地下室“中順邊逆作業(yè)”法施工工法

1、地下室“中順邊逆”作業(yè)法施工工法1. 前言深基坑支護是建筑工程施工過程中的重要環(huán)節(jié)之一，如何安全、快速、高效地完成深基坑支護基本上是每個深基坑需要面臨解決的問題。我公司在基坑支護施工中，針對建筑結(jié)構(gòu)及基坑周邊環(huán)境的具體情況，多次采用地下結(jié)構(gòu)“中順邊逆”法施工技術(shù)，并取得良好的效果。通過多次采用地下結(jié)構(gòu)“中順邊逆”作業(yè)法施工，我司總結(jié)經(jīng)驗，通過對其運行原理、特點、施工工藝、主要的設(shè)備材料、施工驗收標準，操作要領(lǐng)、效益分析以及工程實例淺述它的推廣應(yīng)用的價值。2. 適用范圍及特點“中順邊逆”作業(yè)法適用于深基坑支護工程，尤其適用于難以采用樁錨體系或樁撐體系的深基坑支護工程的基坑支護及地下室工程施工。本

2、施工工藝為順作法施工和逆作法施工的結(jié)合。其主要特點是地下結(jié)構(gòu)中間部位按正常方式施工（順作施工），地下結(jié)構(gòu)周邊部位則按逆作方式施工。3. 工藝原理3.1 通?；又ёo工程通常由基坑圍護體系及基坑支撐體系兩部分構(gòu)成，典型基坑支護如下圖示：3.2 “中順邊逆”作業(yè)法施工工藝中其基坑圍護體系同普通深基坑支護結(jié)構(gòu)，但在 “中順邊逆”作業(yè)法中基坑的支撐體系不同于普通深基坑支撐，“中順邊逆”法施工中基坑的支撐體系在前期采用基坑內(nèi)的原有土方進行，在后期則采用結(jié)構(gòu)本身的水平構(gòu)件作為基坑的支撐體系。 “中順邊逆”作業(yè)法基坑支護原理示意圖4. 工藝流程本工藝流程以基坑的圍護結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻為實例進行闡述，其他形式的

3、基坑圍護結(jié)構(gòu)的施工工藝流程與此類似。4.1 施工第一階段：地下連續(xù)墻施工（此地下連續(xù)墻即作為地下室外墻，又作為基坑的圍護結(jié)構(gòu)）。 施工第一階段4.2 施工第二階段：土方開挖至負一層板底標高處，并在基坑四周施工水泥攪拌樁（水泥攪拌樁在此的作用是加固平衡土體，實際施工中可采用其他土體加固方法，對于土質(zhì)較好的土體亦可不進行加固處理）。 施工第二階段4.3 施工第三階段：中心土方繼續(xù)向下開挖至基坑設(shè)計標高處（此時僅開挖基坑中心部位土方，四周預(yù)留土體，我們稱之為平衡土體，土體留量根據(jù)基坑實際情況確定）。四周預(yù)留的平衡土體作為基坑圍護結(jié)構(gòu)（即地下連續(xù)墻）的支撐，即以預(yù)留平衡土體的被動土壓力代替基坑圍護的支

4、撐體系，從而節(jié)約基坑的支撐費用。4.4 施工第四階段：工程樁施工。 施工第三、四階段4.5 施工第五階段：承臺及底板施工。 施工第五階段4.6 施工第六階段：中心部位的結(jié)構(gòu)按正常順序進行施工至負一層結(jié)構(gòu)，負一層結(jié)構(gòu)施工完畢后，就可以以負一層結(jié)構(gòu)作為基坑圍護的支撐，理論上平衡土體可以挖除，但為上部結(jié)構(gòu)的便利施工，此平衡土體暫時保留不挖。 施工第六階段4.7 施工第七階段：由負一層結(jié)構(gòu)繼續(xù)向上施工至二層結(jié)構(gòu)，此時上部結(jié)構(gòu)可以繼續(xù)施工，同時平衡土體可以挖除。 施工第七階段4.8 施工第八階段：由于平衡土體的影響尚未施工部位的地下結(jié)構(gòu)施工開始逆作施工至地下結(jié)構(gòu)完成，至此“中順邊逆”作業(yè)法施工結(jié)束。 施

