逆作法施工在深基坑工程中的应用

GXF360 2017-06-22

展开全文

逆作法施工在深基坑工程中的应用

□文/颜勇佟成龙冉旺盛

摘要：文章以实际工程为例，介绍逆作法在高层建筑多层地下室结构施工，先沿地下室轴线施工三轴水泥搅拌桩和支护桩，楼座范围内施工支撑格构柱桩，然后进行土方开挖，顺作施工梁板墙结构。逆作法施工可根据设计要求，同时施工地下和地上结构。

关键词：逆作法；高层建筑；格构柱桩

1 工程概况

汇都苑工程位于天津市河北区中心城区，1#、4#楼均为地上33层、地下4层的高层住宅楼，-1.95～-0.12 m转换层采用逆作法施工。

-1.95 m标高转换层环冠梁截面尺寸700（1 000）mm×800 mm，转换梁截面尺寸400（600、900）mm× 700 mm；-1.95 m标高楼板板厚250 mm，-0.12 m标高楼板板厚180 mm，转换层由支顶格构柱桩支撑。

2 施工工艺

桩基格构柱施工→降水施工→土方开挖→回填砂→垫层施工→下甩剪力墙支模→格构柱柱帽钢筋绑扎→-1.95 m暗柱插筋→-1.95 m梁钢筋绑扎→-1.95 m剪力墙插筋→-1.95 m模板支设→混凝土浇筑孔预留→-1.95 m楼板钢筋绑扎→-1.95 m混凝土浇筑→转换层墙体钢筋绑扎→转换层土方开挖支模架搭设→转换层模板支设→-0.12 m梁板钢筋绑扎→转换层模板加固→-0.12 m混凝土浇筑。

2.1 桩基格构柱施工

1#楼由33根钢格构柱支撑，4#楼由26根钢格构柱支撑。格构柱支撑在环冠梁上，环冠梁与转换梁结构板为一个整体。格构柱采用一道水平方向钢连系梁加固。格构柱施工要保证格构柱中心、柱顶标高及方位符合设计要求。

2.2 降水施工

工程地下水位高且逆施工时，止水帷幕未封闭，但逆作法施工基槽必须处于干燥状态，因此在1#楼设置8个降水井点、4#楼设置6个降水井点，降水井深度5 m。

降水施工能保证作业面干燥状态，同时降水水位不能过低，以防发生土体沉降，影响转换层楼板结构沉降，保证水位控制在开挖面下500 mm。

2.3 土方开挖

土方开挖采用1∶1盆式开挖，基坑开挖深度整体超挖1 m，开挖面积保证车库顶板甩筋不与边坡冲突。

土方开挖过程中，格构柱四周1 m范围内的土，采用人工清理，防止挖机触碰格构柱，导致格构柱桩段桩和格构柱角钢发生变形。

2.4 回填砂

土方开挖深度超挖1 m，基坑开挖完成后，对基坑底部整体回填1 m厚中河砂，中砂到场后，采用挖机与履带吊配合的方式进行回填，回填完采用人工夯实，见图1。

图1 回填

回填砂的目的是方便墙柱插筋施工，能够保证插筋长度，能比插入土中施工节省工期2～3 d；回填砂的透水性优于粘土，回填砂需要采用人工夯实，夯实的目的防止垫层不均匀沉降。

2.5 垫层施工

回填砂平整完毕后，基坑底部加宽预留出剪力墙插筋位置，其余部位整体浇筑混凝土垫层，垫层混凝土强度等级为C15，厚度150 mm，垫层顶部大面标高为转换梁（700 mm高）梁底标高，由于环冠梁较少，环冠梁位置梁底垫层顶标高较大面低100 mm，待垫层整体达到强度后，在大面垫层上放线，再对剪力墙、环冠梁、转换梁进行精确定位，见图2。垫层完成后在槽底四周设置排水沟，转角处设置集水井。

图2 垫层标高

垫层施工要保证标高准确及平整度，垫层浇筑后混凝土抗压强度达到1.2 N/mm2方可进行后续放线等施工，转换梁和环冠梁梁底满铺油毡，作为隔离层防止后期土方开挖垫层脱落。

2.6 下返剪力墙支模

垫层达到可上人强度后，放线对剪力墙、环冠梁、转换梁进行精确定位，为便于后期-1层墙柱对接施工，必须考虑剪力墙下返200 mm的高度，下返200 mm剪力墙两侧优化后采用模板支设，于原垫层空隙位置浇筑混凝土，剪力墙底部为前期回填砂，便于剪力墙后续插筋，见图3。

图3 剪力墙模板

剪力墙下返支模优化后避免了由于砖胎膜砌筑等工艺的技术间歇对工期的影响，节约工期1～2 d，确保了墙、梁精确定位的同时又使得下返剪力墙平整顺直，也保证了结构的施工质量。

2.7 格构柱柱帽钢筋绑扎

1#、4#楼格构柱与环冠梁相交处，在格构柱角钢上焊接锚筋并增加柱墩，以提高格构柱与环冠梁之间的连接整体性。

此种节点做法减少了焊接工程量，避免了梁筋与格构柱冲突的情况，缩短工期的同时提高了结构的稳定性。

竖向钢筋与格构柱角钢焊接连接，角钢焊接之前要人工打磨清理角钢上的铁锈、砂土等污物杂质，焊缝要饱满、均匀、整齐，不得漏焊、夹渣。

2.8 -1.95 m暗柱插筋

剪力墙下返200 mm增加了钢筋下插的长度。墙柱钢筋直径≥16 mm钢筋，采用直螺纹连接；墙体钢筋直径＜16 mm采用绑扎搭接。剪力墙钢筋与暗柱钢筋按50%搭接率错开连接。回填砂的厚度充分考虑钢筋下插的长度。暗柱钢筋插入砂，位置定位要准确；暗柱箍筋在剪力墙内绑扎2道，再绑扎1道5 cm起步箍筋；剪力墙水平筋提前绑在剪力墙内，以防梁钢筋绑扎完，无法绑扎剪力墙水平钢筋。插入砂中的钢筋套上钢筋保护帽，用塑料薄膜包裹多层密实，再用透明胶带包裹2层，直至钢筋保护膜不容易被破坏保护区长度为钢筋插入长度，见图4。

图4 暗柱插筋

此做法不仅减少钢筋锈蚀，还能够精确确定钢筋插入长度，减少反复测量的工程量。

由于剪力墙钢筋直径为10 mm，遇插筋施工难度大的部位，采用φ25 mm钢筋提前打孔，方便剪力墙插筋施工。

2.9 模板支设

-1.95 m位置梁侧模及顶板模采用木模板加木方支撑体系，采用木枋作为立杆和龙骨，立杆木枋下垫木方，见图5。

立杆采用2根50 mm×100 mm木方，立杆尺寸变为100 mm×100 mm，主龙骨采用2根50 mm×100 mm木方，主龙骨尺寸变为100 mm×100 mm，次龙骨采用50 mm×100 mm木方。

图5 转换层板支模

2.10 混凝土浇筑孔预留

逆作法施工需要在标高-1.95 m和-0.12 m板上预留直径150 mm混凝土浇筑孔，为后续-1层剪力墙混凝土浇筑提供便利。预留孔尽量避开卫生间和厨房等需要做防水的房间，采用直径150 mmPVC管，管长250 mm，预留孔间距≯1 000 mm，预留洞中心到剪力墙边距离125 mm，电梯井及楼梯间四周墙体不需要留预留孔，见图6。