（浙江省东阳第三建筑工程有限公司，浙江，东阳，322100）
【摘 要】城市用地的不断紧缩、施工场地的局促以及开挖深度的增加等情况的出现，顺作法明显体现出其不足和问题，文章以具体工程为案例，阐述超大超深基坑施工中逆作法的关键技术。
【关键词】超大超深基坑；逆作法；关键技术
引言
逆作法施工和顺作法施工顺序相反，在支护结构及工程桩完成后，并不是进行土方开挖，而是直接施工地下结构的顶板、中间柱等，然后再依次逐层向下进行各层挖土，并交错逐层进行各层楼板的施工。上部结构的施工可以在地下结构完工之后进行，也可以在下部结构施工的同时从地面向上进行，上部结构施工的时间和高度可以通过整体结构的施工工况计算来确定。逆作法工艺在软土地质条件下的推广应用，并且取得了很好的经济与社会效益。本文以上海某大型超深基坑为工程背景，探讨深基坑工程逆作法工艺施工的相关关键工序及节点。
一．工程概况
“500千伏虹杨变电站工程”位于上海市杨浦区逸仙路以东、三门路以南，政立路以北、小吉浦河以西。整个工程包括地下变电站（含电缆工井），地下三层；地下车库，地下二层；变电站地上部分的生产管理用房，3幢地上五层建筑和室外总体工程。地下变电站的占地面积为10800㎡，长与宽分别为166.0m和68.40m，地下变电站结构采用全逆作法工艺施工。场地东侧主要为3幢居民住宅楼；场地西侧由近至远分别为淞沪铁路、逸仙路高架；场地南侧原有建（构）筑物已基本拆除；场地北侧为三门路和中国海关外贸物流监管中心，道路下有¢500mm的煤气管，距离围护结构仅6m。如图1。
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图1 基坑平面图
二．工程难点与特点分析
同边环境复杂，基坑工程变形控制要求高；可利用施工场地紧张；逆作立柱垂直度控制要求高1/500,其垂直度控制是整个地下工程施工的关键；对一柱一桩与地下连续墙的不均匀沉降控制也是关键技术之一；逆作节点复杂多样，关系到结构体系能否协调工作，建筑功能能否实现；回筑后补结构质量要求较高。工期紧张，要求挖土速度快；基础底板位于⑤2层微承压含水层；基坑面积11000m2,属超大面积的深基坑，取土量达300000m3，必须加强周边环境的监测，实施信息化施工，挖土必遵循“时空效应”，最大限度地减小基坑的变形；超长超厚结构构件较多，施工难度大，需要采取必要措施控制底板可能出现的裂缝。
三．关键施工工序
3.1围护结构施工
本工程围护结构地下连续墙为基坑支护结构起到挡土和止水的作用的同时，又作为永久地下室结构外墙的一部分。选用1200mm厚度的地下连续墙，插入深度为36m，地墙底部进入粉质粘土层，隔断微承压含水层。墙底深度达到61.3m，有效长度为57.75m。槽段之间采用工字钢接头，接头外侧设置¢2400mm定角度大直径高压旋喷桩止水，地下连续墙混凝土设计强度等级C35（水下混凝土提高一级），墙底进行注浆加固。
3.2水下砼浇灌
本工程槽段混凝土的级配除了满足结构强度要求外，还要满足水下砼的施工要求，具有良好的和易性和流动性。混凝土的坍落度应为180mm～220mm。在同一槽段内同时使用两根导管灌注时，其间距不应大于3m，导管距槽段接头不宜大于1.5m，混凝土面应均匀上升，各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.5m，混凝土须在终凝前灌注完毕。混凝土灌注采用导管法施工，导管选用D=250的圆形螺旋快速接头类型。用混凝土浇筑架将导管吊入槽段规定位置，导管顶部安装方形漏斗。导管距槽底300～500mm。坍落度测试，每幅槽不少于3次，在浇筑过程中及时做好混凝土试块。
3.3竖向支承桩柱施工
本工程竖向支承柱（一柱一桩）采用钢管混凝土形式，钢管混凝土柱有160根，垂直度偏差不大于1/500，选用先插施工并用调垂盘法对钢立柱进行控制。竖向支承桩采用GPS-20回转钻机正循环钻进，钻头选用双腰带三翼锥形钻头；桩侧桩端注浆设置3根注浆管、桩侧注浆每个断面设置1根注浆管，注浆器采用单阀式注浆器，注浆管应均匀布置，管底位于桩底以下20～50cm，注浆终止标准应实行注浆量和注浆压力双控原则，以注浆量（水泥用量）控制为主，注浆压力控制为辅，当注浆总量达到设计量的100%停止注浆；当注浆总量没有达到设计要求100%，注浆压力大于4MPa，并持续3分钟，且注浆总量达到设计注浆量的80%时，可终止注浆，否则需采取补救措施。
