摘要：深基坑工程在高层建筑中应用越来越广泛，地层越深地质条件越复杂，深基坑存在的坍塌风险加剧，近年来频繁出现安全事故，同时工期要求紧张，逆作法施工能够及早建立初期支撑，在安全环境下施工，且能保证地上结构正常施工，能够加快工程进度，适应当前施工的趋势。本文主要阐述半逆作法施工在某工程的应用，包含施工的工序组织、施工重难点、质量安全保证措施等。
关键词：深基坑；逆作法；地下暗挖；有限空间
1．半逆作区工程
1.1半逆作区支护概况
某工程基坑东侧、南侧长度约300米，宽度约16米区域为被动留土区，该处结构采用逆作法施工，中部盆式开挖，基坑周边采用“上部放坡减载+下部支护桩或双排桩”支护结构，利用地下室结构梁板作为主要支撑结构。
1.2工程特点
综合本工程的水文地质条件、工程周边环境条件，本逆作区施工具有以下特点：
（1）采用逆作法施工区域为线性特征，土方开挖难度大，施工周期长，与结构施工配合要求高，施工难度加大。
（2）采用逆作法施工，结构预留竖向施工缝难以控制，尤其对外墙的质量要求高。
（3）场地条件复杂，场地内本身有围护桩、工程桩、立柱桩，后期施工需拆除构件较多。
（4）基坑周边的环境复杂，四周道路下埋各种管线繁多，基坑南侧和东侧与地铁连通连通，西侧与临近建筑较近，在基坑土方开挖时，可能造成变形影响，需设置监测点点多面广，协调单位众多。
（5）采用逆作法施工，结构预留预埋多，精度要求高。
（6）本工程场地狭窄，地处交通要道，商业与居住的繁华地段，车流量较多且场地狭小，材料堆放及车辆进出难度大地，还得综合考虑地上施工的要求，为其提供合理的施工场地。
（7）地下工程施工需综合考虑前期开工结构核心区的施工情况，以便与塔楼地下室分层顺利对接；同时，还得综合考虑塔楼地上施工的要求，为其提供合理的施工场地。
（8）工程地理位置显要，工程影响巨大，对文明施工、安全生产以及环境保护的要求高。
（9）本工程场地狭窄，地处交通要道，车流量较多且场地狭小，同时材料需求量大，对运输车辆调度难度大。
1.3半逆作区施工方案
1.3.1工期计划
根据工程施工进度要求，本逆作法施工工程工期安排在2016年10月1日底板完成至2017年2月4日地下室逆作区地板完成止，共120日历天，除去过年放假20天，实际工期100天，中间穿插施工水平梁板、衬墙等主体结构。
1.3.2机具准备
根据施工进度要求，编制主要施工机械设备计划，安排进场时间，并保持机械设备良好的工作状态，具体情况见下表：
1.3.3施工组织
本工程东侧、南侧被动区域土方进行逆作法施工配合结构施工情况，保证施工节奏有序进行。
1）第一阶段被动区加固
场地平整完成，破除地障，支护、立柱桩同步施工、预降水完成，按照边坡设计要求进行开挖完成，破面进行挂网喷锚，冠梁施工完成四周围护确保开挖面稳定，坑中部区域开挖至承台底，准备施工中部地下室底板，完成后的结构示意图如下：
第一阶段被动区加固示意图
2）第二阶段坑中结构顺做法施工至地下二层顶板
坑中结构施工，按照顺做法进行底板以上结构施工，施工至地下二层顶梁板，基坑周边逆作区在硬化的场地上采用钢管模板支撑体系浇筑梁板混凝土，梁板施工至地下室外墙，结构梁延伸至支护桩，结构梁钢筋与支护桩锚筋连接，保证围护结构有效支撑，梁柱节点处理按照设计要求施工，同时在指定位置留置出土口做好竖向预留插筋。第二阶段结构完成示意图如下：
第二阶段地下二层顶板完成示意图
3）第三阶段开挖土方，施工地下三层顶梁板
