逆作法施工中的施工技術(shù)和質(zhì)量控制技術(shù)

周家彬

(上海外經(jīng)工程咨詢監(jiān)理有限公司，上海200040)

逆作法是近年來發(fā)展起來的一種新興的施工工藝，是施工高層建筑的多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的一種有效方法。逆作法具有縮短工期，降低造價(jià)，減小基坑變形，減小地下結(jié)構(gòu)施工對周邊環(huán)境的影響等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然其缺點(diǎn)也較顯著，如設(shè)計(jì)理論和相關(guān)計(jì)算方法等還未完全統(tǒng)一和完善，挖土效率不高造成挖土工期較長等。特別是施工過程中有別于“順作法”(相對于逆作法面言，即常規(guī)施工方法)施工的一些質(zhì)量控制技術(shù)還需進(jìn)一步完善。

國際廣場N1地塊裙樓地下室采用逆作法施工，筆者有幸參與了該工程N(yùn)1地塊的建設(shè)，現(xiàn)將處理有別于順作法施工的一些質(zhì)量控制技術(shù)拋磚引玉，與各位同仁探討。

1 工程概況

由由國際廣場工程地處上海市浦東新區(qū)，東毗臨沂北路、南臨緯三路、西面為由由大酒店，北靠浦建路。整個(gè)工程由N1和N2兩個(gè)地塊組成，地上部分被市政道路(經(jīng)二路)隔開;地下二層，整個(gè)基坑連為一體。N1地塊包括一幢五星級大酒店、一幢公寓式酒店和裙房，N2地塊包括一幢高級辦公樓和商場。工程基坑面積為35 000 m2，總建筑面積為205 719 m2。酒店高133.75 m，地上37層;公寓式酒店高73.3 m，地上21層;裙房高14.7 m，地上3層。

本工程基礎(chǔ)采用樁筏形式，樁基為直徑800 mm的混凝土鉆孔灌注樁，圍護(hù)采用灌注樁擋土、攪拌樁止水相結(jié)合的圍護(hù)體系，底板最大厚度為2.6 m，基坑挖深約10 m，局部電梯深坑達(dá)17 m。酒店和公寓整個(gè)結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土框架一核心筒體系，裙房為鋼筋混凝土框架體系，柱網(wǎng)間距為8.5 m×8.5 m。地下結(jié)構(gòu)采用裙樓逆作，主樓順做的半逆作法施工。

2 逆作法施工的一些技術(shù)特點(diǎn)

本工程由上海某市建公司總承包，工程開工前，整個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)(包括業(yè)主、監(jiān)理、總包、設(shè)計(jì)等)對逆作法部分的施工方案進(jìn)行了充分的探討并優(yōu)化。列出與順作法不同的技術(shù)特點(diǎn)有:一柱一樁垂直度控制、梁與格構(gòu)柱交接處鋼筋綁扎、土方開挖、邊跨梁與地下室外墻的連接節(jié)點(diǎn)、主樓順作區(qū)與裙樓逆作去相交節(jié)點(diǎn)、墻柱混凝土澆搗等。由于篇幅有限，本文僅介紹其中之一柱一樁垂直度控制、梁與格構(gòu)柱交接處鋼筋綁扎、墻柱混凝土澆搗質(zhì)量控制技術(shù)。

3 逆作法施工中的質(zhì)量控制技術(shù)

3.1 一柱一樁垂直度控制

裙樓工程樁原設(shè)計(jì)采用直徑為600 mm鉆孔灌注樁。為支承逆作法施工的結(jié)構(gòu)自重和施工荷載，共有243根樁采用一柱一樁的支承形式，樁長由33 m加至39.2 m，全截面擴(kuò)徑至800 mm，樁頂5 m范圍內(nèi)擴(kuò)徑至900 mm。一柱一樁立柱采用型鋼格構(gòu)柱4∠160×16，截面為450 mm×450 mm，型鋼牌號為Q345B，綴板為∠430×300×12角鋼，鋼材牌號同樣為Q345B。設(shè)計(jì)要求鋼立柱垂直度偏差不大于1/500(即30 mm)以內(nèi)。如此精度使用常規(guī)方法已無法保證滿足要求，故決定采用校正架以控制垂直度。但格構(gòu)柱頂標(biāo)高最多僅高出自然地面0.6 m，無法直接使用校正架，所以就用格構(gòu)柱頂部加延長套筒的辦法來解決(圖1)。具體控制方法為:在鋼筋籠安放到孔口并固定牢固后，根據(jù)鋼格構(gòu)柱設(shè)計(jì)方向?qū)?zhǔn)樁位中心點(diǎn)進(jìn)行安放定位，用調(diào)直架的對中刻度和硬地坪上的墨斗線調(diào)整，做到鋼格構(gòu)柱校正架中心與樁位中心保持一致。為使鋼格構(gòu)柱安放能滿足設(shè)計(jì)要求，對鋼格構(gòu)柱校正架須進(jìn)行校正。校正架本身的垂直度由二臺經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直度和中心點(diǎn)控制，發(fā)現(xiàn)偏差時(shí)采用墊鐵方式予以矯正。

