高層建筑多層地下室全逆作法施工工法

1、高層建筑多層地下室全逆作法施工工法1、 前言隨著我國(guó)城市人口的不斷增長(zhǎng)和土地資源的急劇緊張使得城市中的高層建筑和地下工程越來(lái)越多，截止2022年，中國(guó)已成為世界上高層建筑最多的國(guó)家，而逆作法施工技術(shù)正是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生，為當(dāng)前城市中高層建筑工程的施工起到了促進(jìn)作用。逆作法施工技術(shù)具有縮短工程總工期、節(jié)約工程造價(jià)、防止周圍地基出現(xiàn)下沉、以及對(duì)環(huán)境影響較小等優(yōu)點(diǎn)，在深基坑支護(hù)及高層建筑地下室中應(yīng)用廣泛，實(shí)踐證明建筑工程全逆作法施工技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。 2、 特點(diǎn)2.1本工法的主要特點(diǎn)是區(qū)別于傳統(tǒng)的正作法程序：開挖基坑施工基樁施工底板施工地下室豎向構(gòu)件施工地下室梁板，地下室施工消耗

2、的時(shí)間占了整棟樓相當(dāng)大的比例。而全逆作法可使建筑物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下根底結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè)，大約可節(jié)省工時(shí)1/3。 2.2受力良好合理，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量小，因而對(duì)鄰近建筑的影響亦小。2.3節(jié)省大量的工程費(fèi)用，如外墻及其工程樁的費(fèi)用、外墻防水層的費(fèi)用、挖填土方的費(fèi)用等；一層結(jié)構(gòu)平面可作為工作平臺(tái)，不必另外架設(shè)開挖工作平臺(tái)與內(nèi)撐，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺(tái)等大型臨時(shí)設(shè)施費(fèi)用。 2.4由于開挖和施工的交錯(cuò)進(jìn)行，逆作結(jié)構(gòu)的自身荷載由立柱直接承當(dāng)并傳遞至地基，減少了大開挖時(shí)卸載對(duì)持力層的影響，降低了基坑內(nèi)地基回彈量。 2.5施工噪聲小，揚(yáng)塵小，尤其適用于鬧市區(qū)施工。3

3、、 適用范圍適用于建筑密度大，鄰近建筑物及周圍環(huán)境對(duì)沉降變形敏感，施工場(chǎng)地狹窄，施工工期緊張，地基軟土層厚等工程情況。4、 工藝原理首先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。同時(shí)，由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成，為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件，所以可以同時(shí)向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。如此地面上、下同時(shí)進(jìn)行施工，直至工程結(jié)束。 5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1逆作法

4、施工總工藝流程如下列圖施工準(zhǔn)備逆作法施工方案根底樁已完成地下連續(xù)墻已完成 樁心鋼結(jié)構(gòu)已完成第一步土方開挖 負(fù)一層梁板澆筑 轉(zhuǎn)換層及塔樓施工底板混凝土澆筑承臺(tái)澆筑負(fù)二層柱混凝土澆筑四層結(jié)構(gòu)施工二-三層結(jié)構(gòu)施工首層頂板施工首層墻柱施工負(fù)二層土方開挖至基底混凝土養(yǎng)護(hù)負(fù)一層墻體施工負(fù)二層梁板澆筑負(fù)一層柱混凝土澆筑負(fù)一層土方開挖混凝土養(yǎng)護(hù)封閉施工孔洞地下室逆作施工完畢負(fù)二層墻體施工 5.2操作要點(diǎn) 5.2.1排樁(帶止水)或地下連續(xù)墻的施工 在施工過(guò)程中宜根據(jù)情況的變化，選擇合理的工藝和機(jī)械設(shè)備，以最大限度的發(fā)揮設(shè)備效能，保證排樁或地下連續(xù)墻施工質(zhì)量和基坑止水，加快工程進(jìn)度。 5.2.2樁和鋼管混凝土柱