3.4基坑降水及承压水控制
本基坑开挖面积大，深度深，时间长，地质条件复杂。场地地质条件复杂，浅部土层结构松散，透水性差。特别浅的灰色砂质粉土，该层土埋藏浅，含水量丰富，且渗流性差，在真空作用下很难将该层土疏干，但经挖机振动转土时，水分子吸收了大量的动能而脱离土颗粒形成自由水分泌于土体表面，很容易造成土体液化影响开挖。同时本基坑开挖层以内有高承压水头的微承压含水层，对基坑底板的稳定性产生不利影响。
3.5逆作挖土施工
本基坑工程挖土总方量为30万立方米，分6次挖土，每皮土再分区分块进行开挖；共设置了10处取土口，每皮土的土方分区、分块按照各层楼板结构图及取土口位置合理布置，分块界线在梁板跨度的1/3处。土方开挖的原则采用盆式开挖，按照“时空效应”理论，做到“分层、分区、分块、对称、平衡、限时”开挖，随挖随浇混凝土垫层。
四．关键连接节点技术
逆作法施工中的节点处理是逆作法工程结构施工的关键。如何处理好围护结构与逆作水平结构、逆作水平结构与竖向支承柱、与顺作竖向永久结构的交接节点对确保工程质量,使节点钢筋的传力路径清晰，保证结构受力（剪力和弯矩）的有效传递，保证围护结构转换为正常使用结构后满足设计要求具有十分重要的意义，如图2。
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图2 地墙及内衬墙与压顶圈梁连接防水节点
4.1竖向支承柱顶部梁柱连接节点
竖向支承柱与B0板的连接可以采取在竖向支承柱顶部设置倒置埋件的做法，通过倒置的锚筋与B0板的梁连接，从而避免水平梁与钢立柱之间的复杂处理。竖向支承柱采用钢管时，控制钢管顶标高在B0板梁底，钢管内混凝土灌注到顶后，清除浮浆，将有双向锚筋的埋件放入钢管内，埋件要开预留透气孔，振捣直到水泥浆从透气孔内溢出。
竖向支承柱采用格构柱时，开挖土方暴露出钢立柱，调整钢立柱的顶标高至梁底，将埋件倒置与格构柱焊接连接。采用倒置埋件法解决竖向支承柱和B0板的节点连接问题，可以确保B0板梁主筋在节点处连续，不需要对该处的梁的截面尺寸和钢筋作修改，满足节点的受力要求，施工方便，受力清晰。
4.2竖向支承柱中部梁柱连接节点
B1、B2层梁与竖向支承柱之间的连接根据不同的梁柱形式和截面尺寸、配筋等情况，采取加腋法、双梁法、环梁节点，型钢牛腿节点，环板连接法等多种方式。工程逆作法竖向支承构件为钢管混凝土柱，在钢管柱与框架梁处采用传力钢板节点。地下连续墙与结构梁板连接采用在地墙与结构梁板间设结构环梁，通过预留插筋、剪力槽方式进行连接。
4.3地下连续墙与基础底板连接节点
本工程中地下连续墙与基础底板连接采用在地墙内预埋钢筋接驳器及剪力槽，为了防止该节点渗水，布置了注浆管。
4.4逆作水平结构后浇带处节点
由于本工程采用逆作法施工，地下梁板结构在开挖阶段为水平支撑构件；结构设计中有两道后浇带，在框架梁内设置型钢解决水平传力问题。
五．信息化监测指导施工
按照设计施工技术规范设置相应报警值和布设监测点，其中围护墙倾斜报警值为累计变形50mm，或5mm/d，地下连续墙设20个测斜孔，在坑外布设10处土体测斜孔；在各层楼板受力较大部位分别布设了13个监测点监测楼板钢筋应力；钢立柱垂直位移报警值为累计20mm，或3mm/d，选80根钢立柱监测。监测频率为基坑开挖期间1次/d，底板浇筑后1次/2d。
六．结语
本文结合工程实践，详细阐述了大型深基坑工程逆作法施工关键技术，其中地下连续墙施工技术、竖向支承桩柱施工技术、逆作挖土施工技术、逆作法模板技术、梁柱连接节点技术、作业环境控制技术等已形成了比较成熟的标准化施工工序，取得了显著的经济效益，为逆作法施工技术的推广提供了技术支持。
参考文献：
[1]赵明锋. 超大、超深基坑逆作法施工环境下的安全控制措施[J]. 建筑施工, 2011, 33(10):931-933.
[2]翁其平, 王卫东, 徐中华. 软土中超大面积深基坑逆作法设计与实践[J]. 地下空间与工程学报, 2005, 1(4):587-590.
论文作者:武亮
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/14
标签：结构论文; 节点论文; 作法论文; 基坑论文; 地下论文; 工程论文; 注浆论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;