施工工序都有哪些组成(基坑工程中支护结构方式的探讨之逆作（筑）法施工)

Posted 2023-05-28

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施工工序都有哪些组成(基坑工程中支护结构方式的探讨之逆作（筑）法施工)

逆作（筑）法的工艺原理及其优点

对于深度大的多层地下室结构，传统的方法是开敞式自下而上施工，即放坡开挖或支护结构围护后垂直开挖，挖土至设计标高后，浇筑混凝土底板，然后自下而上逐层施工各层地下室结构，出地面后再逐层进行地上结构施工。

逆作（筑）法的工艺原理是：在土方开挖之前，先沿建筑物地下室轴线（适用于两墙合一情况）或建筑物周围（地下连续墙只用作支护结构）浇筑地下连续墙，作为地下室的边墙或基坑支护结构的围护墙，同时在建筑物内部的有关位置（多为地下室结构的柱子或隔墙处，根据需要经计算确定）浇筑或打下中间支承柱（亦称中柱桩）。然后开挖土方至地下一层顶面底标高处，浇筑该层的楼盖结构（留有部分工作孔），这样已完成的地下一层顶面楼盖结构即用作周围地下连续墙刚度很大的支撑。然后人和设备通过工作孔下去逐层向下施工各层地下室结构。与此同时，由于地下-1层的顶面楼盖结构已完成，为进行上部结构施工创造了条件，所以在向下施工各层地下室结构时可同时向上逐层施工地上结构，这样上、下同时进行施工，直至工程结束。但是在地下室浇筑混凝土底板之前，上部结构允许施工的层数要经计算确定。

“逆作法”施工，根据地下一层的顶板结构封闭还是敞开，分为“封闭式逆作法”和“敞开式逆作法”。前者在地下一层的顶板结构完成后，上部结构和地下结构可以同时进行施工，有利于缩短总工期；后者上部结构和地下结构不能同时进行施工，只是地下结构自上而下的逆向逐层施工。上海电信大楼地下室和南京地下商场即采用这种方法施工。

还有一种方法称为“半逆作法”，又称“局部逆作法”。其施工特点是：开挖基坑时，先放坡开挖基坑中心部位的土体，靠近围护墙处留土以平衡坑外的土压力，待基坑中心部位开挖至坑底后，由下而上顺作施工基坑中心部位地下结构至地下一层顶，然后同时浇筑留土处和基坑中心部位地下一层的顶板，用作围护墙的水平支撑，而后进行周边地下结构的逆作施工，上部结构亦可同时施工。深圳庐山大厦等工程即采用这种逆作形式进行施工。

根据上述“逆作法”的施工工艺原理，可以看出“逆作法”具有下述特点：

（1）缩短工程施工的总工期

具有多层地下室的高层建筑，如采用传统方法施工，其总工期为地下结构工期加地上结构工期，再加装修等所占之工期。而用“封闭式逆作法”施工，一般情况下只有地下一层占部分绝对工期，而其他各层地下室可与地上结构同时施工，不占绝对工期，因此可以缩短工期的总工期。地下结构层数愈多，工期缩短愈显著。

（2）基坑变形小，减少深基坑施工对周围环境的影响

采用逆作法施工，是利用地下室的楼盖结构作为支护结构地下连续墙的水平支撑体系，其刚度比临时支撑的刚度大得多，而且没有拆撑、换撑工况，因而可减少围护墙在侧压力作用下的侧向变形。此外，挖土期间用作围护墙的地下连续墙，在地下结构逐层向下施工的过程中，成为地下结构的一部分，而且与柱（或隔墙）、楼盖结构共同作用，结果可减少地下连续墙的沉降，即减少了竖向变形。这一切都使逆作法施工可最大限度地减少对周围相邻建筑物、道路和地下管线的影响，在施工期间可保证其正常使用。