梁板混凝土达到设计强度100%后，在拆除支撑系统后即可开始土方开挖，开挖首先用长臂抓土机自预留洞口开挖，具有一定工作面后由小型挖掘机械施工，分层开挖至-12m（相对标高），土钉支护、喷锚网等各种边坡支护形式按相应的支护方案同步施工，避免超挖，施工被动区至地下三层顶梁板，梁板施工至地下室外墙，结构梁延伸至支护桩，与支护桩锚筋连接，保证围护结构有效支撑。第三阶段结构完成示意图如下。
第三阶段地下三层顶板完成示意图
4）第四阶段开挖土方至底板底，施工地下室底板结构
第四阶段被动区留土区域土方开挖至基底，预留300mm土方进行人工清底，此层需注意避免超挖扰动地基土，测量人员要盯岗到位，严格按照设计预留标高控制挖深。最后一层土方开挖与基础垫层施工搭接紧密结合，随挖土分区组织土层清槽、验槽，推进跟上在24小时内浇捣垫层，以减少基坑大面积暴露时间，控制基坑的回弹隆起。垫层施工完毕后，再进行截桩头施工，最后施工被动区至地下室底板，底板与支护桩之间回填素混凝土，保证围护结构有效支撑，留置好竖向预留插筋。第四阶段结构完成示意图如下。
第四阶段地下底板完成示意图
5）第五阶段依次施工被动区地下三层、地下二层结构柱及地下室外墙
第五阶段被动区结构柱及外墙施工，按照设计及图集规范要求进行施工，做好施工缝处的处理工作，确保施工质量。第五阶段结构完成示意图如下。
第五阶段地下二、三层竖向结构完成示意图
6）第六阶段顺做法施工全部地下一层
第六阶段整体地下一层全部进行结构施工，严格执行设计及规范相关质量要求，完成地下室顶板后，回填支护桩与外墙之间肥槽，然后拆除立柱桩，封闭结构预留洞口。第六阶段结构完成示意图如下。
第六阶段地下室结构完成示意图
1.4半逆作区施工过程中基坑监测
因此部分属业主请的具有专业资质的检测单位进行检测，项目部在施工过程中积极配合监测单位的对基坑的监测工作，同时，在平时开挖中，用观测或全站仪检测基坑维护桩变形位移情况，并积极与专业检测单位进行比较，以便于正确掌握基坑变形位移的情况。
1.5逆作区施工要点
（1）逆作法施工的坑内降水
挖土时要保证各降水井及时抽水，根据现场开挖情况在地下室内部设集水坑和排水沟。
（2）逆作法施工的钢筋工程
地下室楼板、梁与地下墙、中间柱的连接，均按设计及图集规范要求采用预埋钢板或插筋，然后与梁板内的钢筋焊接或机械连接，具体施工要求同钢筋工程施工方案。
（3）逆作法施工的模板工程
地下室混凝土楼板均采用木模板施工。由于模板工程和土方开挖工程在流水施工中分阶段交替进行，在土方挖至设计标高上300~500mm时即进行人工平整，捣好垫层后按正常的施工方法安装梁模和板模。地下一层的梁、楼板采用正作法施工，用钢管进行支顶。地下室底板采用砌砖地梁模和素混凝土垫层板模，水泥砂浆批挡找平抹光。外墙采用止水螺杆，保证穿墙眼止水效果，其它墙体和柱采用对拉螺丝和木模板支模。
（4）逆作法施工的混凝土工程
本工程采用泵送商品混凝土，混凝土分段进行浇筑，要求混凝土的塌落度为14-16㎝，初凝时间为10—12小时，以防止冷缝的出现。浇筑混凝土时，宜采用一个坡度、一次到顶的浇捣方式。水平式和插入式振动器联合振动，以确保混凝土密实。
施工缝下部继续浇筑混凝土时，仍然浇筑相同的混凝土，可添加UEA或其它膨胀剂以减少收缩，混凝土从墙顶部的侧面入模，混凝土硬化后可凿去。由于上、下层构件的结合面在上层构件的底部，再加上地面土的沉降和刚浇筑混凝土的收缩，在结合面处易出现缝隙。为此，在结合面的模板上预留若干压浆孔，以便用压力灌浆消除缝隙，保证构件连接处的密实性。
