绍兴市中医院地下室逆作法施工监理实践

浙江中誉工程管理有限公司 李春阳  朱慧玲

【摘 要】  几十年来，被广泛应用于国内高层建筑和地下工程的逆作法施工技术日趋成熟。笔者在参与本工程地下室的逆作法施工监理过程中，从理论知识上的拓展，到监管能力的提高，均收获颇丰。但觉得针对不同的工程特点和地质环境，逆作法施工工艺和施工质量尚有总结和提高的空间。

【关键词】 逆作法施工优势   逆作法施工技术   逆作法施工监理

1 工程项目概况

绍兴市中医院改扩建工程（EPC总承包）项目由浙江中成建工集团有限公司施工总承包，中国建筑上海设计研究院有限公司设计，我浙江中誉工程管理有限公司实施施工阶段监理。

本工程按综合性三级甲等中医院建设，分为东、中、西三个区域，其中东、中区为改建区，西区为扩建区。工程总建筑面积为104880㎡（改建区地上面积34573㎡，地下7147㎡；扩建区地上面积39727㎡，地下23433㎡）。地上建筑为三至五层框架结构，地下建筑为一层框架剪力墙结构。

扩建工程主要功能设计有：后勤保障楼、越医博物馆、医技楼和门诊楼。改建工程主要对原有的1#-5#楼进行外立面及对原有建筑的功能性改造。

插图1---绍兴市中医院改扩建工程立面图

由于该工程地处绍兴市古城核心区位置，周边密布住宅区及商业街，环境复杂，敏感程度高。为保证施工期间周边环境稳定，中成建工集团决定地下室结构施工采用“逆作法施工工艺”，创建了绍兴市古城区域首个地下室采用逆作法施工的先例。

本工程基坑分南北两个区块：北区块采用逆作法施工，预留3个出土口，围护结构采用SMW工法桩（其中东侧靠近民宅处采用钻孔灌注桩作围护结构，高压旋喷桩作止水帷幕）；南区块采用中顺周逆施工，（中间盆式开挖顺作，周边逆作，围护结构采用SMW工法桩）。

插图2----地下室区块示意图

2  地下室逆作法施工的优势

本工程建筑施工场地狭小，周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格限制，地下室采用逆作法施工的主要优势为：

2.1 利用冠梁与地下室结构作为支撑，其水平刚度大，控制变形能力强，对相邻建筑物、道路及地下管线影响较小。

2.2 采用地下室顶板代替临时性围护水平内支撑，节约支撑施工、养护和拆除时间，并可节约支护结构的临时支撑费用。

2.3 逆作法（先浇筑地下室顶板，再向下挖土）的施工顺序，使地下室顶板可起阻隔空间作用，降低了噪声污染，并最大限度地减少了扬尘污染。

3  地下室结构设计及施工工艺流程

本工程支撑地下室顶板钢格构柱与工程桩共用，并与结构柱同一位置：钢格构柱锚固在钻孔灌注桩基础内；地下室底板以上钢格构柱后置换成框架柱；地下室底板400 -550厚；地下室顶板350-300-250厚；地下室剪力墙体为350厚。基坑内设疏干井降水，基坑顶四周设排水沟排水。

地下室逆作法施工工艺流程：工程钻孔桩施工（桩顶标高约-7.4m）--→钢格构柱施工（插入钻孔桩内3m，钢格构柱顶面即为底层地面标高）--→按施工专项方案挖土至-1.8m（土模标高）--→根据现场实际情况，修改施工方案，挖土至-3m（短支模标高）--→地下室顶板结构施工，插入结构柱钢筋及剪力墙钢筋等--→（短支模状态下）地下室顶板拆模--→分层分段挖土至地下室底板承台或垫层底--→地下室底板结构施工（剪力墙部位底板砼上翻300高）--→地下室剪力墙结构施工--→工程框架柱施工（将原钢格构柱外包受力钢筋，浇筑混凝土）。

4  地下室逆作法施工监理控制

4.1 依据施工方案严格控制钢格构柱制作质量

一般地下室逆作法施工，钢格构柱仅作为临时支撑，其质量控制比较简单。本工程的钢格构柱即为以后的框架柱（截面尺寸600×600）所用；而本工程钢格构柱数量多、种类多、作业面不连续；灌注桩最大直径为1000mm，钢格构柱直径420×420mm，（两者直径相差 580mm，固定难度大）；且本工程采用一柱一桩，钢格构柱定位质量直接决定 600×600 框架柱成型效果。此外，187根钢格构柱将全数作为结构柱使用，如控制不力，将直接影响工程结构安全与施工质量。

所以在地下室施工中，钢格构柱的进场验收合格率、复核仪器的准确性、吊装方法、施工中受恶劣天气的影响、钢格构柱的垂直度、偏转度及定位合格率等技术参数，控制难度较大。

本钢格构柱工程主要包括钢格构柱与立柱桩两部分，钢格构柱与立柱桩搭接长度为3米，采用焊接方式连接。为控制钢格构柱的垂直度、偏转度及满足定位合格率要求，施工单位特成立了项目QC小组进行技术攻关，项目监理部人员详细了解施工方案的要领，共同实施质量保障措施：

1）地下室钢格构柱偏位的控制方法1：在钢格构柱重心与形心对应位置，采用直径18的钢丝绳双吊点吊装，使格构柱钢筋放入桩钢筋笼后的位置偏差≤±30mm。然后沿钢格构柱四周采用槽钢进行焊接固定，确保浇筑混凝土时钢格构柱骨架不偏位、不超下沉。