5、的施工 ， - 1、深基坑的工程樁由于受樁徑大小的影響和受鋼管柱的定位和施工的影響，一般采用人工挖孔樁。在施工人工挖孔樁護(hù)壁時(shí)即進(jìn)行鋼管定位預(yù)埋件的安裝，澆灌樁芯混凝土后，在混凝土初凝前應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求剔除樁頂?shù)母≡鼘?。同時(shí)，在施工過(guò)程中做好鋼管柱定位器的安裝、固定和位置校核的工作，澆灌樁芯混凝土3d后即吊裝鋼管柱。 2、鋼管混凝土柱不但作為逆作法施工時(shí)的豎向支撐，而且作為地下室的承重構(gòu)件，其外包鋼管由指定單位進(jìn)行加工，圓型柱可采用螺旋卷板自動(dòng)焊接，異型柱可采用直縫自動(dòng)焊和手工焊相結(jié)合的方法。鋼管柱加工時(shí)一次成型，放入樁孔，套于定位器上，在澆注高強(qiáng)混凝土前先進(jìn)行固定，并在樁孔壁和鋼管壁之間空隙

6、按設(shè)計(jì)要求填砂和每隔約5m澆筑素混凝土圈。澆注鋼管柱混凝土?xí)r，由混凝土攪拌車直接開到井口或由吊機(jī)將斗吊至井口，將混凝土送入連著導(dǎo)管的漏斗內(nèi)。用導(dǎo)管法施工并用高頻振搗器分層振搗密實(shí)。 5.2.3降水工程 1、降水工程應(yīng)分基坑內(nèi)地下水降水、排水和地面水截水、排水兩局部。基坑內(nèi)可采用降水井、集水溝和抽水設(shè)備組成降水、集水、排水系統(tǒng)。降水井的設(shè)置個(gè)數(shù)可根據(jù)滲透系數(shù)和地下水位來(lái)確定。地面水截水、排水，可在已澆筑樓面的預(yù)留孔洞周圍設(shè)置擋水設(shè)施，并用鋼板覆蓋暫時(shí)不用的孔洞，在施工層布置明溝集水，水流入降水井或集水坑，集中排走。 2、底板施工過(guò)程中設(shè)置排水溝降低地下水或巖石裂隙的水壓，排水溝與降水井連通，并繞

7、過(guò)地梁樁臺(tái)和其他障礙物，能方便施工且能在底板施工過(guò)程中保持降水，地下室完成后停止抽水時(shí)，用快干混凝土封閉降水井口，鋼過(guò)濾管通過(guò)底板局部外側(cè)焊接止水環(huán)。 5.2.4通風(fēng)工程 采用送排結(jié)合、煙囪效應(yīng)的方法。根據(jù)地下室面積的大小和層數(shù)的多少，在±0.000樓板預(yù)留孔洞邊，布置多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，由地面引入新風(fēng)，通過(guò)送風(fēng)管，向結(jié)構(gòu)施工面送風(fēng)，在施工面的上部安裝排風(fēng)機(jī)，通過(guò)預(yù)留孔向地面排出廢氣。風(fēng)管沿墻四周布置，固定于樓板底。隨著工作面的向內(nèi)延伸，風(fēng)管亦不斷接長(zhǎng)，保證工作面處的空氣質(zhì)量。 5.2.5地下室垂直運(yùn)輸 1、解決基坑內(nèi)外的垂直運(yùn)輸?shù)男蕟?wèn)題，是多層地下室全逆作法成功的關(guān)鍵之一。地下室土石方需

8、要外運(yùn)，鋼筋、模板、鋼構(gòu)件等材料需要運(yùn)進(jìn)地下室。為此，在出土口處安裝垂直運(yùn)輸系統(tǒng)，在零米層用龍門架吊掛特制的吊土桶，用于吊土外運(yùn)。取下吊土桶后，可用吊鉤吊運(yùn)鋼筋、模板、鋼構(gòu)件入地下室。 2、出土口的位置根據(jù)場(chǎng)地和道路的實(shí)際情況及結(jié)構(gòu)施工順序的需要來(lái)選擇。在首層梁板施工時(shí)，在相應(yīng)的位置預(yù)留出土口的孔洞，在預(yù)留孔洞的四周留出用于封閉孔洞的鋼筋，并在相應(yīng)的位置預(yù)埋鐵件，便于安裝吊土提升架。工程結(jié)束前才能封閉出土口。 5.2.6分段流水施工土方和梁板工程 1、流水施工的分段要合理，考慮分塊與出土口的遠(yuǎn)近，分兩段以上進(jìn)行流水施工的同時(shí)穿插結(jié)構(gòu)施工，多工序互相交錯(cuò)，合理安排，以保證施工的等節(jié)奏流水。 2、

