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越洋广场逆作法施工方案2004.4.22

Ⅱ区逆作法土方开挖方案

一、方案选择与总体部署

经过综合比较，我司拟对Ⅱ区商场部分地下室采用全逆作法的施工工艺进行施工，基于：1、确保基坑安全，特别是采用全逆作法的施工工艺，利用永久结构梁板作为坑内的水平支撑，比“一顺两逆”、“两顺一逆”更有利于控制基坑的变形，有效保护运行中的地铁2#线的运行安全；2、全逆作法的施工工艺也符合设计的工况条件；3、采用全逆作的施工工艺，工期也能够得到保证。

在Ⅰ区首层梁板结构达到设计强度的80%后SL／Z 346-2006标准下载，即可进行Ⅱ区商场部分的逆作法的结构的施工。Ⅱ区商场部分地下室逆作法施工总体流程图如下：

Ⅱ区商场部分地下室结构长140余m，宽约50m，拟沿长边方向将其分成A1、A2、A3、A4四段施工（最好与结构楼板后浇带位置一致）。地下室顶板按先A1，后A2、A3、A4的顺序施工。地下部分则按先A1、A3，后A2、A4的顺序流水进行土方和结构工程的施工，以确保地铁站的安全和工程总工期目标的实现。施工段的划分详见下图。

三、出土口的选择及出土行走路线

根据本工程实际，考虑逆作土方开挖量大（总土方约94000m3），施工难度高的特点，本工程充分利用建筑留洞、车道出入口等设计洞口共7处作为逆作阶段的出土口并兼作周转料具和其他建筑材料的进出口，同时，首层局部结构楼板及其基础等部位与设计协商进行了加强处理，以满足运土车辆的运行需要，尽量减少土方运距，加快出土速度。出土口的留设位置及运土车辆行走路线加强板带位置见附图

四、土方开挖顺序及方法

（一）、第一次土方开挖

首次土方开挖计划投入四台CAT320挖机，80台10m3的运土车辆，一天的出土能力约为3000立方米，计划8天内完成。

本次土方开挖考虑到A1段三面为地下连续墙作为围护墙体，提前进行该段的土方开挖，不会对正在施工或刚施工的Ⅰ区首层结构的造成影响，在Ⅰ区首层结构达到设计要求强度后再进行A2、A3、A4段的土方开挖；机械开挖一次到位，人工捡底平行推进，放出盆式开挖的坡顶线，随即采用50厚C20细石混凝土找平收光封闭（为盆边土体采用地胎膜施工结构施工创造条件）。然后，按照1：2放坡开挖盆中土随即采用100厚C20细石混凝土垫层封闭坑底。

各分段土体之间按照1：1.5放坡。

在各段土方开挖完成后，主体结构施工立即插入，做到随挖随撑，尽量减少基坑暴露的时间。

（二）、第二次土方开挖

（三）、第三次土方开挖

（四）、第四次土方开挖

本次土方开挖范围为设计基础以上的全部余土，本次的土方在基坑内采用4台0.4m3的PC100型挖机进行开挖面的土方转运至出土口，通过出土口的液压抓斗将土方提出坑外外运出场；基坑底部约200mm厚土体采用人工进行挖运，须投入土方工约200人；

第二阶段的土方开挖：在中部基础底板结构施工完成且混凝土强度达到设计强度的80%以后，按照“分区、分块、对称、平衡”的原则抽条开挖基坑周边留土，抽条土与留土之间按照1：2放坡，本次土方开挖量约为3600m3，分别通过三个出土口出土，出土能力按300m3/天/取土口考虑，该阶段土方在5天完成；

第三阶段的土方开挖：抽条部分的结构施工完成且达到设计强度的80%后，进行抽条剩余部分的土方开挖，本次土方开挖量约为3600m3，计划在5天完成。

本次土方开挖的特点集中在以下方面：

全部为暗挖土方，操作空间小，开挖深度大，开挖难度也更大；

坑底垫层作为底板形成前的一道内支撑，同时作为封闭坑底的手段，因此随土方开挖进度跟进垫层的施工，使之尽快形成有效的支撑体系是本次土方开挖控制基坑变形的重要手段；

在封闭基坑垫层时，要将井点降水管周边预留出50—100mm的空隙，防止堵塞降水井。降水井点计划在底板钢筋绑扎前拆除，此时地下水位预降至底板以下0.5m至1.0m，避免在底板后浇带封闭前坑底产生水压穿透底板垫层；

