盖挖逆作法施工质量与安全控制措施

林炜彦

摘 要：盖挖逆作法施工技术性强，洞內土方开挖及地下结构施工条件差。我们在某工程中通过加强施工技术管理，采取可靠的质量、安全与环保措置措施，确保了施工质量与安全。

关键词：盖挖逆作法；施工质量；安全生产；环境保护；控制措施

建设工程盖挖逆作法施工，一般是利用地下连续墙和各层梁板组成深基坑支撑体系，在完成地面一层（±0.00）的楼面结构后，地下室部分从上往下浇筑各层地下梁板结构，各层梁板结构作为地下连续墙各道内支撑，直到底板封底，上部结构也可同时施工，节省了整个工程的施工工期。闹市区建筑工程普遍具有多层地下室，而建设场地普遍周边房屋林立，且管线密集，如广州大沙头综合楼等工程，采取盖挖逆作法具有较好的优势。但盖挖逆作法施工技术性强，洞内土方开挖及地下结构施工条件差，工效较低，必须加强施工技术管理，严格控制施工质量与安全。

1.工程概况

广州大沙头综合楼工程位于广州市越秀区大沙头路与沿江东路交界处，地下室3层，上部为多高层建筑。基坑开挖边线周长135m，面积1066㎡，开挖深度14.51m，基坑支护结构设计安全等级为一级。

该工程建设场地地处珠三角河流冲积平原地带，地形平坦，地貌形态单一。各土层主要由杂填土、冲积层、残积土及下白垩系泥岩组成，主要影响土层有：（1）杂填土层厚2.50～4.80m，湿，松散；（2）粉、细砂层厚1.60～9.30m，平均层厚5.54m，饱和，松散，局部稍密，含少量淤泥及粘粉粒；（3）中砂层厚1.50～6.90m，平均层厚4.18m，饱和，稍密，主要成分为石英；（4）粉质粘土层厚1.30m，湿，硬塑，含少量岩碎屑；（5）强风化泥岩层厚0.50～7.45m，平均3.91m，带内岩石风化强烈，岩芯呈半岩半土状、岩柱状；（6）中风化泥岩层厚3.20～18.90m，带内岩石风化裂隙发育，岩芯呈碎块～短柱状，局部岩质性脆、较硬，钻进困难；（8）微风化泥岩层厚2.00～6.00m，带内岩石风化裂隙较发育，含钙质，质硬性脆，岩芯呈短柱状，少量块状。

地下水位埋深为2.00～2.60m之间，标高5.39～6.14m，埋藏较浅，地下水对钢结构具弱腐蚀性，对混凝土结构及钢筋均无腐蚀性。在该工程中，设计上采取地下连续墙加两道楼盖内撑作为基坑支护结构，并为盖挖逆作法的实施创造条件。

该工程2010年7月开工时，广州亚运会在即，在9月30日广州市区的各个建设工程都必须停工，在此前，水泥搅拌桩、地下连续墙、工程基础桩与格构柱、基坑顶降排水、第一层土方开挖施工，都穿插进行。在10月1日至整个亚运会期间，进行桩基础与地下连续墙的检测，亚运会后进行土石方开挖、地下及上部结构的施工。

2.施工简况

2.1施工过程简述

施工分两大部分：第一部分为地面施工，包括基坑支护结构（地下连续墙与水泥搅拌桩等）、格构柱、工程基础桩、地下室顶板结构及土方施工；第二部分为地下洞内施工，包括土石方开挖、地下室结构、装修施工和设备安装等。

在盖挖逆作法的施工工艺，一般按地下室的层数划分施工阶段，有几层地下室则相应分几个施工阶段。该工程有3层地下室，在施工工艺上相应分如下3个阶段：

第1阶段：第1次土方开挖至-1.9～-3.3m、外露格构柱拆除；主楼桩基础与地下连续墙检测、临时支撑梁施工、地下室顶板结构支模、绑钢筋、浇筑混凝土并养护。

第2阶段：在地下室顶板结构形成的“内支撑”保护下，第2次开挖土石方至-7.5m标高，外露格构柱拆除或作为地下室结构柱“钢筋骨架”，-7.3m标高地下室结构支模、绑钢筋、浇筑混凝土并养护，如图1、2。

第3阶段：在已经施工的地下室结构形成的“内支撑”保护下，第3次开挖土石方至-15.8m标高，外露格构柱拆除或作为地下室结构柱“钢筋骨架”，施工-14.9m或-14.5m标高的地下室结构，最后施工-10.9m标高的地下室结构、底板及桩承台等，如图3、4。

同理，施工地下室车道、楼梯，并从底板面开始作衬墙，修整地下室外墙并粉刷等。

在暗挖土石方与地下结构施工的同时，从上述第2阶段中，即插入上部结构的逐层（从首层往上）施工。

2.2施工重点难点

地下连续墙既是基坑支护结构，又是地下室永久结构外墙，施工过程中不仅要确保基坑支护结构墙（地下连续墙与水泥搅拌桩）的质量与安全，而且要做好地下室外墙的预埋与防水等工作。