（5）细部节点做法
侧墙与楼板连接，在楼板与侧墙连接处预留浇筑侧墙混凝土的浇灌孔，预埋Dn100钢管间距0.8～1.0米，使侧墙浇筑混凝土时顶部与楼板混凝土顶紧，振捣棒也可以从浇灌孔伸入墙体进行振捣；
底板与外墙连接，地下室底板与外墙板交界处的施工缝应在距离底板面500以上的墙板内设置，地下连外墙、中间支承柱与楼板底板连接处，都是防水的薄弱点，接缝处加止水钢板。
2质量、安全、文明施工保证措施
2.1质量管理措施
（1）建立健全的质量保证体系：建立工程质量管理小组。项目经理任组长，项目技术负责人任副组长，由技术、质量、材料等人员为组员，组织质量管理工作，处理重大工程质量事故。项目配置专职质检员，组织班组自检，开展全面的质量管理工作，按质量保证体系运作。
（2）建立正常的质检制度和图纸会审、技术交底制度。所有施工管理人员要熟悉图纸，审查图纸，在施工前进行图纸会审，了解设计意图，消除设计错误；施工前进行技术交底，内容包括图纸交底、施工方案交底、设计变更、会审交底和各工种的技术交底。
（3）坚持三检制度和执行隐蔽工程检查制度。班组自检、互检和交接检与专职检查相结合，充分尊重质检员的意见；凡隐蔽工程施工时必须进行验收合格签字后才能进行下道工序的施工。
（4）工程施工中的每一道工序，均执行质量交底和技术交底制度，并作好记录。
（5）及时、准确作好各项施工原始记录，以便发现问题，及时解决。
（6）按照监督上道工序，保证本道工序，服务下道工序的要求，建立严格的质量检验系统，实施工序跟踪检查，切实作到在施的每一项工程始终处于受控状态。
（7）贯彻质量责任制，与施工管理人员、施工作业人员签定质量奖罚制度。
（8）逆作区施工的全过程中，将对基坑边坡的变形及受力情况进行监测，将监测数据与预测值相比较，对边坡的稳定性进行分析，保证施工安全，检测过程中如果监测数据出现异常，立即停止开挖，分析原因，立即采取加固措施。
（9）在挖方边坡上如发现有软弱土、流砂土层时，或地表面出现裂缝时，应停止开挖，并及时采取相应补救措施，以防止土体崩塌与下滑。
（10）边坡严格按照护坡步骤分层开挖，严禁在高度超过3m或在不稳定土体之下作业。
（11）基坑开挖完毕，且清理完成后，应会同设计、监理、地勘、建设等单位对基坑进行检查、鉴定验槽，核对地质资料，检查地基土与工程地质勘察报告、设计图纸要求是否相符合，有无破坏原状土结构或发生较大的扰动现象。经检查合格，填写基坑槽验收、隐蔽工程记录，及时办理相关手续。
（12）采用有效的监测手段确保深基坑支护本身的安全及周围建筑物、地下管线的安全使用。每日沉降陡然超过5 mm或总沉降超过允许沉降，经复测无误后监测单位应及时通知现场采取措施。
（13）挖土时严格按施工顺序和允许开挖的深度进行，不得有超标挖土和无序挖土。
（14）后浇混凝土时，新老界面必须剔凿整齐，混凝土应振捣密实，确保新老混凝土间无收缩裂缝。
（15）浇筑逆作柱及墙时需使用流态混凝土于预留浇筑管中进行浇筑并尽量用外附振动器振密，混凝土自防水性能必须达到设计和规范要求。
2.2安全管理一般要求
（1）必须贯彻国家有关安全生产法律、法规、条例和标准、规范，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，建立安全生产管理保证体系，完善安全生产责任制，有效落实安全生产岗位责任制，保证安全生产管理目标的实现。