（3）简化基坑的支护结构，有明显的经济效益

采用逆作法施工，一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式，一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积。此外，围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替，省去大量支撑费用。而且楼盖结构即支撑体系，还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难，并使受力更加合理。由于上述原因，再加上总工期的缩短，因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑，采用逆作法施工具有明显的经济效益。

（4）施工方案与工程设计密切相关

按逆作法进行施工，中间支承柱位置及数量的确定、施工过程中结构受力状态、地下连续墙和中间支承柱的承载力以及结构节点构造、软土地区上部结构施工层数控制等，都与工程设计密切有关，需要施工单位与设计单位密切结合研究解决。

（5）施工期间楼面恒载和施工荷载等通过中间支承柱传入基坑底部，压缩土体，可减少土方开挖后的基坑隆起。同时中间支承柱作为底板的支点，使底板内力减小，而且无抗浮问题存在，使底板设计更趋合理。

对于具有多层地下室的高层建筑采用逆作法施工虽有上述一系列优点，但逆作法施工和传统的顺作法相比，亦存在一些问题，主要表现在以下几方面：

（1）由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱（亦称中柱桩）和降水用井点管，使挖土的难度增大，在目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械情况下，多利用人工开挖和运输，虽然费用并不高，但机械化程度较低。

（2）逆作法用地下室楼盖作为水平支撑，支撑位置受地下室层高的限制，无法调整。如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。

（3）逆作法施工需设中间支承柱，作为地下室楼盖的中间支承点，承受结构自重和施工荷载。如数量过多施工不便。在软土地区由于单桩承载力低，数量少会使底板封底之前上部结构允许施工的高度受限制，不能有力地缩短总工期，如加设临时钢立柱，则会提高施工费用。

（4）对地下连续墙、中间支承柱与底板和楼盖的连接节点需进行特殊处理。在设计方面尚需研究减少地下连续墙（其下无桩）和底板（软土地区其下皆有桩）的沉降差异。

（5）在地下封闭的工作面内施工，安全上要求使用低于36V的低电压，为此则需要特殊机械。有时还需增设一些垂直运输土方和材料设备的专用设备。还需增设地下施工需要的通风、照明设备。

逆作（筑）法施工技术

（1）施工前准备工作

1）编制施工方案

在编制施工方案时，根据逆作法的特点，要选择逆作施工形式、布置施工孔洞、布置上人口、布置通风口、确定降水方法、拟定中间支承柱施工方法、土方开挖方法以及地下结构混凝土浇筑方法等。

2）选择逆作施工形式

以上介绍了逆作法分为“封闭式逆作法”、“开敞式逆作法”和“半逆作法”三种施工形式。

从理论上讲，“封闭式逆作法”由于地上、地下同时交叉施工，可以大幅度缩短工期。但由于地下工程在封闭状态下施工，给施工带来一定不便；通风、照明要求高；中间支承柱（中柱桩）承受的荷载大，其数量相对增多、断面增大；增大了工程成本。因此，对于工期要求短，或经过综合经济比较经济效益显著的工程，在技术可行的条件下应优先选用封闭式逆作法。当地下室结构复杂、工期要求不紧、技术力量相对不足时，应考虑开敞式逆作法或半逆作法，半逆作法多用于地下结构面积较大的工程。

3）施工洞孔布置

封闭式逆作法施工，需布置一定数量的施工洞孔，以便出土、机械和材料出入；施工人员出入和进行通风。主要有出土口、上人口和通风口。

①出土口

出土口的作用，是开挖土方的外运、施工机械和设备的吊入和吊出；模板、钢筋、混凝土等的运输通道；开挖初期施工人员的出入。

出土口的布置原则是：应选择结构简单、开间尺寸较大处；靠近道路便于出土处；有利于土方开挖后开拓工作面处；便于完工后进行封堵处。要根据地下结构布置、周围运输道路情况等研究确定。