9、土方開挖按全逆作法的支撐順序分階段進(jìn)行。先進(jìn)行明挖，施工完首層樓板后，地下室轉(zhuǎn)入逆作法施工，并同時(shí)進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。 3、首層樓板以下一般每?jī)蓪訛橐唤M(視施工機(jī)械要求而定)進(jìn)行土方開挖，從出土口向下挖掘到設(shè)計(jì)標(biāo)高，再向四周擴(kuò)大。利用中小型機(jī)械實(shí)現(xiàn)全機(jī)械化土方開挖和出土作業(yè)。由挖掘機(jī)負(fù)責(zé)挖土和短距離運(yùn)輸，基坑擴(kuò)大后，用推土機(jī)進(jìn)行土方水平傳送，在出土口安排大容量的挖掘機(jī)把土方裝上吊斗，利用提土設(shè)備將土吊至地面堆放，地面再由挖掘機(jī)裝車。挖土同時(shí)，一邊鑿除人工挖孔樁護(hù)壁、修整連續(xù)墻內(nèi)壁面，一邊平整地坪，搗制下一層樓板梁底墊層、安裝梁模和樓板底模。挖至最后一層時(shí)砌底板胎模和需后挖的人工挖孔樁。 5.2.

10、7模板工程 1、除了底板外，地下室所有樓層的混凝土樓板均采用鋼木模板施工。由于模板工程和土方開挖工程在流水施工中分階段交替進(jìn)行，在兩層一挖土方挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)即進(jìn)行平整，澆好墊層后按正常的施工方法安裝梁模和板模，在鋼木模外表上刷混凝土隔離劑。上一層的梁、樓板采用正作法施工，用門式鋼支頂進(jìn)行支頂。 2、底板采用砌磚地梁模和素混凝土墊層板模，水泥砂漿找平抹光。 3、外墻施工需先在外墻上安裝拉桿螺絲，同時(shí)要鑿去外墻側(cè)壁表皮，露出新鮮混凝土后，再將上下接縫鑿毛并清理干凈。綁扎好外墻鋼筋后安裝鋼模板，分別套上豎桿和橫桿，拉平對(duì)齊鎖緊。 4、其他墻體和柱，采用對(duì)拉螺絲和鋼模板支模。 5.2.8樓板混凝土工程

11、 1、全逆作法施工是在頂部樓蓋封閉的條件下進(jìn)行的，故采用泵送混凝土較為適宜。根據(jù)工程大小確定輸送泵臺(tái)數(shù)進(jìn)行連續(xù)澆灌。要求混凝土的坍落度為14-16Cm，初凝時(shí)間為10-12h，以防止冷縫出現(xiàn)。 2、樓板混凝土按施工進(jìn)度及考慮混凝土的溫度收縮特性進(jìn)行分塊。澆灌混凝土板時(shí)，采取長(zhǎng)向推進(jìn)方法，兩組以上輸送泵并排薄層灌注到頂?shù)臐矒v方式，同時(shí)及時(shí)用水泵將混凝土泌水排出室外。在澆搗過(guò)程中振動(dòng)器配合使用，確?；炷恋拿軐?shí)。 3、混凝土分塊施工的臨時(shí)施工縫處采用免撤除v型鋼網(wǎng)作側(cè)模。 5.2.9隔墻和外墻混凝土的施工1、墻板的預(yù)留筋可插入墊層，以便與下層后澆筑結(jié)構(gòu)的鋼筋連接。在安裝下層墻板鋼筋和模板之前，先將

12、上層構(gòu)件打毛干凈直至露出新鮮混凝土。 2、隔墻和外墻難以從上面澆筑混凝土，且隔墻和外墻每次澆筑高度均不大，所以澆筑混凝土?xí)r可以從頂部的側(cè)面插入，澆筑時(shí)，突出的楔形混凝土面要比上下兩構(gòu)件接縫面高出510cm?；炷敛鹉：?，立即將突出墻面的楔形混凝土塊鑿除。 3、為使混凝土密實(shí)，使用附著式和插入式振動(dòng)棒振搗。 5.2.10鋼梁的安裝鋼梁用于核心筒鋼構(gòu)架柱的橫向連接，是中心筒部位的構(gòu)架柱和周邊鋼管柱的聯(lián)結(jié)梁，也可作為樓板梁的局部。在地面將鋼粱制作成型后，用卷?yè)P(yáng)機(jī)將其吊入基坑內(nèi)，然后由挖掘機(jī)或裝載機(jī)水平運(yùn)送到預(yù)定位置，利用挖掘機(jī)配合手動(dòng)葫蘆對(duì)接就位，手工焊接。對(duì)于底板處的鋼粱，那么在基坑底鋪設(shè)鋼軌，用