（2）应针对施工中人的不安全行为、物的不安全状态及作业环境的不利因素和管理缺陷进行安全控制。
（3）实行专业分包施工的分项工程，安全控制也应由项目经理部全面负责，专业分包人须向总承包方负责，并服从总承包方对施工现场的安全管理。
（4）项目经理部应认真落实安全生产教育制度，未经安全生产教育的人员不得上岗作业。
（5）作业人员对危及生命安全和人身健康的行为，有权提出批评、检举和控告。
（6）项目部成立现场安全生产管理领导小组，项目经理担任组长，项目技术负责人担任副组长，各有关施工管理的专业施工员、安全员、机管员及施工作业班组长担任成员。
（7）现场配备专职安全员2名，具体负责施工现场的安全生产监督检查工作，对有关违反工程建设标准强制性条文等的重大安全隐患，有权责令其分部分项工程停工整改。
（8）严格执行公司、项目部制定的安全生产责任制，各负其责。项目的安全生产管理目标责任应分解到各岗位施工管理人员和施工作业班组长，基坑支护工程的安全管理目标管理责任由分管的施工员负责，施工作业班组应具体落实本工种作业工人的安全操作规程和遵章守纪。
（9）项目部应做好基坑支护工程的定期、不定期安全检查工作，公司安全、技术部门也应每月组织一次安全检查，项目部应抓好存在问题和安全隐患整改的“三定一落实”工作。
2.3安全管理具体措施
（1）暗挖阶段照明措施
本暗挖工程照明采用36V安全电压，在楼层梁板下设置LED灯带，水平间距10m*10m，具体详见《临时用电施工方案》。
（2）通风设备
采用逆作法，地下二层顶梁板施工完成后施工人员处于地下相对封闭状态施工，空气流通性不好。再由于挖土机械、焊接等产生大量废气，以及待挖除土方中可能含有不明气体等原因，逆作施工时易发生中毒、窒息等事故。因此为了保证正常生产和施工人员有一个良好的工作环境，应在地下整个施工过程中，设置安全、可靠的通风系统。通风系统的运行时间从挖土开始到结构装饰结束。
本暗挖工程鼓风机通风管道竖向布置在2处出土口，通过送风管鼓风至地下施工作业层，以保证工作面的空气质量。通风系统采用2台10000m3轴鼓风机可满足新风需要量，暗挖第一阶段开始时即启用通风系统。为保持基坑内空气流通，在基坑汽车电梯内设置排风通道，由两台排风扇排风，以保证地下空气能不停对流置换。
在工作人员进入逆作基坑作业前，需提前半小时进行基坑通排风工作。经常检查通排风机工作状况，并进行日常维护保养，保证逆作层通风正常。如有异常情况不能通风，需及时上报项目经理部，以便调整工作安排。
（3）安全防护。在预留洞口临边防护需满足标准化图集要求。
（4）基坑安全监测。设立专职安全员，定人定时对土体水平位移、地表沉降监测、周边建筑沉降及地下水位观测，发现问题及时通知设计、建设、监理等单位，共同解决。
（5）设置专职指挥员。在土方开挖时，每台挖土机配备一名专职指挥人员，专职指挥人员应熟悉各层结构分布情况，严禁挖机碰撞结构梁、板、柱。
（6）施工机械一切听从指挥，所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶，防止撞车。人员尽量远离施工机械，挖土机工作回转半径范围内不得站人或进行其他作业。如有必要，先通知操作人员，待回应后方可接近。
（7）夜间作业，机上及工作地点应充足的照明设施，在危险地段应设置明显的警示标志和护栏。
