基坑工程顺逆结合如何施工？现场来看技术要点！

 

顺逆结合（半逆作法）施工技术 是针对基坑工程的一种作业模式，其以周边逐层顺逆结合式强化支撑组合与逆作楼板的结合程度，为基坑提供有效的支护体系，来满足基坑施工作业的相应要求。基于此，文章对基坑工程顺逆结合施工技术进行研究，以佛山国际金融中心项目为例，介绍了顺逆结合施工的工艺原理，指出顺逆结合施工的技术要点，希望对相关从业人员提供一定的参考与借鉴。

 

 

佛山国际金融中心项目  

 

中铁建设集团有限公司承建的佛山国际金融中心项目 位于佛山新城中央商务区核心地段， 是目前佛山在建第一高， 由 61 层 318 米高的主塔楼、 7 层商业裙楼、商业步行街以及 4 栋高档公寓塔楼组成， 预计于 2023 年年尾落成启用，届时将成为集购物休闲娱乐、商贸活动和文化欣赏于一身的佛山地标建 筑。顺逆结合（半逆作法）施工技术在该项目进行了积极应用与总结，取得了良好的经济 、技术和社会效益。

 

一

前言

 

针对深基础、地质复杂、周边环境复杂、工期短等特殊工程会选择性采用超常规的逆作法施工技术，能有效解决常规的类似施工技术所无法处理的技术问题。顺逆结合法通常对地下室局部区域采用逆作法，通过此区域逆作结构与基坑支护形成有效支撑，基坑开挖至底，相邻区域采用顺作的施工方式，逆做区结构采用外墙顺做、梁板柱逆作相结合的方式，以梁作为横向支撑（板在地下外墙内侧1500mm处封头，待外墙施工完成后补全）顶在侧壁围护桩上的同时对钢板桩室内一侧顺做剪力墙，既保证了基坑外围侧壁安全，又为顺做剪力墙提供了贯穿楼层的竖向作业空间，加快了施工进度。  

 

二

工程概况

 

佛山国际金融中心为总建筑面积为48.69万m2，占地面积为6.55万m2，地上分为四大区域：购物中心、公寓楼、办公楼、地标塔（H=317.2m）地下室单层建筑面积为5.3万m2，占地面积大，地下室共划分为28个施工区域（如图1所示），施工工况复杂，技术难度大，四面环临地铁，根据不同区域不同工况不同要求，购物中心区域采用顺逆结合施工技术。  

 

该工程中央核心岛区域采用顺作法，外围区域（其余分区）采用逆做法且该区域采用多种类型逆作法，包括顺作法、逆作法、半逆作法、分层逆作等，购物中心地下室采用半逆作法。  

 

顺作法：2区-4区、7区-10区、13区-16区、19区-22区；  

逆作法：1区、5区、6区、11区、12区、18区、23区、24区；  

半逆作法：25区、26区、27区、28区；  

顺作法：17区（四期地标塔区域）。  

 

 

图1 地下室结构施工流水示意图  

 

三

顺逆结合施工技术要点

 

3.1    

施工工艺    

 

逆作区梁板施工→顺作区换撑梁施工→土方逐层开挖→逆作区筏板施工→顺作区筏板施工→逆作区外墙顺作→顺作区结构施工  

 

 

图2 购物中心半逆作法平面示意图  

 

 

图3 购物中心半逆作法现场效果图  

 

3.2    

反压土技术    

 

本工程基坑支护采用旋挖支护桩+3道内支撑+中心岛结构的支护体系，采用半逆作法施工，根据设计施工工艺分为顺做区和逆作区。逆作区分布在东、西、北三面基坑边40m～70m范围内，逆作区地下室土方采用分级放坡开挖，先施工地下室顶板结构，再分层掏挖剩余逆作区地下室范围内土方，逆作地下三层结构，由梁板结构换撑，最后再顺做地下室外墙。工程地下室负三层为人防区，受受地下室层高影响，只能使用小型挖掘机和小型车辆作业，降效严重。因此考虑主要的土方外运作业在负二层完成，同时也是最大限度的利用负二层高（净高4.6m，车道净高4m）、楼板承载力高（人防区顶板）、及24区出土主车道等有利施工条件。负三层部分随负二层开挖一次性挖除，只保留负三层1:3范围原搅拌桩加固区域即可。  

 

 

图4 反压土示意图  

 

3.3    

钢筋环梁连接方式    

 

钢筋环梁连接方式为地下结构水平构件和竖向构件的连接方式之一，环梁钢筋通过散拼进行安装，梁板钢筋通过穿进并锚固在环梁内的方式与竖向结构安装在一起。除环梁外的梁板钢筋施工采用常规做法，由于钢筋环梁无法整体拼装安装，现场只能采用散拼安装，重点介绍环梁钢筋散拼安装技术。  

 

 

图5 钢筋环梁平面示意图  

 

（1）钢筋放样、加工  

 

按照设计施工图尺寸进行环梁钢筋放样，将主筋、腰筋按图纸尺寸进行下料，箍筋优化为直角箍筋，部分箍筋拆分成两个“U”形开口箍。  

 

根据主筋、腰筋在环梁不同位置形成圆状的不同直径计算其圆周长，采用弯弧机加工成圆圈，每圈主筋、腰筋钢筋总长L为：L=圆周长+搭接圆弧长，其中搭接圆弧长为10d，d为钢筋直径。  

 

 

 

 