地下连续墙施工时分33个槽段，槽段接头均采用套铣法接头，接头套铣长度每边20cm，基坑中央区域作为铣槽机施工平台，基坑东侧做为钢筋加工平台，钢筋加工平台及双轮铣作业平台采用厚25cm的钢筋混凝土硬化处理，场地纵横坡度不大于1%。

该工程位于广州地铁六号线线路正上方，在该工程基坑东向约40m左右的位置由于砂层较厚，透水性强，地质较差，在连续墙施工前在连续墙两侧各施工一排水泥搅拌桩作为止水帷幕，同时对该部位基坑内的土体加固抗浮施工，土体加固主要用Ф500@350的水泥搅拌桩，通过换土加大土体的自重，确保地下结构不上浮。紧贴连续墙两侧的水泥搅拌桩施工至地面。基坑内则由地铁隧道上方施工至地下室底板顶，其中水泥搅拌桩底距离隧道顶部的最小距离大于3.0m。在周边水泥搅拌桩完成7～10天后才能进行地下连续墙的施工。

该工程的水泥搅拌桩进场3台搅拌桩机用于土质改造。水泥搅拌桩遇到地下障碍物无法施工的，改为同直径的高压旋喷桩，间距不变，进场1台3D2-S2-85/45旋喷桩机。

盖挖逆作法的主要施工重点在于在地下连续墙的施工及质量控制，难点在于施工时对各种地下结构预埋件的埋设。对于该工程施工中的难点，我们采取的方法和经验如下：

对于地下结构梁与地下连续墙节点的处理措施，于地下连续墙钢筋骨架上，在梁的位置预先埋设钢板并卧进墙内5～6cm，以增加其抗剪能力。待与梁连接时再在顶埋钢板上焊牛腿，然后将梁的纵筋与牛腿焊牢。

地下连续墙钢筋与楼板的连接，采用两种方法：一種是板筋Φ12以下，采取在地下连续墙上预留筋；另一种是板筋Φ12以上，采取在以后地下结构相应位置施工时再插筋的方法，按楼板布筋位置在地下连续墙上轻钻孔，孔深应大于或等于钢筋锚固长度，插入钢筋后采用微膨胀高强灌浆料经加压灌入孔中。

对地下结构主体结构连接的预埋钢筋、钢盒和钢套管等预理构件，应在钢筋笼制作前准确复核导墙顶标高，以确定钢筋笼吊筋位置，待钢筋笼成型后准确确定底板、梁板的位置，再焊接固定预埋件的钢筋、钢盒及钢套管等，采用焊接方法固定在复核过的钢筋笼纵向主筋上，以确保预埋件位置准确。底板和负一、二层楼板的预埋钢筋使用纤维板予以保护，梁盒内填充泡沫塑料，以便基坑开挖后进行钢筋连接。

盖挖逆作法的缺点是洞内土方开挖及地下结构施工条件差，工效较低。对此，可以增加盖板下洞内照明，改善垂直和水平运输出土机械设备，增加出土口，安排好出土路线，均衡对称流水施工等措施，以此提高工效。

3.主要质量控制措施

为了实施盖挖逆作法，施工过程中必然有很多预埋件与预留孔洞，如该工程设计要求在连续墙内预埋φ16钢筋约28t。坚持施工中多级检查制度是预埋件与预留孔洞施工质量的重要保证，为防止漏留和事后打凿，必须建立如图5质量控制检查体系。

施工前，有关技术人员对钢筋图、结构图、设备安装图及预埋件与预留空洞图进行详细对照审查，对各类图纸中反映的预埋件、预留孔洞位置尺寸、大小、数量、规格等进行仔细复核，充分了解设计意图，发现问题，及时向驻地监理工程师及设计人员反映，并最终以设计人员及监理工程师下达的书面通知为执行标准，不私自做出论断，之后以结构段为单位，对每段内的预留孔、预留件详细统计，把各种预留孔、预留件绘制在一张交底图上，做好技术交底，交底内容要齐全明了。

预留孔模板加工尺寸误差必须符合设计及规范要求，超出范围的，要坚决拆掉重做。预埋件、预留孔洞位置以中心线及实测标高严格控制，中心线应在结构模板调整平并加固好后，用红漆涂于模板面上或稳固的钢筋网片上，中心线附近0.5m钢筋以焊拉形式相连。施工中，中线测设严格按双检制执行，未经复核的中线不准使用，确保中线设置正确。预留预埋为防止错漏，由现场的测量定位放线小组负责定位。

混凝土浇筑前，施工人员用经纬仪或全站仪，在牢固的钢筋网上测设基准中心线，以此对预留孔、预埋件位置再次进行检查，防止施工过程中模板可能的移动导致中线偏差对预留孔位置造成误差和进行精确检查。合格之后报请监理工程师验收并做好记录，签认合格后方可进入下道工序，检查过程中随时接受监理工程师的监督指导。