插图3----现场双吊点吊装情况

地下室钢格构柱偏位的控制方法：最大可能避免桩机移位时碰撞或挤土效应，格构柱定位完成后（吊至设计位置）在其两侧焊接工字钢，另两侧焊接A18钢筋，将钢格构柱固定。使桩机移位后钢格构位置偏差≤±30mm。

插图4----钢格构柱偏位控制

以上两项控制措施，经现场实测后，采用双吊点吊装的187根钢格构柱位置偏差均≤±30mm；桩机移位后187根钢格构柱位置偏差均≤±30mm；实现了项目QC小组制定的质量目标。此项成果荣获浙江省建筑业技术创新协会颁发的“2020年度浙江省建设优秀质量管理小组活动成果一等奖”。

通过本工程的监理实践，我们认为：如果土方开挖后发现钢格构柱偏位超过允许偏差的，尚可采取以下两种方案进行处理：

（1）不影响地下室使用功能前提下，增加框架柱截面尺寸来处理。

（2）地下室底板浇筑后，用换撑方案来处理。绍兴中医院工程由于前期打桩时钢格构柱偏位控制比较好，偏位率较低，187颗格构柱均未采用第(2)套方案进行处理。

4.2 地下室土方开挖时对钢格构柱桩保护措施

现场项目监理部协助施工单位采取下列措施，切实保障土方开挖中对钢格构柱桩的保护：

1）对应结构平面布置图，对施工场地上的每个钢格构柱均做好明显标记。

2）审查施工方案时提出：地下室出土主通道位置选择应避免与钢格构柱相遇。

3）机械开挖地下室土方时，先进行人工开挖钢格构柱四周土方，使格构柱全部外露，再配以机械开挖，以避免机械设备碰坏钢格构柱。

4.3 地下室顶板施工时土模与短支模控制

1）原《地下室逆作法施工专项方案》中浇筑地下室顶板的支模形式为：基坑四周采用土模（梁、板用原土作支撑，上面浇筑垫层再铺设模板），中间部位采用钢管支撑支模（短支模）。该施工方案优点是：对于整个基坑施工而言，可确保整个基坑稳定。但缺点是施工进度慢、费用增多（增加了所有柱、梁砖胎模费用）；前期土方开挖量减少，后续不容易开挖土方量增多。

2）原《地下室逆作法施工专项方案》中基坑四周全部采用支模形式。这个方案优点是：工期快，质量容易控制，投资少。但缺点是基坑稳定性差，安全风险大。

本工程地下室顶板开始施工后，发现板底拆模较困难，不但影响施工进度，且混凝土构件外观质量较差，装饰施工会费工费料等。现场监理部提出建议：要针对不同基坑，不同地质条件，选择不同施工方式，是否可采用“土模加短支模形式”的方法。最后根据施工现场实际情况，特别是本工程的地下土质情况，施工单位重新通过计算，对挖土方案进行了调整：基坑四周改为采用短支模形式，主要保证措施是分段开挖，增加第三方检测孔和检测频率。此项方案的调整，大大加快了施工进度。但对于土质较差的基坑，不宜全部采用短支模形式。

4.4 逆作法施工时水平施工缝渗漏控制与处理

逆作法施工顺序是先地下室顶板施工→开挖土方→地下室底板施工→地下室四周剪力墙及钢格构柱置换框架柱施工。根据此施工顺序，在地下室顶板施工时，四周剪力墙水平部位无法放置止水钢板，只能采用设置企口缝来处理，对于后续浇筑混凝土时施工缝渗漏仍存在较大的质量隐患；钢格构柱置换框架柱浇筑混凝土时，柱上部容易产生水平缝，从而引起框架柱结构耐久性的质量隐患，这两方面均是项目监理部现场质量控制的重点。

项目监理部要求施工单位严格按照专项方案施工，主要采取以下控制措施：

1）四周剪力墙在地下室顶板支模时，墙外侧上口每隔2米设置一个漏斗，保证混凝土能一浇到顶；剪力墙混凝土浇筑完成，初凝前进行第二次振捣，以保证该结合处的混凝土密实度。

2)对四周剪力墙产生水平缝﹥10mm缝隙，采用高压注浆处理：

缝隙的测量与记录→缝隙表面处理→埋设灌浆管→封闭缝隙→密封检查→配置灌浆用材料→灌浆→养护并清理。

3)对四周剪力墙产生水平缝﹤10mm 微缝隙，采用高压注浆处理：

缝隙的测量与记录→缝隙表面处理→钻孔→埋设注浆塞→封闭缝隙→密封检查→配置灌浆用材料→注浆→养护并清理。

4)在每个钢格构柱两侧所对应的顶板底部，预留不小于250×250洞口及喇叭口，浇筑柱混凝土时，混凝土由此洞口灌入，最大限度控制该处产生施工缝。

5)钢格构柱置换成框架柱的水平缝处理：在浇筑后由于混凝土收缩产生的水平缝，采用高强无收缩灌浆料进行处理。

5  结束语

本工程地下室采用逆作法施工，其在施工单位的精心策划、精心施工，其他参建方的共同努力下已划上了圆满的句号。目前该工程已进入装饰装修阶段。工程各参建单位努力协作，高度重视项目工程创优策划工作，做到创优目标明确、方案因地制宜、措施有的放矢，该项目工程质量目标为“力争钱江杯、争创鲁班杯”。