在工程桩破除、清理来不及的情况下，可以先浇注垫层，然后再破工程桩；

为了底板与地下连续墙有效结合，防止底板沿墙渗漏，在土方开挖过程中，地下连续墙与底板连接部位的混凝土保护层必须凿除，认真清理、冲洗干净，在底板钢筋绑扎期间在底板的1/2高度处增加橡胶止水条；

在本次土方开挖过程中，基坑变形将达到最大，基坑最有可能发生渗漏，因此，必须认真做好地下连续墙的渗水防止工作，避免影响土方开挖和内结构施工。

7、土方开挖要求高，严禁超挖，预留不少于200厚土方采用人工挖运，并须做好修边捡底工作；

逆作土方施工机械设备投入见下表：

KATO400型（PC100型）

由于本工程采用全逆作法施工，首层楼板施工自上往下进行，在首层楼板施工结束后，地下部分的所有工作，包括土方开挖和内结构施工都在相对封闭的空间内进行。为了施工的安全，改善作业条件，基坑内必须安装足够的通风和照明设备。本工程基坑内通风采用送、排相结合的方式；基坑内照明采用局部高压点式照明与低压网状照明相结合的方式，在土方开挖，垫层施工部分后及时跟进，保证施工过程中的照明。

六、土方开挖与结构施工

只有土方的开挖与结构的施工紧密结合，使结构的顺利完成并发挥支撑的作用，才能确保整个基坑及周边环境的安全，同时，结构的顺利施工也为土方的开挖创造条件，确保了工程顺利的进行。具体体现在以下几个方面：

1、综合土方开挖机械的要求及开挖施工组织和结构的施工，本工程平面分成四段进行流水施工；

2、在土方开挖至设计标高后应及时采用100厚C20混凝土封闭，盆式开挖的盆边土体部分采用地胎膜施工结构，盆中部分采用满堂钢管脚手架支撑体系；

4、顺作二层结构楼板时，在运土车辆行走区域楼板采用钢桁架作支撑，保证有足够的空间高度，满足逆作土方运土车的正常通行；

七、信息化施工及应急措施

Ⅱ区商场逆作法施工全过程都要按照信息化施工的原则加强管理。首先按有关基坑及环境监测的要求设置监测点，按规定的监测制度进行检测和信息反馈，遇有特殊天气或监测数据接近报警值时，要加强监测密度、及时反馈信息。

不同的开挖阶段有不同的监测重点：在第一阶段大开挖阶段注意对处于悬臂工作状态的连续墙的变形和周围市政管线变形的监测；在进入逆作施工阶段，全过程都要注意对有害气体的监测，并及时采取相关措施，使工作环境处于无害状态。除了有关规定的监测项目外，应注意地下连续墙单元槽段间接缝的密实性，若有渗水、流砂情况，要及时封堵，防止出现基坑外土体塌陷情况。在B3层开挖期间进入了开挖安全的关键时期，特别要严密监测地铁和地下通道的变形情况、承压水水位变化情况以及结构的内力情况，并有应急物资和人员的充分准备。

进入逆作施工，人员和设备都在封闭的空间作业，每层开挖都要设置可快速进入地下的安全通道，以便遇到应急处理时，人员和材料可以快速通行。

监测数据若有异常，应及时果断地采取调整开挖顺序、增设临时支撑、反压坡脚乃至土体压密注浆等措施，迅速控制事态发展，并对引起异常的原因进行分析、确认采取的措施有效的条件下方可继续进行开挖。

Ⅱ区逆作法结构施工方案

一、Ⅱ区逆作法施工区结构概况

Ⅱ区地面面积为6338m3，采用桩筏基础，共地下三层，首层、地下一层、地下二层均为无梁楼盖，底板为厚1400的大体积混凝土结构。局部有剪力墙体。

本工程盆式开挖的盆边土体（首层外）部分的楼板（包括顶层临时梁板）采用地胎膜，其他部位采用木胶合板模板、满堂钢管脚手架支撑体系，支模同常规。因支撑体系下基础为100厚C20混凝土垫层，垫层下为土体，为保证支撑体系的安全及楼板混凝土结构的平整度要求，在施工时要适当增加支撑立杆与基础的接触面。

楼板钢筋与地下连续墙采用钢筋接驳器连接、其余连接采用搭接或焊接施工。本工程要作好驳接器的的予埋（上一标段）、清理和连接。

混凝土采用常规的振捣设备，即用插入式振动棒、平板振动器。

2、首层、地下一、二层混凝土及立柱、剪力墙体混凝土浇筑

地面层楼面结构混凝土采用47m汽车泵浇筑；逆作法施工的以下各层楼面、后浇剪力墙等采用HTB60泵，向下输送，由远端向进料口方向浇筑。逆作的独立柱用输送泵将混凝土运至浇注工作面，人工下料、插入式振动棒振捣。

