闹市区穿越道路地下工程盖挖逆作技术分析

张鹏飞

（中冶天工集团渤海公司，天津 300301）

随着城市建设发展，用地紧张，地下工程成为趋势。为了不影响城市交通的正常运行及其他交叉作业施工，地下工程逆作法施工越来越多。逆作是从上到下进行施工，建筑本身作为支撑结构，随着基坑开挖同步跟进，确保施工安全性[1]。这种方法多用于地铁施工，特别是修建大型的综合性地铁车站[2]。逆作施工围护结构大多采用利用成槽机作业形成的地下连续墙，成本高，施工复杂[3]。逆作法在地下工程施工穿越城市中道路也有应用；但因为施工时上面道路要正常能行且市中心地段没有采用大开挖方式施工的条件，所以采用盖挖逆作法施工。钻孔咬合桩作为围护结构，很少应用于盖挖逆作法[4]。本文以实际工程为例，介绍了钻孔咬合桩作为围护结构应用于盖挖逆作法施工。

1 工程概况

某商业建筑分为A、B、C、D4个地块，地下2层，地上局部2层，基础埋深-11.3 m，位于城市繁华路段并横穿道路，穿越道路长度45 m。此道路为城市主要交通，四周有商场、停车场、办公楼、居民楼等，场地较小，最窄处宽度为14.13 m，施工期间道路必须正常通行。见图1。

图1 工程位置及分区

场区地层自上而下划分为5个地质层，依次为：①杂填土、②圆砾、③粉质粘土、④圆砾、⑤砾岩。地下水属第四系潜水，圆砾层为其含水层，具有微承压性，埋深9.60～10.0 m，水位326.49～327.03 m。

2 施工方案

项目位于市中心区域，南侧紧邻居民小区，北侧为旱河，施工场地狭长、体量大；基本无工作面；基坑开挖至红线距离小，布置临时道路困难。采用咬合桩作为深基坑围护结构，其中过路段采用半幅盖挖逆作法施工。过路段首先进行分区导行，分区施工基坑支护咬合桩和顶板后，回填恢复道路通行。顶板承受回填土静荷载和车辆的动荷载，综合荷载作用下，对顶板的支撑体系安全可靠性的要求较高，因此支撑体系的选择和设计成为重点。

采用灌注桩做支撑，安全性好，施工方便，可以和支护体系同时施工；但支撑顶板和综合荷载需直径较大的桩，与主体形成后的协调性较差，处理复杂且施工楼板时与灌注桩的连接存在问题。采用钢格构柱做支撑，主体形成后对格构柱的处理比较容易且楼板与格构柱的连接也较为简单；但格构柱根部的固定和格构柱的施工质量较难控制。

对2种支撑的优缺点进行对比，格构柱对工程整体基本没有影响，而且处理比较方便，所以选用格构柱作为过路段盖挖逆作处的支撑体系，混凝土灌注桩作为格构柱基础，格构柱与灌注桩进行连接。

3 施工要点

1）格构柱与灌注桩连接技术。格构柱尺寸为500 mm×500 mm，采用4根200 mm的角钢，角钢采用钢板进行连接。格构柱与灌注桩进行连接方式：采用8根直径为18 mm的钢筋与钢构柱焊接，焊接长度为10d（d为钢筋直径），深入桩内1.95 m。

2）过路段盖挖逆作中柱与顶板连接技术。若钢柱与混凝土梁直接连接，混凝土梁剪力过大，可能对梁产生破坏，因此采用1 000 mm×1 000 mm×12 mm的钢板平铺于柱头对梁进行支撑，增大梁与柱的接触面积。考虑到格构柱施工时标高难以控制问题，钢板需在格构柱施工完、土方开挖后进行安装。

3）过路段盖挖逆作处边柱与顶板连接技术。边柱与支护桩距离过近且边柱最外侧为地下室外边缘，采取柱头加钢板的方法会导致柱偏心受力，所以边柱需采用其他方法进行连接。梁钢筋穿过格构柱位置，在格构柱上开洞使梁主筋全部穿过格构柱并在梁与格构柱交接处增加角钢，以增加对梁的支撑。