出土口的数量，主要取决于土方开挖量、工期和出土机械的台班产量。其计算公式如下：

式中 n——出土口数量；

K——其他材料、机械设备等通过出土口运输的备用系数，取1.2~1.4；

Q——土方开挖量（m3）；

T——挖土工期（d）；

W——出土机械的台班产量（m3/d）。

②上人口

在地下室开挖初期，一般都利用出土口同时用作上人口，当挖土工作面扩大之后，宜设置上人口，一般一个出土口宜对应设一个上人口。

③通风孔

地下室在封闭状态下开挖土方时，不能形成自然通风，需要进行机械通风。通风口分放风口和排风口，一般情况下出土口就作为排风口，在地下室楼板上另预留孔洞作为通风管道入口。随着地下挖土工作面的推进，当露出送风口时，及时安装大功率轴流风机，启动风机向地下施工操作面送风，清新空气由各送风口流入，经地下施工操作面从排风口（出土口）流出，形成空气流通，保证施工作业面的安全。

送风口的数量目前不进行定量计算，一般其间距不宜大于10m，上海恒基大厦进行封闭式逆作法施工时，按8.5m间距设置送风口。

一般情况下，逆作法施工中的通风设计和施工应注意以下各点：

a．在封闭状态下挖土，尤其是目前我国多以人力挖土为主，劳动力比较密集，其换气量要大于一般隧道和公共建筑的换气量；

b．送风口应使风吹向施工操作面，送风口距离施工操作面的距离一般不宜大于10m，否则应接长风管；

c．单件风管的重量不宜太大，要便于人力拆装；

d．取风口距排风口（出土口）的距离应大于20m，且高出地面2m左右，保证送入新鲜空气；

e．为便于已完工楼板上的施工操作，在满足通风需要的前提下，宜尽量减少预留放风孔洞的数量。

（2）中间支承柱（中柱桩）施工

底板以上的中间支承柱的柱身，多为钢管混凝土柱或H型钢柱，断面小而承载能力大，而且也便于与地下室的梁、柱、墙、板等连接。

由于中间支承柱上部多为钢柱，下部为混凝土柱，所以，多用灌筑桩方法进行施工，成孔方法视土质和地下水位而定。

在泥浆护壁下用反循环或正循环潜水电钻钻孔时，顶部要放护筒，钻孔后吊放钢管、型钢。钢管、型钢的位置要十分准确，否则与上部柱子不在同一垂线上对受力不利，因此钢管、型钢吊放后要用定位装置，否则用传统方法控制型钢或钢管的垂直度，其垂直误差多在1/300左右，传统方法是在相互垂直的两个轴线方向架设经纬仪，根据上部外露钢管或型钢的轴线校正中间支承柱的位置，由于只能在柱上端进行纠偏，下端的误差很难纠正，因而垂直度误差较大。

国外使用一种定位装置，能使型钢柱准确定位（见下图）。它的主要原理是制作一个定位框架、长约6~8m，在框架两端各装一副导向装置，导向装置受地表面设备的控制。当灌筑桩混凝土浇筑完毕后，先将导向架装入孔内，然后将型钢吊入导向架，使用导向装置调节定位。最后将型钢压入混凝土中，或者浇筑混凝土。

定位装置

1-导向器；2-外框架；3-桩孔；4-H型钢或钢管；5-浇筑的混凝土

使用这种定位装置可以保证平面误差控制在1cm以内，垂直误差在1/600以内。当钢管或型钢定位后，利用导管浇筑混凝土，钢管的内径要比导管接头处的直径大50~100mm。而用钢管内的导管浇筑混凝土时，超压力不可能将混凝土压上很高，所以钢管底端埋入混凝土不可能很深，一般为1m左右。为使钢管下部与现浇混凝土柱能较好的结合，可在钢管下端加焊竖向分布的钢筋。混凝土柱的顶端一般高出底板面30mm左右，高出部分在浇筑底板时将其凿除，以保证底板与中间支承柱联成一体。混凝土浇筑完毕吊出导管，由于钢管外面不浇筑混凝土，钻孔上段中的泥浆需进行固化处理，以便在清除开挖的土方时，防止泥浆到处流淌，恶化施工环境（见下图）。泥浆的固化处理方法，是在泥浆中掺入水泥形成自凝泥浆，使其自凝固化。水泥掺量约10%，可直接投入钻孔内，用空气压缩机通过软管进行压缩空气吹拌，使水泥与泥浆很好地拌合。