5、工第八階段5. 主要機具設(shè)備和材料5.1 主要機具5.1.1 基坑土方開挖及運輸機械5.1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工所用機具5.1.3 平衡土體開挖機械：若采用機械入地下室開挖，則為小型挖土機、小型自卸汽車；若采用皮帶運輸機挖土，則為皮帶運輸機、人工開挖土方用具或小型機械開挖機具5.1.4 地下室臨時通風設(shè)備：用于地下室平衡土體開挖時的通風5.1.5 鋼筋機械接頭加工用機械（所用機械根據(jù)順逆結(jié)合處鋼筋接頭形式而采用）5.1.6 破碎混凝土用風鎬（用于結(jié)構(gòu)水平梁構(gòu)件伸入基坑圍護結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)）5.1.7 混凝土施工縫鑿毛用工具（用于混凝土施工縫的處理）5.1.8 照明設(shè)備：用于地下平衡土體開挖時的照

6、明及周邊結(jié)構(gòu)逆作的施工用照明5.2 主要材料5.2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工所用材料5.2.2 施工縫處止水用材料：鋼板止水帶或BW膨脹橡膠止水帶（用于施工縫處止水處理）5.2.3 鋼筋機械連接用接頭材料6. 質(zhì)量標準和操作要點6.1 質(zhì)量標準質(zhì)量標準嚴格按照圖紙資料、施工組織設(shè)計、建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準（GB 50300-2001）、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB 50204-2002）、鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程（JGJ 107-2003）等標準進行施工及驗收。6.2 操作要領(lǐng)6.2.1 施工準備6.2.1.1 技術(shù)準備根據(jù)施工圖紙的要求，收集相關(guān)的標準圖集、技術(shù)、質(zhì)量標準、安全措

7、施等技術(shù)資料，編制“中順邊逆”作業(yè)法施工組織設(shè)計，并對工人進行技術(shù)及安全交底。6.2.1.2 機具準備按工程量及施工進度計劃配備機械：基坑土方開挖機械、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工所用機具、平衡土體開挖機械、地下室臨時通風設(shè)備、地下照明設(shè)備、鋼筋機械連接加工用機械、破碎混凝土用風鎬、混凝土施工縫鑿毛用工具。6.2.1.3 材料準備鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工所用材料、施工縫處止水用材料、鋼筋機械連接用接頭材料。6.2.2 土方開挖：第一次土方開挖由自然標高開挖至要留置的平衡土體面標高處，此平衡土體的標高一般以負一層板底標高為宜。第二次土體開挖則從平衡土體面標高處向下開挖至基坑坑底設(shè)計標高（僅中心部位土方開挖）。在

8、此次開挖過程中要預(yù)留平衡土體。平衡土體的留置：平衡土體用于抵抗基坑圍護結(jié)構(gòu)的傾覆力，土體留置數(shù)量的應(yīng)計算確定。若土體留置少了不足以抵抗基坑傾覆力（若土體無法再多預(yù)留，可適當用其他方式抵抗基坑的傾覆力），若土體留置多了，則逆作區(qū)域增加，結(jié)構(gòu)施工難度加大。平衡土體的留置高度以土體所在結(jié)構(gòu)層的高度為宜。平衡土體自身的穩(wěn)定：平衡土體作為抵抗基坑傾覆力的土體，其本身應(yīng)該穩(wěn)定，若不穩(wěn)定可以對土體進行局部加固處理。平衡土體內(nèi)的工作筒：若平衡土體范圍內(nèi)有豎向結(jié)構(gòu)，則應(yīng)在平衡土體中開挖工作筒，以便施工平衡土體范圍以內(nèi)的豎向結(jié)構(gòu)。工作筒的施工工藝同人工挖孔樁護壁的施工工藝。6.2.3 中心部位結(jié)構(gòu)順作施工中心部位