4）过路段盖挖逆作处柱与楼板连接技术。由于格构柱宽为500 mm，柱中间缝隙为60 mm，梁钢筋无法全部通过格构柱，楼板位置为格构柱中央，柱上开洞会降低柱的承载力，所以柱中严禁开洞。采取增设传力钢板进行梁钢筋与柱的连接，梁两侧钢筋设置弯度从柱两侧穿过，传力板焊与格构柱之上，中间主筋焊接于传力板上，以使梁的受力满足设计要求。见图2。

图2 传力板立面及腹板

5）墙、柱与板混凝土施工技术。盖挖逆作施工工艺为先施工顶板，后从上而下施工地下楼板、基础，最后施工墙柱，这给墙柱的施工带来极大的困难，施工质量也很难控制。施工顶板时，柱墙下返；施工楼板时上下都预留返墙，墙柱下返高度为梁下1 000 mm，上返墙柱高度为500 mm，减小了墙柱的净高，有利于墙柱的施工。返墙上下口为错茬形，有利墙体的混凝土浇筑，保证了墙体的施工质量。

外墙为内侧单侧模板，混凝土墙厚为350 mm，墙体的侧压力较大，单侧模板的加固至关重要。一方面采用上下返墙缩短了墙体的净高度；另一方面对模板的加固采取了一定的措施：墙体上下口150 mm处（间隔同支模立杆间距）预埋直径为16 mm的螺栓，外露长度为250 mm,用于固定模板，每层板上距离墙体1.5 m处预埋钢筋地锚用于墙体模板的斜向支撑。加强了模板的稳定性，浇筑混凝土时不会出现涨模现象。

4 盖挖逆作防水控制

过路段完全处于地下水层之中；而且此段为盖挖逆作，外墙最后施工，外墙本身就存在多道施工缝，为外墙防水最薄弱之处。支护桩与外墙没有施工面，外墙为单侧模板，即外模采用砖胎模，外墙防水也同样是与正常工序相反，所以此处的防水施工同样也是非常重要的。采用抗拔锚杆来抵抗地下水浮力，抗拔锚杆之间间距较小，布置较多，给基础底板防水带来极大的困难。

4.1 外墙施工缝防水技术

外墙施工时，上下楼板已施工完毕。浇筑混凝土前在楼板上下预留返墙阴角处放置膨胀止水条。外墙施工完，混凝土达到强度后对施工缝处进行高压注浆，对由于浇筑混凝土时施工缝处不密实处进行填堵，提高混凝土自身防水的要求。

4.2 外墙防水施工技术

盖挖逆作施工工艺为先施工顶板，后施工楼板，再施工基础，最后施工外墙，工序不同导致外墙防水不能一次性施工完毕；只能先施工顶板侧面防水，再施工楼板侧面和顶板与楼板之间防水，最后施工基础底板与基础和楼板之间的外墙防水。防水施工前外墙没有形成，防水材料只能附着于砖胎模之上。

一般工程的外墙防水是贴于外墙混凝土表面即先浇筑外墙混凝土后施工防水，防水材料的施工顺序为先底板后墙面，搭接顺序上层压下层进行施工；而逆作工程则是先进行防水材料铺贴后浇筑混凝土，防水层只能先施工墙面后施工基础底板，搭接顺序为下层压上层进行施工。

外墙与支护之间没有工作面，砖胎模作为外墙模板，防水层与支护和主体连接成一体，浇筑外墙混凝土时，混凝土的侧压力，使外墙、防水层、支护体之间更加紧密的连在一起，因此外墙、防水层、支护融为一体，形成一个整体的防水系统，大大的提高了地下室整体防水性能。

5 实施效果及结论

1）采用半幅盖挖逆作技术缩短了影响交通的时间，节省了工期。

2）在逆作过程中对钢构柱的安装质量控制和外墙施工缝的处理中采用了较好的施工方法，使施工安全系数大大提高，也解决了盖挖逆作中外墙质量控制难得问题。