泥浆护壁用反循环钻孔灌筑桩施工方法浇筑中间支承柱

（a）泥浆反循环钻孔；（b）吊放钢管、浇筑混凝土；（c）形成自凝泥浆

1-补浆管；2-护筒；3-潜水电站；4-排浆管；5-混凝土导管；

6-定位装置；7-泥浆；8-钢管；9-自凝泥浆；10-混凝土桩

中间支承柱（中柱桩）亦可用套管式灌筑桩成孔方法（见下图）它是边下套管、边用抓斗挖孔。由于有钢套管护壁，可用串筒浇筑混凝土，亦可用导管法浇筑，要边浇筑混凝土边上拔钢套管。支承柱上部用H型钢或钢管，下部浇筑成扩大的桩头。混凝土柱浇至底板标高处，套管与H型钢间的空隙用砂或土填满，以增加上部钢柱的稳定性。

中间支承柱用大直径套管式灌柱桩施工

（a）成孔；（b）吊放H型钢、浇筑混凝土；（c）抽套管、填砂

1-套管；2-抓斗；3-混凝土导管；4-H型钢；5-扩大的桩头；6-填砂；7-混凝土柱

有时中间支承柱用预制打入桩（多数为钢管桩），则要求打入桩的位置十分准确，以便处于地下结构柱、墙的位置，且要便于与水平结构的连接。

下图所示为“逆作法”施工时中间支承柱的布置情况。其中间支承柱为大直径钻孔灌筑桩，桩径2m，桩长30m，共35根。

中间支承柱布置及施工

逆作法施工，对中间支承柱（中柱桩）的施工质量要求，要高于常规施工方法。参照国内外已施工的逆作法工程，对中间支承柱的质量要求如下：

1）挖孔中间支承柱（中柱桩）

①平面位移≤1cm，垂直度≤1/1000。

②截面尺寸误差在-5~+8mm内。

③预埋铁件中心线位移≤10mm。

④预埋螺栓预埋孔中心线误差≤5mm。

2）钻孔灌筑桩中间支承柱

①平面位移≤5cm，垂直度≤1/300。

②截面尺寸≤2cm。

③钢筋入槽深度≤1cm。

④塌壁、扩孔≤10cm。

3）型钢中间支承柱

①根据上海地铁H型钢中柱桩的实测数据，当产生2cm的双向偏心时，柱身应力较轴心受力时增大30%~45%，4cm双向偏心时，增大60%~100%，因而中柱桩的平面位移应≤2cm，垂直度≤1/600。

②截面制作尺寸误差≤2mm。

（3）降低地下水

在软土地区进行逆作法施工，降低地下水位是必不可少的。通过降低地下水位，使土壤产生固结，可便于封闭状态下挖土和运土，可减少地下连续墙的变形，更便于地下室各层楼盖利用土模进行浇筑，防止底模沉陷过大，引起质量事故。

由于用逆作法施工的地下室一般都较深，在软土地区施工多采用深井泵或加真空的深井泵进行地下水位降低。

确定深井数量时要合理有效，不能过多亦不能少。因为深井数量过多，间隔小，一方面费用高，另一方面亦给地下室挖土带来困难，由于挖土和运土时都不允许碰撞井管，会使挖土效率降低。但如深井数量过少，则降水效果差，或不能完全覆盖整个基坑。会使坑底土质松软，不利于在坑底土体上浇筑楼盖。在上海等软土地区一般以200~250m3/井为宜。