（2）绑扎、安装

将底部主筋分层分批降入底部（先降贴近钢管柱的主筋），并与两个U行箍筋底部绑扎连接，下一步将腰筋按要求的间距逐根降下（先降贴近钢管柱的腰筋），同时调整间距等并与箍筋绑扎固定，然后将上部主筋安装至顶部位置，调整间距等并与箍筋上部绑扎固定，最后对主筋、腰筋的搭接部位进行焊接使其形成封闭体。这种新的方法，使得复杂环梁钢筋安装变得灵活，解决了传统施工方式下因钢筋密集不易绑扎的难题。  

 

 

图6 环梁绑扎效果图  

 

3.4    

环形钢牛腿施工技术    

 

环形钢牛腿连接方式为地下结构水平构件和竖向构件的另一种连接方式，环形钢牛腿通过拆分、组合散拼进行安装，梁板钢筋通过在环形钢牛腿上焊接并锚固的做法进行安装。钢结构环形钢牛腿受到圆管柱顶部封闭的影响无法整体安装，工程为解决环形钢牛腿安装问题采用分段加工、分段安装的安装施工技术。  

 

 

图7 牛腿平面示意图  

 

（1）放样、加工  

 

根据图纸对圆管柱、环形板进行定位，确定出相应的连接板、加劲板的相应位置，并进行环形牛腿拆分深化设计、放样。使用数控切割设备制作异形环形板，主要把圆柱形（或竖向截面为梯形的类圆锥形）牛腿拆分加工成两个半圆柱。  

 

 

 

图8 牛腿加工、焊接部位处理示意图

（2）焊接部位处理  

 

焊接部位一个细小的毛刺都会影响焊接质量，为了保证焊接质量，在零件装配前必须对零件板的坡口和焊接部位进行打磨，将坡口上、焊接部位的挂渣、油污、尘土、浮锈等清理干净，确保焊接质量。  

 

（3）安装  

 

在钢管柱上方焊接的临时吊耳作为吊点，采用人工葫芦分别将两个半圆柱提升到托板位置并调整位置点。通过柱顶环板上和柱身的控制线进行组装组，对好柱身外环板、加劲板、连接板，达到精确定位，按照柱顶截面尺寸及全熔透焊接收缩等因素的影响，控制柱顶环板牛腿联体组对截面尺寸、牛腿连接板上的孔与柱身的距离，保证孔的精确定位，并预留焊接收缩间隙，保证组装尺寸符合要求。  

 

（4）焊接  

 

由于节点集中，焊缝数量多，为了防止因焊缝集中而产生的焊接变形，在焊接前进行焊接预热。  

 

焊缝采用对称施焊，焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，每层焊接接头应错开15～20mm。分层多道施焊，每层焊缝厚度不大于5mm。  

 

 

 

焊接  
 

（5）焊缝检测  

 

焊接完成24小时后进行无损探伤检测，确保焊接质量，如发现焊接未满足设计及规范要求立即返工。在整体组装完成后，进行组装验收，合格后加设临时防变形措施。  

 

 

图9 焊缝检测示意图  

 

3.5    

外墙与梁板连接技术    

 

（1）梁板逆作，外墙顺做，梁板和外墙采用分离式二次施工法。地下室-1F层梁板结构施工时，板结构不封头，梁和地下室侧墙的暗梁连接对撑至支护腰梁上，板结构施工至距离暗梁1500mm处收头，1500mm为后期地下室侧墙的施工空间，在暗梁上进行地下室侧墙的墙体钢筋插筋以便后期地下室侧墙施工时钢筋搭接；待-2F、-3F层水平结构按该施工方法施工完成后顺做地下室侧墙，-3F层侧墙施工时连同留置的1500mm的板水平结构同时进行浇筑，按照此施工方法逐层向上施工至-1F层侧墙封闭完成。  

 

（2）侧墙顺做时，对侧墙底部的土方超挖500mm，便于对侧墙底部的桩进行相应的结构处理剂防水处理，当完成侧墙底部桩头砖胎模后进行小土方回填，在绑扎初步钢筋的施工注意锚固搭接满足设计要求，施工至上层顶板时保证板铁和墙体的锚固。  

 

 

图10 外墙顺作示意图  

 

四

结束语

 

根据佛山国际金融中心工程地下室施工特点，半逆作法施工技术有效的解决了逆作法和顺作法各自的缺点，充分发挥了两种做法的优点，是两种做法的有效结合。  

 

佛山国际金融中心结合实际工程情况选择顺逆结合施工技术，施工过程对整体结构的逆作范围与加强撑进行合理调整，这样便可以满足工程项目的结构设计要求，避免结构整体产生缝隙，在施工安全、质量、效率、效益上面都得到了有效的提高。因此，相关施工人员要合理选择及应用施工技术，不断提升整体施工进度与质量，从而创造更大的经济效益，也为地下逆作建筑工程项目的施工提供一定的参考。  

 

参考文献  

 

【1】何建岳.白山续建工程厂房开挖施工技术【J】.工程爆破，1998，4（3）：26-30.  

【2】余繁燕.探讨延寿山庄续建工程安置房地下室基坑支护及土方开挖技术【J】.建材与装饰，2012，（3）：124-126.  

【3】魏晓峰.超大型深基坑工程土方开挖技术【J】.建筑技术开发，2019，46（13）.  

【4】刘春安，曾广桃，曾志献，等.南京德基广场超深超体量土方暗挖施工技术【J】.施工技术，2011，40（2）：13-15.  

【5】刘圭，张文新.复杂地质条件下围堰内深基坑施工技术【J】.国防交通工程与技术，2020，18（1）：35-39.  

【6】陈烨康.上部结构完成后的地下结构逆作法施工工法研究【D】.广东：广东工业大学，2014.     

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