

（一）工艺原理

“逆作法”施工的工艺原理是：先沿建筑物的四周浇筑地下连续墙混凝土，作为地下室的边墙或基坑的围护结构。在建筑物内部有关部位浇筑混凝土或打入中间支承柱。然后开挖土方，至第一层地下室底面标高，并且完成地面层底面的梁板工程，此时已经完成的地面层底面的梁板结构，就可以用作周围地下连续墙刚度很大的支撑系统。然后继续向下开挖土方，逐层施工地下一层以下的各层地下室结构。与此同时，在已经完成的地面层底面梁板结构的基础上，接高柱子或墙板，向上逐层进行地面以上各层结构的施工。由此可知，“逆作法”施工就是以地面为起始点，向上、向下同时进行施工，直至工程完工的一种新的施工方法。

（二）工艺特点

（1）缩短建设工期

采用传统施工方法，总工期包含了地下结构工期、地上结构工期以及装修等所占工期，而采用逆作法施工，地下室可与地上结构同时施工，且地下结构层数愈多，施工工期则缩短愈显著，大约可节省三分之一工期。

（2）减少施工费用

采用逆作法施工，无需在支护结构与地下室外墙之间预留施工操作空间，可直接在地下室外墙处构筑地下连续墙，据统计，相对于常规的临时支护结构施工，可节约四分之一的地下室外墙及外墙下工程桩费用；采用逆作法施工，地下连续墙既与内衬墙组成复合结构作为地下室永久性承重外墙，又可以作基坑开挖挡土阻水的支护结构，从而省掉地下室外墙及外墙下工程桩的工程费用，据统计大约可节省三分之一左右的工程总造价。

此外，采用逆作法时，一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，可以减少甚至取消临时设施（费用一般占地下工程百分之三十以上），可使地下工程成本节约百分之十以上；施工工期的缩短，可使项目提前运行使用，从而增加了资金成本效益；可以优化底板结构设计，减少高地下水位地区的抗浮桩数量；减少了不可预测风险，因为对邻近设施的不利影响降低到了最低程度。

（3）环境安全更有保障

与通常的开挖施工相比，用逆作法施工可省去支护结构的临时支撑，避免了环境污染；此外，采用逆作法不会发生周围环境位移，以及爆破振动与支撑突然卸载对周围环境的危害；而且由于受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响较小；同时，地下施工由封闭式代替了敞开式，减少了噪音、烟尘及光污染程度；地面交通、市政管线、邻近建筑设施可得到恢复和保护；可少占甚至不占用基坑外地面。

（三）工艺流程

地下连续墙、支护桩、工程桩（含钢管柱）的施工→开挖负一层土方至给定标高→首层楼板施工→开挖负二层土方至给定标高→负一层楼面结构施工（含部分衬墙）→开挖地下室剩余土方→垫层浇筑→底板防水层施工→底板结构施工→负三层防水及衬墙施工→负二层楼面结构施工→负二层防水及衬墙施工。

二、工程实例

（一）工程概况

某工程地下停车库主体工程是由2层地下室组成的钢筋混凝土框架一剪力墙结构，总建筑面积为26281.86m2，主体建筑高度为8.15m，其功能布局为地下停车库。地下一层占地面积13324.818m2。工程用护桩为冲（钻）孔灌注桩径为φ1000@1300，φ1200@1400，桩长约20m，共有围护桩458根。

（二）施工方法选定

由于本工程位于市中心繁华地带，施工场地狭窄，施工条件复杂材料堆放、机械布置相当困难。本工程用地在施工前是作为商业停车场之用，建设单位为了早日能投入商业、停车经营，要求项目的工期相当短，而且特别要求尽快先交出首层车场进行使用。采用其他施工方法很难能满足上述要求，经过方案筛选及专家论证，决定采用逆作法施工技术进行地下室施工。

（三）施工技术措施及施工方法

（1）地下连续墙施工

本工程地下连续墙既作为基础支护结构，同时亦作为永久承重受力结构，、墙体需留较多埋件，因此施工质量要求较高。连续墙厚800mm，混凝土强度等级为C30，槽段按段长5-6m划分，采用液压抓斗和冲击钻孔桩机联合成槽，液压抓斗用于抓土和抓部分的强风化泥岩，当遇到较硬的岩层和地下障碍物时，改用冲击钻成槽，严格控制导槽的施工质量能有效地保证连续墙轴线、垂直度、預留件位置质量，本工程采用超声波测壁仪监测墙体轴线和垂直度质量。连续墙槽段间采用十字钢板接头，它具有传递槽段间的竖向剪力和防水的双重功能，可以提高侧墙的整体刚度，减少槽段间的差异沉降。

（2）人工挖孔桩施工

本工程局部基坑支护桩和全部工程桩采用人工挖孔桩，施工工序简单、工期短，支护桩桩径为qb1200，由圆桩和腰鼓桩相间密排布置。支护桩嵌固长度为5m工程桩桩径为qbl400，成孔深度为1620m，持力层为中、微风化岩。

（3）中间支承柱施工

塔楼范围内采用钢管柱作为中间支承柱，塔楼外采用钢筋混凝土柱作为中间支承柱，核心简部分采用格构式钢柱作为中间支承柱。中间支承柱在地下室底板未浇筑前与地下连续墙一起承受地下及地上各层的结构自重及施工荷载。

①地下部分钢管柱施工由于钢管柱支承在人工挖孔桩上，故两者的连接是施工的重点及难点。本工程中采用设置限位钢板的方法来固定钢管柱，在人工挖孔桩上精确安装一块环形钢板，在其上焊接3个16mm厚限位钢板用于固定钢管柱位置，然后吊装钢管柱及浇筑lm高桩芯混凝土封堵钢管柱脚，这样最大限度地保证了钢管柱的准确连接。待首层梁板完成后，采用高抛法一次完成钢管柱混凝土。

②地下部分钢筋混凝土柱施工钢筋混凝土柱是在地下室土方开挖前施工，从桩顶往上施工。由于是在桩内施工，施工难度较大。为了准确控制柱子垂直度和方位，将地下部分钢筋混凝土柱分三段施工。柱模采用专门加工的钢定型模板，在地面拼装后用塔式起重机吊入桩孔就位，在桩孔内每隔500m设一道井字型水平支撑将其固定，然后浇筑混凝土。

（4）电梯井施工

本工程地下室电梯井方形抗震墙钢筋砼简体结构的施工，经过方案对比论证，决定采用工艺简单，施工安全稳妥的沉井式大直径人工挖孔桩护壁支护方案。简体钢筋混凝土结构在大孔桩支护下顺作施工至板底。

结语

（1）该工程周围建筑密集，根据工程的特点及现场的实际情况，采用了逆作法工艺，有效控制了变形。经监测，基坑及周边建筑群安全，施工效果好。

（2）该工程逆作法在降低工程造价、缩工期、环境保护等方面有许多优越性，可应用于类似工程。

参考文献：

[1]张辉.浅析逆作法施工技术在建筑工程中的应用[J].中国科技博览，2008（6）

[2]彭彬秋.关于建筑逆作法施工技术与安全管理的研究[J].经济技术协作信息，2009（15）.