在布置井位时要避开地下结构的重要构件（如梁等）。因此要用经纬仪精确定位，误差宜控制在20mm以内，定位后埋设成孔钢护筒，成孔机械就位后要用经纬仪校正钻杆的垂直度。成孔后清孔，吊放井管时要在井管上设置限位装置，以确保井管在井孔的中心。在井四周填砂时，要四周对称填砂，要确保井位归中。

降水时，一定要在坑内水位降至各工况挖土面以下1.0m以后，方可进行挖土。在降水过程中，要定时观察、记录坑内外的水位，以便掌握挖土时间和降水的速度。

（4）地下室土方开挖

在封闭式逆作法中，挖土是在封闭环境中进行，有一定的难度。在逆作法的挖土过程中，随着挖土的进展和地下、地上结构的浇筑，作用在周边地下连续墙和中间支承柱（中柱桩）上的荷载愈来愈大。挖土周期过长，不但因为软土的时间效应会增大围护墙的变形，还可能造成地下连续墙和中间支承柱间的沉降差异过大，直接威胁工程结构的安全和周围环境的保护。

在确定出土口之后，要在出土口上设置提升设备，用来提升地下挖土集中运输至出土口处的土方，并将其装车外运。

挖土要在地下室各层楼板浇筑完成后，在地下室楼板底下逐层挖土。

各层的地下挖土，先从出土口处开始，形成初始挖土工作面后，再向四周扩展。挖土采用“开矿式”逐皮逐层推进，挖出的土方运至出土口处提升外运。

在挖土过程中要保护深井泵管，避免碰撞失效。同时要进行工程桩的截桩（如果工程桩是钻孔灌筑桩等）。

挖土可用小型机械或人力开挖。小型高效的机械开挖，优点是效率高、进度快，有利于缩短挖土周期。但缺点是在地下封闭环境中挖土，又存在工程桩和深井泵管，各种障碍较多，难以高效率的挖土，遇有工程桩和深井泵管，需先凿桩和临时解除井管，然后才能挖土；机械在坑内的运行，会扰动坑底的原土，如降水效果不十分好时，会使坑底土壤松软泥泞，影响楼盖的土模浇筑；柴油挖土机在施工过程中会产生废气污染，加重通风设备的负担。

人力挖土和运土便于绕开工程桩、深井泵管等障碍物；对坑底土壤扰动少；随着挖土工作面的扩大，可以投入大量人力挖土，施工进度可以控制；从目前我国情况看，在挖土成本方面，用人力比机械更便宜。由于上述原因，目前我国在逆作法的挖土工序上，主要采用人力挖土。

挖土要逐皮逐层进行，开挖的土方坡面不宜大于75°，防止坍方，更严禁掏挖，防止土方坍落伤人。

人力挖土多采用双轮手推车运土，沿运输路线上均应铺设脚手板，以利于坑底土方的水平运输。

地下室挖土与楼盖浇筑是交替进行，每挖土至楼板底标高，即进行楼盖浇筑，然后再开挖下一层的土方。下图即表示某工程的施工顺序和出土口采用的提升土方的机械设备。

逆作法施工顺序与土方垂直运输

（a）开挖地下一层土方；（b）浇筑地下一层楼盖；（c）浇筑±0.00标高处楼盖；

（d）施工上部一层结构，同时开挖地下二层土方；

（e）施工上部二层结构，同时浇筑地下二层楼盖；

（f）施工上部三层结构，同时开挖地下三层土方；

（g）施工上部四层结构，同时浇筑地下三层楼盖；

（h）施工地上五层结构，同时开挖地下四层土方；（i）浇筑地下室底板

（5）地下室结构施工

根据“逆作法”的施工特点，地下室结构不论是哪种结构型式都是由上而下分层浇筑的。地下室结构的浇筑尽可能利用土模浇筑梁板楼盖结构。

对于地面梁板或地下各层梁板，挖至其设计标高后，将土面整平夯实，浇筑一层C10厚约100mm的素混凝土（土质好抹一层砂浆亦可），然后刷一层隔离层，即成楼板模板。对于梁模板，如土质好可用土胎模，按梁断面挖出槽穴（图b）即可，如土质较差可用模板搭设或砖砌筑梁模板（图a）。所浇筑的素混凝土层，待下层挖土时一同挖去。

