第第頁深基坑圍護結構逆作法施工18.3.3逆作結構施工1．逆作水平結構施工技術由于逆作法施工，其地下室的結構節點形式與常規施工法就有著較大的區別。根據逆作法的施工特點，地下室結構不論是哪種結構型式都是由上往下分層澆筑的。地下室結構的澆筑方法有三種：（1）利用土模澆筑梁板對于首層結構梁板及地下各層梁板，開挖至其設計標高后，將土面整平夯實，澆筑一層厚約50mm的素混凝土（如果土質好則抹一層砂漿亦可），然后刷一層隔離層，即成樓板的模板。對于梁模板，如土質好可用土胎模，按梁斷面挖出溝槽即可；如土質較差，可用模板搭設梁模板。圖18-22為逆作施工時土模的示意圖。至于柱頭模板，施工時先把柱頭處的土挖出至梁底以下500mm處，設置柱子的施工縫模板，為使下部柱子易于澆筑，該模板宜呈斜面安裝，柱子鋼筋通穿模板向下伸出接頭長度，在施工縫模板上面組立柱頭模板與梁板連接。如土質好柱頭可用土胎模，否則就用模板搭設。柱頭下部的柱子在挖出后再搭設模板進行澆筑，如圖18-23所示。柱子施工縫處的澆筑方法，常用的方法有三種，即直接法、充填法和注漿法，如圖18-24所示。直接法即在施工縫下部繼續澆筑混凝土時，仍然澆筑相同的混凝土，有時添加一些鋁粉以減少收縮。為澆筑密實可做出一個假牛腿，混凝土硬化后可鑿去。充填法即在施工縫處留出充填接縫，待混凝土面處理后，再于接縫處充填膨脹混凝土或無浮漿混凝土。注漿法即在施工縫處留出縫隙，待后澆混凝土硬化后用壓力壓入水泥漿充填。在上述三種方法中，直接法施工最簡單，成本亦最低。施工時可對接縫處混凝土進行二次振搗，以進一步排除混凝土中的氣泡，確保混凝土密實和減少收縮。（2）利用支模方式澆筑梁板用此法施工時，先挖去地下結構一層高的土層，然后按常規方法搭設梁板模板，澆筑梁板混凝土，再向下延伸豎向結構（柱或墻板）。為此，需解決兩個問題，一個是設法減少梁板支承的沉降和結構的變形；另一個是解決豎向構件的上、下連接和混凝土澆筑。為了減少樓板支承的沉降和結構變形，施工時需對土層采取措施進行臨時加固。加固的方法有兩種：一種方法是澆筑一層素混凝土，以提高土層的承載能力和減少沉降，待墻、梁澆筑完畢，開挖下層土方時隨土一同挖除，這就要額外耗費一些混凝土；另一種方法是鋪設砂墊層，上鋪枕木以擴大支承面積，這樣上層柱子或墻板的鋼筋可插入砂墊層，以便與下層后澆筑結構的鋼筋連接。有時還可用吊模板的措施來解決模板的支承問題。在這種方法中，梁、平臺板采用木模，排架采用Φ48鋼管。柱、剪力墻、樓梯模板亦可采用木模。由于采用盆式開挖，因此使得模板排架可以周轉循環使用。在盆式開挖區域，各層水平樓板施工時，排架立桿在挖土盆頂和盆底均采用一根通長鋼管。挖土邊坡為臺階式，即排架立桿搭設在臺階上，臺階寬度大于1000mm，上下級臺階高差300mm左右。臺階上的立桿為兩根鋼管搭接，搭接長度不小于1000mm。排架沿每1500mm高度設置一道水平牽杠，離地200mm設置掃地桿（挖土盆頂部位只考慮水平牽杠，高度根據盆頂與結構底標高的凈空距離而定）。排架每隔四排立桿設置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續設置。排架模板支承如圖18-25所示。水平構件施工時，豎向構件采用在板面和板底預留插筋，在豎向構件施工時進行連接。至于逆作法施工時混凝土的澆筑方法，由于混凝土是從頂部的側面入倉，為便于澆筑和保證連接處的密實性，除對豎向鋼筋間距適當調整外，構件頂部的模板需做成喇叭形。由于上、下層構件的結合面在上層構件的底部，再加上地面上沉降和剛澆筑混凝土的收縮，在結合面處易出現縫隙。為此，宜在結合面處的模板上預留若干注漿孔，以便用壓力灌漿消除縫隙，保證構件連接處的密實性。