（8）雨天施工，运输机械和行使道路应采取防滑措施，以保证行车安全。
2.4文明施工措施
（1）、施工场地进出口设置洗车槽，派专人冲洗，严禁出场车辆带泥及污染物上市政道路。
（2）在现场设置洒水临时水管，并设置1名洒水员，配齐洒水设备，根据现场情况对现场进行洒水、清扫，防止扬尘。
（3）施工现场设专人负责保持现场整洁卫生。做到施工现场无积水、车辆不带泥沙出现场。每天派人洒水清扫施工道路，绿化、美化施工现场。
（4）噪声值监测执行《建筑施工场界噪声测量方法》（GB12524），土石方施工阶段昼间不超过75分贝，夜间不超过55分贝，并且经常测试（6：00～22：00为昼间，22：00～6：00为夜间）。
（5）本工程地处市中心地带，为确保正常的施工秩序，尽量减少对周围办公、生活的影响，要求施工人员尽量减少人为的大声喧哗，增强全体施工人员防噪声扰民的自觉意识；特别要杜绝人为敲打、叫嚷等现象，最大限度地减少噪声扰民。
（6）随时与现场周围有关部门取得联系，对他们的意见、建议进行合理采纳，对有关施工工序安排、工人操作方面的问题，在生产调度会上进行解决。
3雨季、夜间及特殊情况下施工措施
3.1雨季施工措施
武汉降雨量大，项目部为确保逆作区工程顺利施工，将不利损失降至最小，制定以下措施：
（1）根据工程场地特点，由项目部合理进行现场排水设施的布置，现场排水设施能满足最大降水时及时排水的需要，确保保证场地内不积水。
（2）现场采用有组织排水，排水通道畅通。
（3）现场常设碎干砖渣堆放在基坑底及坡道拐弯角处，并在工地外备有大量砖渣，随时调用。如下中小雨，雨停后，可使用挖机将面层潮湿部分刮除后铺干砖渣出土。
（4）密切注意天气预报和台风暴雨警告，提前做好准备。
（5）储备足够水泵、棚布、塑料薄膜等防雨用品。
（6）定期检查各类防雨设施，发现问题及时解决，并做好记录。特别要做好汛前和暴风雨来临之前的检查工作。
（7）暴风雨期间组织昼夜值班。
（8）楼板洞口下相应楼层处设置集水井，备有充足数量的潜水泵，及时将水抽走。
3.2夜间施工措施
（1）合理安排施工；控制施工机具噪声，定期测定噪声值，发现超标及时采取降噪声措施，以尽量减少对周围的噪声污染。
（2）本工程必须夜间施工时，项目部将向建设行政主管部门和环保部门申请，取得相应的施工许可证后方可施工。
（3）注意夜间照明灯光的投射，在施工区内进行作业封闭，尽量减少光污染。
3.3特殊情况下施工措施
由于施工现场地处市中心地带，每当节假日和有重大活动等特殊情况时，现场土石方外运出现场将受到不同程度的影响，严重时可能禁止土石方外运。对此，项目部将采取以下措施：
（1）对各种施工机械进行保养维修，以保证施工的顺利进行。
（2）在出土不受影响的情况下，尽量的赶工期，以防止因交通问题而影响工期，确保整个工期的按时完成。
参考文献：
[1]地下建筑工程逆作法技术规程JGJ165-2010.北京：中国建筑工业出版社，2010.2-4
[2]王允恭.《逆作法设计施工与实例》.中国建筑工业出版社.2011
[3]刘国彬，王卫东.《基坑工程手册》.中国建筑工业出版社.2009
论文作者:张明明,岳志江
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/9/18
标签：基坑论文; 结构论文; 工程论文; 混凝土论文; 地下论文; 作业论文; 地下室论文; 《基层建设》2018年第26期论文;