圖1 立柱樁鋼格構(gòu)柱校正架示意圖

格構(gòu)柱在平地與延長套筒用高強(qiáng)度螺栓連接(套筒和格構(gòu)柱側(cè)面事先彈好中心線)，連接過程中檢查并校正套筒和格構(gòu)柱的中心線是否在同一直線上，偏差不得大于10 mm。格構(gòu)柱和套筒連接完畢后，采用50 t液壓汽車吊把格構(gòu)柱吊入校正架的導(dǎo)向器中。具體調(diào)直方法為將已經(jīng)接長的鋼格構(gòu)柱插入校正架中心，邊插邊用水平儀觀測格構(gòu)柱上事先做好的高程控制點(diǎn)，直至格構(gòu)柱到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高。再用兩臺經(jīng)緯儀從兩個(gè)垂直方向觀察格構(gòu)柱及套筒上下兩端的中心線，根據(jù)偏差情況指揮現(xiàn)場操作人員調(diào)整校正架上的相應(yīng)調(diào)直螺栓，直至觀測到中心線處于垂直狀態(tài)，此時(shí)可以認(rèn)為格構(gòu)柱已經(jīng)垂直，調(diào)直結(jié)束。

一柱一樁的垂直度不但影響逆作階段時(shí)期的結(jié)構(gòu)受力，而且對以后永久柱外包混凝土施工也會帶來影響。本工程采用此法施工的格構(gòu)柱垂直度偏差全部小于1/500。

3.2 框架梁與格構(gòu)柱交接處鋼筋綁扎技術(shù)

逆作施工水平結(jié)構(gòu)梁板時(shí)，框架梁的鋼筋將穿越一柱一樁的鋼格構(gòu)立柱。同時(shí)，由于逆作法利用水平梁板代替支撐的原因，逆作區(qū)域的框架梁配筋也往往較正常使用區(qū)域的框架梁大許多，梁鋼筋在直徑加大的同時(shí)布置得也更加密集，造成梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋綁扎困難。針對這種情況，本工程采用了如下的節(jié)點(diǎn)處理原則:(1)框架梁鋼筋必須按設(shè)計(jì)要求通長布置或錨入支座，嚴(yán)禁在鋼格構(gòu)柱處無故截?cái)唷?2)盡量讓框架梁鋼筋從格構(gòu)柱側(cè)面或中心繞過，在相交節(jié)點(diǎn)處可適當(dāng)對框架梁作加腋處理(圖2)。(3)當(dāng)框架梁施工在電梯井和樓梯等位置受尺寸限制而不允許進(jìn)行加腋處理時(shí)，在B0板施工時(shí)可適當(dāng)對格構(gòu)柱角鋼或綴板作開孔處理供鋼筋穿過(圖3)，在B1板施工時(shí)若鋼筋穿不過，部分鋼筋可放置第3排。

圖2 框架梁與格構(gòu)柱相交處加腋典型做法

3.3 墻柱混凝土澆搗方法

本工程群樓地下部分梁板逆作，豎向結(jié)構(gòu)順作。為保證順作階段柱子、臨空墻和其余混凝土墻體的順利施工，我們在各層板逆作法施工時(shí)，在柱四周樓板的位置留設(shè)159鋼管作為澆搗孔(圖4)，澆搗孔兼作振搗孔使用，同時(shí)在柱子模板中央留設(shè)一個(gè)300 mm×300 mm的觀察孔，此孔即可觀察柱下半部分的混凝土澆搗情況，又可插入振搗器振搗混凝土，以保證柱混凝土澆搗密實(shí)。對位于樓板下和梁板下的剪力墻，同樣在逆作施工時(shí)在梁的一側(cè)留設(shè)159@1000鋼管做成的澆搗孔(圖5)，如梁、墻中心線不位于同一直線上，澆搗孔留設(shè)在梁邊距墻中心線更近一側(cè)。

圖3 格構(gòu)柱處開槽節(jié)點(diǎn)

圖4 地下室框架柱混凝土澆搗圖

圖5 鋼筋混凝土墻澆搗孔留設(shè)節(jié)點(diǎn)圖

4 結(jié)束語

成功完成一個(gè)逆作法施工的工程涉及到的因素還很多，但節(jié)點(diǎn)的處理是否恰當(dāng)毫無疑問也是重要的因素之一。本文介紹的質(zhì)量控制技術(shù)是經(jīng)過工程實(shí)踐，不但證明是可行的，而且質(zhì)量也是可控的。