盖挖逆作法施工现场的其他各项质量控制工作，应符合国家现行标准《工程测量规范》GB50026、《岩土工程勘察规范》GB50021、《建筑地基基础设计规范》GB50007、《建筑边坡工程技术规范》GB50330、《城市地下管线探测技术规程》J271、《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145及《建筑基坑支护技术规程》JGJ120等有关标准的规定，并应满足盖挖逆作法工程设计、施工及监测控制安全、精度的要求。

4.安全生产控制措施

盖挖逆作法施工，地下室结构是从上往下，在已经施工的地下室结构形成基坑支护结构体系的“内支撑”情况下，再往下开挖土石方和浇筑下部结构，该支撑体系能对地下防水和防止基坑变形、克服周边地面不均匀沉降，降低对周围环境的不利影响，起到在一定程度上的作用。

按该工程盖挖逆作法的施工特点，我们在施工中制定一套安全技术措施，组织贯彻落实定期安全活动，认真做好开工前各级安全交底工作。

工地配备足够的安全帽、安全带、安全网等安全用品和足够的消防器材，现场设立安全宣传牌和消防宣传牌。进入施工现场的人员必须戴好安全帽。

现场出入口设安全岗，配备专人指挥车辆，车辆按指定的线路行驶，指挥分地面上和地下室下两岗，相互呼应，同步指挥。机械施工区域禁止闲杂人员进入，机械工作回转半径内不可站人。

地下室上下孔洞应设专用上下人梯，垂直运输、上下交叉作业，要有专项安全防护措施。开挖地下室土方时，在各层地下室楼板上预留通风口。随着地下盖挖的推进，当露出通风口后，及时安装鼓风机向地下开挖面送风。清新空气由各通风口流入，经过地下施工面，从取土口流出，形成空气流通。

地下室施工应有足够的照明度，地下施工动力和照明线路设专用的防水套管，并先在梁板中预埋穿线钢管。随着地下挖土的推进，及时穿线盒设防水电箱。自电箱至用电设备的线路，采用双层绝缘电线，并架空铺设在楼板下或固定在柱子上。所有用电设备接好接零接地保护，传动部分要设安全防护罩。

在该工程施工现场中，成立应急组织机构，制定应急元，备用了整套应急物资，一旦出现特殊应急情况，采取如下安全技术措施：

（1）基坑内或洞内出现漏水、流土、或基坑周边道路、建筑物出现沉裂时，立即停止洞内降水和开挖等作业，并通知有关部门进行处理；

（2）地下连续墙接口处出现渗漏水的情况时，在基坑外侧采用高压注浆的方式对接口附近的砂层进行处理。

（3）当在建地下室或周边建筑物出现严重开裂、倾斜时，立即组织人员疏散，并停止洞内降水和开挖等作业，同时进行加固抢险和上报有关部门。

（4）在盖挖逆作施工过程中，严格地对周边房屋、道路、管线及基坑支护体系稳定性进行监测，采取信息化施工，确保安全生产。

5.环境保护控制措施

在该工程施工作业通道出口设置洗车槽，驶出现场的机动车辆必须在工地洗车槽内冲洗干净才上路行驶，保证运输过程不污染市容环境。并安排一部洒水车进行洒水工作，保持周围环境不受泥污染。

控制作业时间，必须昼夜连续作业的施工区段，应尽量采取降噪措施，作好周围群众工作，并报有关环保单位备案后才进行施工。对该工程工地上使用的空压机、通风机、发电机等噪音比较大的机械均设置消音装置，控制施工噪音，并采取减震措施。

我们在该工程施工中采取有效的技术措施，保证地面上施工影响范围内的建构筑物、地下管线、道路交通的安全。制定保护管线的措施，妥善保护各类地下管线，不明管线应先探明。施工中若发生管线损坏情况，除立即采取必要的抢救措施外，应及时报告项目部。

发现地下文物，暂停施工，及时上报文物主管部门，处理结束后，方可恢复施工。

地面设沉淀池，对施工废水和地下水进行沉淀净化，以防止泥浆、杂物堵塞下水道，防止污染地下水。

对周边房屋、道路、管线及地下水位进行施工监测，确保施工过程中不会对周边环境造成不良影响，特别加强雨天和雨后监测，以及对各种危及支护安全的水害来源进行仔细观察，发现问题分析原因并及时采取有效措施予以解决。

6.结语

该工程在施工过程中，不仅要确保基坑支护结构墙（地下连续墙与水泥搅拌桩）的质量与安全，而且做好地下结构外墙的预埋与防水等质量控制工作，同时针对暗挖土石方、地下照明与通风等技术要求，认真做好安全生产与环境保护等工作。

我们在该工程中，成功地实施了盖挖逆作法（如下图6所示），为上部结构的施工创造了条件，与顺做法比较提前约2.5个月。

该工程在实施盖挖逆作法的施工过程中，采取了上述的各项可靠技术措施，确保了施工质量、安全生产和环境保护，未发生重大质量与安全事故。这些施工质量与安全控制措施，期望能为同类工程的施工提供借鉴。

参考文献

[1] 孙石林.“半逆作法”施工背景下的土石方开挖.建筑科学与监理，2014.2

[2] 郑辛亥.广州某综合楼工程的盖挖逆作施工方法.特种结构， 2014（5）