13、卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行拖運(yùn)到位。 6、材料與設(shè)備6.1材料型鋼、焊條、鋼絲刷等6.2機(jī)械設(shè)備本工法需用的主要機(jī)具設(shè)備為：抓斗(含吊機(jī))、沖孔成槽機(jī)、反鏟挖掘機(jī)、推土機(jī)、吊機(jī)、龍門吊、鏟車、機(jī)械化吊運(yùn)的土斗、空壓機(jī)、風(fēng)炮機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電焊機(jī)(交流電、直流電)、鋼筋彎曲機(jī)、鋼筋切斷機(jī)、鋼筋對(duì)焊機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、箱式離心風(fēng)機(jī)，混凝土泵車，罐車。其規(guī)格和數(shù)量依據(jù)工程實(shí)際情況而選定。 7、質(zhì)量控制本工法按 地基與根底工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) (GB50202-2002)、 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) (GB 50204-2002)2022年版、 鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) (GB 50205-2001及 鋼管混凝土設(shè)計(jì)與施工規(guī)

14、程 及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)施工。 8、平安措施 8.1采用有效的監(jiān)測(cè)手段確保深基坑支護(hù)本身的平安及周圍建筑物、地下管線的平安使用。 8.2挖土?xí)r嚴(yán)格按施工順序和允許開挖的深度進(jìn)行，不得有超標(biāo)挖土和無(wú)序挖土。 8.3在開挖到設(shè)計(jì)要求的深度后，立即進(jìn)行板和梁的澆筑。 8.4做好施工過(guò)程的排水。 8.5用電實(shí)行三相五線制，所有電器設(shè)備必須裝設(shè)漏電保護(hù)開關(guān)。進(jìn)坑的動(dòng)力及照明電線應(yīng)使用電纜，在支撐或坑壁上要可靠地進(jìn)行固定。 8.6坑內(nèi)應(yīng)有足夠照明度，照明線應(yīng)架設(shè)在上層底板下方，并使用低壓電氣設(shè)備。 8.7在封閉的地下室施工，必須加強(qiáng)通風(fēng)，排煙設(shè)施，保證空氣的流通。8.8全逆作施工時(shí)，坑洞和孔洞較多，要設(shè)圍護(hù)欄桿

15、，上下要設(shè)有專用上、下人梯。 9、環(huán)保措施 由于全逆作法施工時(shí)是先將首層樓面(±00)整體澆筑，再向下挖土施工，施工中的噪音因樓板阻隔而大大降低，從而減少了對(duì)周圍環(huán)境的噪聲污染和揚(yáng)塵污染，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的文明施工工作。 10、效益分析10.1本工法以地下室主體結(jié)構(gòu)的梁、板作為施工期間墻式支護(hù)的橫向支撐體系，利用鋼管混凝土柱及核心筒帶約束鋼管混凝土柱作為結(jié)構(gòu)的豎向支承，結(jié)構(gòu)受力合理。在確?；又苓吰桨卜矫妫蚶玫叵率冶倔w結(jié)構(gòu)作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)妥、可靠、周邊變形很小。10.2在節(jié)約工期方面的表現(xiàn)有：本工法充分利用±0.00層的梁、板作為施工的工作面，使地上、地下可以同步施工，從而可大幅度縮短工期。作業(yè)人員在地下空間工作，根本不受氣候條件的影響，能確保按方案工期完成任務(wù)。 10.3在本錢控制方面：墻式支護(hù)直接作為地下室的外墻，地下室的鋼管柱、鋼構(gòu)架柱、混凝土梁、板結(jié)構(gòu)直接作為地下連續(xù)墻的內(nèi)支撐，因此，不但縮短了施工工期，也節(jié)約了大量的臨時(shí)