每一分区混凝土浇筑时要保证混凝土连续供应，特别要注意浇筑到最大工作面时，要保证单位时间混凝土的最大需量，保证每一区的混凝土连续作业，不出现“冷缝”；混凝土入模、振捣、找平后，还要控制好混凝土的二次振捣和表面压抹时间，消除塑性沉缩裂缝。二次振捣和表面压抹后，及时用塑料膜严密覆盖，防止新浇混凝土的水分散失，保湿养护不少于14d；作好混凝土施工缝部位的清理、润湿工作，保证新老混凝土结合良好。

本工程底板属于厚大体积的混凝土结构，其裂缝控制是对荷载裂缝和非荷载裂缝两大类裂缝的控制。非荷载裂缝包括结构不均匀沉降和混凝土的温度·收缩（自生收缩和干缩）变形受到约束，产生过大的约束应力而出现裂缝。施工阶段主要是对混凝土水化热温升引起的温度裂缝和混凝土收缩（自生收缩和干缩）裂缝——即温度·收缩裂缝的控制。

对于混凝土温度·收缩裂缝的控制在施工方面可采取的措施之一是划分施工段分区施工，将大面积的收缩化整为另的办法。根据施工分区及设计工况的要求，将底板划分为19个区段分4次浇筑。有利于对收缩裂缝的控制。

底板浇筑采用HTB60泵向下输送进入工作面，每一次浇筑都采用由远端向进料竖管方向推进（即打“退泵”），四次浇筑的混凝土量和输送泵量见下表所示：

底板浇筑的混凝土和输送泵需量表：

4台HTB60、4套输送立管

4台HTB60，4套输送立管

2台HTB60、2套输送立管

2台HTB60、2套输送立管

说明：上述浇筑时间是指多个分区的累计浇筑时间，不是连续浇筑，而每一区必须连续浇筑。

底板的厚大体积混凝土需要控制水化热温升和降温速率，其关键在于优化配合比，在保证设计要求的强度、抗渗和施工性能的前提下，降低水泥用量、采用较小的水胶比和控制混凝土的入模温度，及时作好保湿蓄热养护。本工程底板混凝土是分区多次浇筑，又处在一个相对封闭的湿热环境之中，再加上保湿蓄热养护，混凝土的内外温差、降温速率完全可以得到有效的控制，也即是混凝土的温度·收缩应力可以得到有效的控制。

底板混凝土采用“斜向分层、由远端向输送泵方向推进”的方式进行浇筑，分层厚度控制在0.45m以内，在混凝土最大的浇筑面上，每层厚度还须与单位时间混凝土的供应能力相匹配。

浇筑底板混凝土要作好二次振捣和表面的压实抹平，以消除混凝土的塑性沉缩裂缝和早期表面龟裂。因此在混凝土振捣抹平后、二次振捣和表面的压实抹平之前要临时覆盖，防止蒸发失水，表面的压实抹平后，要用塑料膜严密覆盖。（以监测数据表明，混凝土温度上升至内外温差接近控制值时，为覆盖保温材料的适宜时间）。

底板混凝土浇筑须按照信息化施工的原则进行混凝土的温度、应力监控，根据监控的信息，及时调整保温层的厚度，控制混凝土的内外温差、表面温度与环境温差≤25℃、降温速率在3℃/d范围内，控制混凝土的拉应力小于同条件养护的试件的抗拉强度。

四、底板及楼面结构与地铁R2线车站地下连续墙（北侧）、新建地下连续墙（东、西侧）连接部位的处理及Ⅰ区、Ⅱ区连接处理

1、底板及楼面结构与地铁R2线车站地下连续墙（北侧）连接部位的处理

在逆作阶段，地铁R2线车站地下连续墙作为北侧的围护墙体，通过混凝土围檩、临时水平钢支撑与楼面板相连接，共同分担钢构件传递的水平力。在基础底板浇筑形成后，从下至上依次顺作北侧的地下室外墙结构。在地下各层结构标高位置处以下的地下室外墙结构形成后，在R2线车站地下连续墙与地下室外墙之间的缝隙用回填细砂并夯密实，之后采用风镐逐段凿除混凝土临时围檩及水平钢支撑，一道浇筑地下室结构外墙和边跨位置剩余楼板。

2、底板及楼面结构与新建地下连续墙（东、西侧）连接部位的处理

楼面板、底板与新建地下连续墙的连接部位都要按照施工缝处理的要求，进行清理：剔凿连接部位混凝土结构的表面，露出新鲜、坚实的混凝土；剥出、搬直和校正予埋的连接钢筋或清理钢筋接驳器。然后冲洗混凝土接合面使保持清洁、润湿，即可进行混凝土浇筑。需要埋设止水条的连接部位，还须待连接面表面干燥后，用钢钉固定延期膨胀型BW止水条。完成钢筋绑扎和予留予埋、再用水充分润湿混凝土结合面、进行混凝土浇筑。底板施工缝处理见附图