9、土方開挖至坑底設(shè)計標高，則開始進行中心部位的結(jié)構(gòu)順作施工，此時應(yīng)注意與逆作分界處底板混凝土施工縫的留設(shè)。順逆作施工縫的留設(shè)：由于順邊和逆作相結(jié)合，所以中順邊逆交界處施工縫的留設(shè)位置需仔細予以考慮，原則是一保證質(zhì)量，二便利施工。6.2.4 結(jié)構(gòu)水平支撐的形成結(jié)構(gòu)水平支撐：結(jié)構(gòu)水平支撐即作為基坑圍護的支撐，又作為結(jié)構(gòu)的水平受力構(gòu)件，因此結(jié)構(gòu)水平支撐的結(jié)構(gòu)梁應(yīng)伸至圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)，并嵌固。當采用樁墻合一的地下結(jié)構(gòu)時，作為支撐用的水平結(jié)構(gòu)梁配筋同施工圖；若圍護結(jié)構(gòu)同地下結(jié)構(gòu)墻體分離時，作為支撐用的水平結(jié)構(gòu)配筋需加長，加長后的梁配筋是否需要修改需會同設(shè)計人員商議。6.2.5 平衡土體的挖除平衡土體的挖除時間：

10、理論上在結(jié)構(gòu)水平支撐形成后才可以挖除平衡土體，但考慮到土體開挖的方便，其開挖開始的時間在一層頂板模板支架拆除后進行為宜。平衡土體的開挖方式：由于上部結(jié)構(gòu)正在進行施工，地下要挖除平衡土體，土體的開挖同逆作法基本相似，可以采用多種方式進行。若地下結(jié)構(gòu)層高足夠高，可采用小型挖土機開至地下結(jié)構(gòu)進行開挖，小型自卸汽車運土的方式進行。若地下結(jié)構(gòu)層高不夠，可采用皮帶運輸機機械將平衡土體由地下穿過樓板預(yù)留洞運至首層，再由首層運至場外。6.2.6 周邊結(jié)構(gòu)逆作施工平衡土方開挖結(jié)束就可以進入周邊結(jié)構(gòu)的逆作施工。逆作施工的關(guān)鍵是混凝土施工縫及鋼筋接頭，混凝土施工縫的處理對地下結(jié)構(gòu)的防水尤為重要。施工縫的處理一方面要

11、嚴格按相關(guān)施工規(guī)范進行，另一方面，為便利施工、保證結(jié)構(gòu)防水效果且降低施工成本，建議在施工縫處可采用BW膨脹橡膠止水帶代替鋼板止水帶。鋼筋接頭的處理：順逆結(jié)合處必然會有梁板鋼筋接頭，為保證鋼筋接頭質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先采用機械接頭。根據(jù)工程實踐，正反絲扣的直螺紋接頭施工效率最高。周邊結(jié)構(gòu)逆作施工結(jié)束，地下結(jié)構(gòu)工程完成。7. 勞動力組織及安全除正常地下結(jié)構(gòu)施工所用勞動力外，需特別增加周邊逆作土方開挖用勞動力，勞動力的數(shù)量根據(jù)土方開挖工程量及開挖方式?jīng)Q定，同時要充分考慮到在地下室處開挖土方時勞動力效率的降低。安全方面在特別注意平衡土體開挖時地庫的通風，以及土方開挖作業(yè)場地的照明及周邊逆作結(jié)構(gòu)施工的照明。8. 效益分析“中順邊逆”作業(yè)法借鑒逆作法的工藝原理，利用逆作施工的優(yōu)點，同時又縮小了逆作施工區(qū)域，降低了本工藝的施工難度，順逆結(jié)合不但節(jié)約了深基坑支護的費用，而且加快了基坑支護工程及地下結(jié)構(gòu)工程施工工期。本工法取得的社會效益和經(jīng)濟效益十分顯著，分析如下：8.1 節(jié)約了基坑圍護結(jié)構(gòu)的支撐體系費用及支撐體系的施工工期。8.2 局部地下結(jié)構(gòu)及地上結(jié)構(gòu)同時施工，節(jié)約工期。9. 工程實例9.1 珠海國際大廈工程：珠海國際大際工程地下兩層，基坑深約8米，基坑面積約2萬平方米，基坑圍護結(jié)構(gòu)為人工挖孔樁，采用“中順邊逆”作業(yè)法節(jié)約了基坑支護費用約300萬元。9.2 深圳和平廣場工程：和平廣場工程地下兩層