利用土模浇筑梁板

（a）用钢模板组成梁模；（b）梁模用土胎模

1-楼板面；2-素混凝土层与隔离层；3-钢模板或砖砌筑；4-填土

至于柱头模板如下图所示，施工时先把柱头处的土挖出至梁底以下500mm左右处，设置柱子的施工缝模板，为使下部柱子易于浇筑，该模板宜呈斜面安装，柱子钢筋通穿模板向下伸出接头长度，在施工缝模板上面组立柱头模板与梁模板相连接。如土质好柱头可用土胎模，否则就用模板搭设。下部柱子挖出后搭设模板进行浇筑。

柱头模板与施工缝

1-楼板面；2-素混凝土层与隔离层；3-柱头模板；4-预留浇筑孔；

5-施工缝；6-柱筋；7-H型钢；8-梁

施工缝处的浇筑方法，国内外常用的方法有三种，即直接法、充填法和注浆法。

直接法（图a）即在施工缝下部继续浇筑混凝土时，仍然浇筑相同的混凝土，有时添加一些铝粉以减少收缩。为浇筑密实可做出一假牛腿，混凝土硬化后可凿去。

充填法（图b）即在施工缝处留出充填接缝，待混凝土面处理后，再于接缝处充填膨胀混凝土或无浮浆混凝土。

注浆法（图c）即在施工缝处留出缝隙，待后浇混凝土硬化后用压力压入水泥浆充填。

施工缝处的浇筑方法

（a）直接法；（b）充填法；（c）注浆法

1-浇筑混凝土；2-充填无浮浆混凝土；3-压入水泥浆

在上述三种方法中，直接法施工最简单，成本亦最低。施工时可对接缝处混凝土进行二次振捣，以进一步排除混凝土中的气泡，确保混凝土密实和减少收缩。

钢筋的连接，可用电焊和机械连接（锥螺纹连接、套筒挤压连接）。由于焊接时产生废气，封闭施工时对环境污染较大，宜少用。

混凝土的输送宜采用混凝土泵，用输送管直接输送至浇筑地点。由于逆作法施工工程的挖深一般较大，对于向下配管，《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T 10）已有明确规定：倾斜向下配管时，应在斜管上端设排气阀；当高差大于20m时，应在斜管下端设5倍高差长度的水平管；如条件限制，可增加弯管或环形管，满足5倍高差长度要求，斜管下端水平管的长度实际上还与混凝土的坍落度有关，它随混凝土坍落度的减小而缩短，当不能满足规程上的规定时，宜设法减小混凝土的坍落度。

至于竖向结构混凝土的浇筑方法，由于混凝土是从顶部的侧面入仓，为便于浇筑和保证连接处的密实性，除对竖向钢筋的间距适当调整外，竖向结构顶部的模板宜做成喇叭形。

由于上、下层竖向结构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，这对于受压构件是不利的。为此，宜在结合面处的模板上预留若干压浆孔，需要时可用压力灌浆消除缝隙，保证竖向结构连接处的密实性。