（3）無排吊模施工方法采用無排吊模施工工藝時，挖土深度基本同土模施工。對于地面梁板或地下各層梁板，挖至其設計標高后，將土面整平夯實，澆筑一層厚約50mm的素混凝土（若土質好抹一層砂漿亦可），然后在墊層上鋪設模板，模板預留吊筋，在下一層土方開挖時用于固定模板。圖18-26和圖18-27分別為無排吊模施工示意圖和實景圖。2）逆作豎向結構施工（1）中間支承柱及剪力墻施工結構柱和板墻的主筋與水平構件中預留插筋進行連接，板面鋼筋接頭采用電渣壓力焊連接，板底鋼筋采用電焊連接。“一柱一樁”格構柱混凝土逆作施工時，分兩次支模，第一次支模高度為柱高減去預留柱帽的高度，主要為方便格構柱振搗混凝土，第二次支模到頂，頂部形成柱帽的形式。應根據圖紙要求彈出模板的控制線，施工人員嚴格按照控制線來進行格構柱模板的安裝。模板使用前，涂刷脫模劑，以提高模板的使用壽命，同時也易保證拆模時不損壞混凝土表面。圖18-28為逆作立柱模板支撐示意圖，圖18-29為逆作立柱模板支撐實景圖。當剪力墻也采用逆作法施工時，施工方法與格構柱相似，頂部也形成開口形的類似柱帽的形式。圖18-30為剪力墻逆作施工完成后的實景圖。（2）內襯墻施工逆作內襯墻的施工流程為：襯墻面分格彈線→鑿出地下連續墻立筋→襯墻螺桿焊接→放線→搭設腳手排架→襯墻與地下連續墻的堵漏→襯墻外排鋼筋綁扎→襯墻內側鋼筋綁扎→拉桿焊接→襯墻鋼筋隱蔽驗收→支襯墻模板→支板底模→綁扎板鋼筋→板鋼筋驗收→板、襯墻和梁混凝土澆筑→混凝土養護。施工內襯墻結構，內部結構施工時采用腳手管搭排架，模板采用九夾板，內部結構施工時要嚴格控制內襯墻的軸線，保證內襯墻的厚度，并要對地下連續墻墻面進行清洗鑿毛處理，地下連續墻接縫有滲漏必須進行修補，驗收合格后方可進行結構施工。在襯墻混凝土澆筑前應對縱橫向施工縫進行鑿毛和接口防水處理。18.3.4逆作土方開挖技術支護結構與主體結構相結合在采用逆作法施工時，土體開挖首先要滿足“兩墻合一”地下連續墻以及結構樓板的變形及受力要求，其次，在確保已完成結構滿足受力要求的情況下盡可能地提高挖土效率。1.取土口的設置在主體工程與支護結構相結合的逆作法施工工藝中，除頂板施工階段采用明挖法以外，其余地下結構的土方均采用暗挖法施工。逆作法施工中，為了滿足結構受力以及有效傳遞水平力的要求，常規取土口大小一般在150m2左右，布置時需滿足以下幾個原則：（1）大小滿足結構受力要求，特別是在土壓力作用下必須能夠有效傳遞水平力。（2）水平間距一是要滿足挖土機最多二次翻土的要求，避免多次翻土引起土體過分擾動；二是在暗挖階段，盡量滿足自然通風的要求。（3）取土口數量應滿足在底板抽條開挖時的出土要求；（4）地下各層樓板與頂板洞口位置應相對應。地下自然通風有效距離一般在15m左右，挖土機有效半徑在7m～8m左右，土方需要駁運時，一般最多翻駁二次為宜。綜合考慮通風和土方翻駁要求，并經過多個工程實踐，對于取土口凈距的設置可以量化如下指標：一是取土口的之間的凈距離，可考慮在30～35m；二是取土口的大小，在滿足結構受力情況下，盡可能采用大開口，目前比較成熟的大取土口的面積通常可達到600m2左右。取土口布置時在考慮上述原則時，可充份利用結構原有洞口，或主樓筒體等部位。2.土方開挖形式對于土方及混凝土結構量大的情況，無論是基坑開挖還是結構施工形成支撐體系，相應工期均較長，無形中增大了基坑風險。為了有效控制基坑變形，基坑土方開挖和結構施工時可通過劃分施工塊并采取分塊開挖與施工的方法。施工塊劃分的原則是：（1）按照“時空效應”原理，采取“分層、分塊、平衡對稱、限時支撐”的施工方法；（2）綜合考慮基坑立體施工交叉流水的要求；（3）合理設置結構施工縫。