楼板、底板与基坑新建地下连续墙的连接见图所示。

3、Ⅰ、Ⅱ区的连接处理

Ⅱ区逆作开始施工时，Ⅰ区地下室结构已施工完成；Ⅰ区与Ⅱ区交界处采用钻孔灌注桩结合水泥土搅拌桩止水帷幕作为临时隔断围护体，在逆作土方时同时进行了破除。为了既能传递Ⅱ区逆作时南北方向的水平荷载，又能解决Ⅰ区、Ⅱ区结构产生的不同沉降差，在逆作各层楼板时，在Ⅰ、Ⅱ区的连接处留设不少于1m宽的后浇带，并沿南北方向设置一定数量的水平传力件，即采用“留后浇带、设传力杆”的做法。在逆作结构施工完成，Ⅰ、Ⅱ区的不均匀沉降趋于一致或Ⅰ、Ⅱ区继续发生的沉降差不致产生有害的变形裂缝时便将后浇带予以封闭。在封闭后浇带时，两侧的混凝土严格按施工缝要求进行处理，清理、校正钢筋后，保留传力杆、用高于原设计结构混凝土强度等级一级的混凝土进行封闭，在底板处，还必须采取有效的防水措施。

Ⅱ区商场地下室的柱、剪力墙等竖向结构、楼梯等都是在各层楼面结构和底板浇筑完毕之后，由B3F层向上顺作施工，柱和墙的底面、顶面以及楼梯和楼面结构的严密结合至关重要，首先需要在各层楼面结构的柱部位、在剪力墙顶沿墙轴线留浇灌口，竖向结构的柱在立模板之前，须将格构柱表面沾染的泥土、混凝土碎块及浮浆、锈迹、油污等清除干净。在楼板底、面的柱顶、柱底、墙底、墙顶新老混凝土结合部位部位须按设计要求作好施工缝处理。即是：对老混凝土面进行清理，凿去混凝土面上粘附的杂物和水泥浆皮，露出坚实、清洁的混凝土面，校正好钢筋后，进行后续工序施工。

在柱高2/3处柱模板开浇灌口，混凝土泵送到工作面，人工下料入模；剪力墙模板在墙高2/3处开浇灌口槽，泵送入模。浇灌口封闭后，上段的柱和墙是在板面上开浇灌口进行浇灌，墙和柱均以插入式振捣器振捣为主，辅以模外振捣；浇筑时注意排除柱顶积聚的水泥浆，注意与楼板结构之间的严密结合。

竖向结构是处在封闭的相对湿热的环境中，采用拆模即涂刷养护液养护，而处在风口部位的竖向结构，则须采用拆模即涂刷养护液和挂塑料膜遮挡的双重养护措施，以预防干缩裂缝。

六、Ⅰ区与Ⅱ区间的临时围护体的拆除施工

苏JT22-2004 “军用”多层复合防水卷材做法.pdf临时围护墙体的拆除的施工工况详见土方开挖的各阶段工况图所示。

待拆除的围护墙体为Φ1150钻孔灌注桩，且大部分须在狭小的空间内作业，工期要求紧，施工难度较大。现场拟采取以配用液压锤的挖土机为主、以空气压缩机为动力的手持式凿岩机为辅的拆除设备进行拆除工作。

Ⅰ区与Ⅱ区之间围护墙体的拆除的步骤与方法详见附图所示。

围护墙体拆除注意事项：

1、临时围护墙体拆除前须在围护墙体在Ⅰ区的内侧搭设双排脚手架（从Ⅰ区基础底板面搭至地面处），并用3mm厚钢板网和8mm厚竹篱笆对架子的全部外侧面和三个水平面进行全封闭，以为人工手持凿岩机在围堰内侧进行破除操作提供作业平台，并作为塔楼内的安全防护屏障。

3、逆作法施工大量的工作是在封闭、潮湿、低矮的空间进行，拆除临时围护墙体时会产生大量的粉尘，需要淋水消尘、需要在有充足的照明和通风条件。所有的电源线路和照明灯具要设在不妨碍操作部位的结构上固定酒龙公路污水管道工程施工组织设计，要有漏电保护装置。要加强通风换气，操作空间内有害气体的浓度要控制在允许范围内，特别是在需动火的部位，更要严加控制，不得有易燃气体聚集。