（6）施工中结构沉降控制

结构的沉降控制是逆作法施工的关键问题之一。进行逆作法施工时，在地下室底板浇筑并达到要求的强度之前，地上、地下的结构自重和施工荷载，全部由中间支承柱（中柱桩）和周边的地下连续墙入土部分的摩阻力和端承力来承受，端承力还需上部荷载达到一定数值后才能发挥作用。在逆作法施工过程中，随着上部结构施工层数的增加，作用在中间支承柱和地下连续墙上的荷载逐渐增加；另一方面随着地下室开挖深度的逐渐增大，中间支承柱和地下连续墙与土的摩擦接触面亦逐渐减少，使其承载力逐渐降低。同时随着土方的开挖，其卸载作用还会引起坑底土体的回弹，使中间支承柱有抬高的趋势。由于逆作法施工中间支承柱上的荷载逐渐增大，土体回弹的作用不如一般基坑开挖那样明显。

由于上述地下连续墙、中间支承柱荷载的增加和承载力的降低，在整个结构平面内是不均匀的，因而会引起结构在施工期间的不均匀沉降。结构分析表明，当地下连续墙与中间支承柱的沉降差以及相邻中间支承柱的沉降差超过20mm时，在水平结构中将产生过大的附加应力，因此一般规定沉降差不得超过20mm，以确保结构的安全。

根据上述20mm的极限沉降差，再参照地质勘探报告提供的地基土壤摩擦力、工程桩的试桩求得的P-s曲线，以及其似工程地下连续墙的垂直荷载与沉降关系的数据等，通过计算机模拟计算，可求得施工各工况下地下连续墙和中间支承柱的沉降值，以此确定在地下室底板浇筑之前上部结构允许施工的高度。

在逆作法施工过程中，应在中间支承柱和地下连续墙上设置沉降观测点，采用二次闭合测量和进行观测数据的处理，以提高数据的真实性。利用沉降的观测数据和模拟计算沉降数据的对比，可以观察出施工期间地下连续墙和各中间支承柱的沉降发展趋势，需要时可采取有效的技术措施控制沉降差的发展。

逆作法施工实例

（1）上海基础公司科研楼

该工程是我国第一个“封闭式逆筑法”施工的试点工程。该建筑物地下两层、地上五层（塔楼为六层），平面轴线尺寸为39.85m×13.8m，地上部分为框架结构，钢管柱和预制梁板。地下室由地下连续墙作外墙，墙厚600mm，墙深13.5~15.5m，开挖深度6m，局部10m。中间支承柱底部为直径900mm的钻孔灌筑桩，上部为直径400mm的钢管，桩长28m。

地下连续墙作为围护墙使用时（地下挖土阶段），按两种工况分别计算：当开挖地下一层土方时，地下连续墙承受墙后土和地下水的侧压力和地面吊车产生的附加荷载，将地下连续墙视作一端嵌固在土中的悬臂式结构进行计算；待地下一层楼盖处的腰圈梁及纵横梁系浇筑并养护后，在开挖地下二层土方时，地下一层楼盖梁系就看作支座无位移的刚性支承。

地下连续墙与地下一层楼盖处腰圈梁、纵横梁钢筋的连接，采用预埋螺栓连接法，用此法连接是为了避免强力扳直预埋钢筋而损伤钢筋周围的混凝土，而造成渗水的弊病。地下连续墙与顶部圈梁、杯口的连接方法是预留钢筋，待地下连续墙施工完毕凿出预留钢筋，即可与顶部圈梁、杯口竖向钢筋进行焊接。

为满足使用要求，地下连续墙待地下室底板封底之后部分做成复合墙，即在地下连续墙里面距墙面150~200mm处，用防水砂浆衬砌半砖楼，以保证地下室内墙面的平整和美观。

该工程的施工程序是：

1）施工地下连续墙和中间支承柱和钻孔灌筑桩；

2）开挖地下一层土方，构筑顶部圈梁、杯口、腰圈梁、纵横支撑梁和吊装地下一层楼板；

3）吊装地上1~3层的柱、梁、板结构，同时交叉进行地下二层的土方开挖。土方完成后，进行底板垫层、钢筋混凝土底板的浇筑。因为经过计算，在底板未完成之前，地下连续墙和中间支承柱只能承受地面上以三层的荷载；