結合上述原則，在土方開挖時，可采取以下有效措施：（1）合理劃分各層分塊的大小由于一般情況下頂板為明挖法施工，挖土速度比較快，相對應的基坑暴露時間短，故第一層土的開挖可相應劃分得大一些；地下各層的挖土是在頂板完成的情況下進行的，屬于逆作暗挖，速度比較慢，為減小每塊開挖的基坑暴露時間，頂板以下各層土方開挖和結構施工的分塊面積可相對小些，這樣可以縮短每塊的挖土和結構施工時間，從而使圍護結構的變形減小，地下結構分塊時需考慮每個分塊挖土時能夠有較為方便的出土口。（2）采用盆式開挖方式通常情況下，逆作區頂板施工前，先大面積開挖土方至板底下約150mm處，然后利用土模進行頂板結構施工。采用土模施工明挖土方量很少，大量的土方將在后期進行逆作暗挖，挖土效率將大大降低；同時由于頂板下的模板體系無法在挖土前進行拆除，大量的模板將會因為無法實現周轉而造成浪費。針對大面積深基坑的首層土開挖，為兼顧基坑變形及土方開挖的效率，可采用盆式開挖的方式，周邊留土，明挖中間大部分土方，一方面控制基坑變形，另一方面增加明挖工作量從而增加了出土效率。對于頂板以下各層土方的開挖，也可采用盆式開挖的方式，起到控制基坑變形的作用。（3）采用抽條開挖方式逆作底板土方開挖時，一般來說底板厚度較大，支撐到挖土面的凈空較大，這對控制基坑的變形不利。此時可采取中心島施工的方式，即基坑中部底板達到一定強度后，按一定間距抽條開挖周邊土方，并分塊澆搗基礎底板，每塊底板土方開挖至混凝土澆搗完畢，必須控制在72小時以內。（4）樓板結構局部加強代替挖土棧橋支護結構與主體結構相結合的基坑，由于頂板先于大量土方開挖施工，因此可以將棧橋的設計和水平梁板的永久結構設計結合起來，并充分利用永久結構的工程樁，對樓板局部節點進行加強，作為逆作挖土的施工棧橋，滿足工程挖土施工的需要。3.土方開挖設備采用逆作法施工工藝時，需在結構樓板下進行大量土方的暗挖作業，開挖時通風照明條件較差，施工作業環境較差，因此選擇有效的施工作業機械對于提高挖土工效具有重要意義。目前逆作挖土施工一般在坑內采用小挖機進行作業（如圖18-31所示），地面采用長臂挖機（如圖18-32所示）、滑臂挖機、吊機、取土架（如圖18-33所示）等設備進行作業。根據各種挖機設備的施工性能，其挖土作業深度亦有所不同，一般長臂挖機作業深度為7m~14m，滑臂挖機一般7m～19m，吊機及取土架作業深度則可達30余米。18.3.5逆作通風照明通風、照明和用電安全是逆作法施工措施中的重要組成部分。這些方面稍有不慎，就有可能釀成事故。可以采取預留通風口、專用防水動力照明電路等手段并輔以安全措施確保安全。在澆筑地下室各層樓板時，按挖土行進路線應預先留設通風口。隨著地下挖土工作面的推進，當露出通風口后即應及時安裝大功率渦流風機，并啟動風機向地下施工操作面送風，清新空氣由各風口流入，經地下施工操作面再從取土孔中流出，形成空氣流通循環，以保證施工作業面的安全。在風機的選擇時，應綜合考慮如下因素：（1）風機的安裝空間和傳動裝置；（2）輸送介質、環境要求、風機串并聯；3）首次成本和運行成本；4）風機類型和噪聲；5）風機運行的調節；6）傳動裝置的可靠性；7）風機使用年限。圖18-35為某工程的通風設備實景。地下施工動力、照明線路需設置專用的防水線路，并埋設在樓板、梁、柱等結構中，專用的防水電箱應設置在柱上，不得隨意挪動。隨著地下工作面的推進，自電箱至各電器設備的線路均需采用雙層絕緣電線，并架空鋪設在樓板底。施工完畢應及時收攏架空線，并切斷電箱電源。在整個土方開挖施工過程中，各施工操作面上均需專職安全巡視員監護各類安全措施和檢查落實。通常情況