4）待底板养护期满，吊装地上4~5层的柱、梁、板结构。地下平行地完成内部隔墙等结构工程；

5）地上、地下同时进行装修和水电等工程。

工艺程序如下图所示。

基础工程科研楼逆作法工艺程序

1-地下连续墙；2-垂直运输孔洞；3-钻孔灌筑桩中间支承柱；4-斜车道；5-分布的孔洞

该工程地下室用斗容量0.15m3的WY-15型液压挖土机挖土，用机动翻斗车水平运至楼梯间的预留孔洞处出土。混凝土在基准面上用手推车运输，通过挂在预留孔洞中的串桶进行浇筑。

中间支承柱共九根，直径900mm，用CZQ-80型潜水电钻配合砂石泵反循环施工。中间柱的施工荷载最大，吊装地上一层时荷载（指设计控制荷载）为550kN，吊装二层时为950kN，吊装三层时为1180kN。中间支承柱钻深28m。地下二层土方开挖结束、地上吊装三层后，北面与南面的地下连续墙的沉降值为-4和-5mm，但中间支承柱却上升＋10mm，这是土体回弹造成的结果。

该工程利用西端外楼梯间作为垂直运输的孔洞，土方由此吊出，地下施工所需的大型设备和构件也由此吊入。同时在地下一层的底板上留有分布的孔洞，作为施工洞口，亦作为地下室隔墙浇筑混凝土用的孔洞。

（2）海口国际金融大厦

海口国际金融大厦地下2层、地上22层，由熊谷组（香港）有限公司总承包，采用地下连续墙和逆作法施工。地下连续墙既是地下室施工期间的支护结构，也是地下室的结构承重墙。

做导墙后先施工厚630mm的地下连续墙，单元槽段长度为6100mm，共分49段。地下连续墙埋深15m，用抓斗施工。

于柱子位置处用打桩机打入320~400号工字钢至岩层持力层，作为中间支承柱。

地下连续墙和中间支承柱施工完毕后，在露天用挖土机挖去B1层的土，至B1层楼板底标高以下100mm处（-3.90m）。平整后浇筑C10混凝土胎模（下图），表面抹水泥砂浆使其平整光滑，并涂废机油滑石粉脱模剂，用以浇筑楼板。绑扎B1层楼板钢筋后，与扳出的地下连续墙预埋钢筋加以连接。

挖去B1层土准备浇筑楼板

1-导墙；2-B1层柱子；3-预留出土口；4-地下连续墙；

5-工字钢中间支承柱；6-柱帽混凝土胎模；7-楼板混凝土胎模

在柱模底部填砂，并将用塑料薄膜包扎的柱筋连接器插入砂层，以便与下层柱的钢筋连接（下图）。

钢筋连接

1-楼板混凝土胎模；2-钢筋连接器；3-柱模底部填砂；

4-工字钢中间支承柱；5-柱帽混凝土胎模

浇筑B1层楼板面，于柱帽处预埋3~4支直径100mm的塑料管（下图），供浇筑B2层柱子混凝土用。

B2层柱子浇筑

1-塑料管（φ100mm）；2-工字钢中间支承柱顶部焊槽钢锚固件；

3-B2层柱子（在B2层楼板浇筑后浇筑）；4-工字钢中间支承柱

B1层楼板浇筑后，待其达到规定的强度，由预留出土口处开始继续向下挖土（下图），连同B1层楼板的混凝土胎模一起挖去，挖土由抓斗从预留出土口处出去。待挖至B2层楼板底标高处，浇筑垫层，然后由地下连续墙内扳出预埋钢筋与楼板钢筋连接，浇筑B2层楼板混凝土。

B2层挖土

1-出土用抓斗；2-地上1层的柱子（B1层完成后继续向上施工）；

3-B2层楼板（筏基）；4-地下连续墙；5-工字钢中间支承柱

最后安装B2层柱子模板，并利用预埋于柱帽处塑料管浇筑混凝土。