浅谈阶梯式地形建筑施工技术

文/李威震、汤仁军 中建建筑第二工程局有限公司华南公司 广东深圳 51800

1、阶梯式地形的选用

在各个地区的城市建筑中，一些建筑选址位于山地，为适应当地地形地貌特征，会选择将山地分成若干台阶，建筑群呈阶梯式延伸，即保留了原始地貌特征，同时也减少了土石方的工作量，是一直较好的设计方案。但此种阶梯式设计方案会给施工场地的平面布置、施工期间场内排水系统布置、建筑物的基础施工等带来不可避免地困难。

2、施工重难点分析

2.1 土方开挖及施工现场平面布置

若施工工期允许，土方开挖宜采用由上至下的施工顺序开挖，根据各台地的标高分别为一个分区。各不同标高台地之间形成的边坡，可根据边坡设计图纸边开挖边进行边坡支护施工。采用由上至下的顺序进行土方开挖具有以下优点：

（1）可避免台阶交接位置因上部台阶土方未开挖至设计标高而形成过高的临时边坡；

（2）上部台阶开挖完成后，可在开挖下部台阶上边开挖边进行支护施工；

（3）在阶梯两侧沿阶梯延伸方向形成满足坡度要求的行车坡道，并与最低及最高两个台地相连形成环形通道；

（4）待地下室完成施工后，需在地下室顶板上布置道路时充分利用正式消防车道，提高道路运输能力。

2.1.1 材料加工场及堆场布置

加工场及材料堆场布置应遵循如下原则：

（1）每个台地需单独配置加工场及堆场，且加工及堆载能力应可满足该台地及相邻台地中最大施工需求，因为阶梯式台地施工时可能会出现利用相邻台地堆场及加工场进行施工以避免因加工厂及堆场侵占施工场地而预留后做结构；

（2）加工场及堆场应根据施工阶段动态调整，但应根据施工顺序提前规划，尽量少对加工场及堆场进行搬移；

不同台地间交错使用钢筋加工厂时需塔吊进行配合，因此加工场及堆场布置时应考虑塔吊覆盖范围及配合能力。

2.1.2 塔吊布置

阶梯式地形施工现场塔吊布置除按照常规塔吊布置考虑各种因素外，还应该特别重视塔吊基础因地形原因而存在的较大高差问题。进行塔吊选型及施工现场定位时应注意低处台地塔吊与高处台地的塔吊及主体结构间的高度冲突问题。

2.2 施工现场排水系统

阶梯式施工场地可充分利用场地的天然坡度规划排水系统，场内可沿台地两侧道路边缘随道路坡度设置排水明沟，各台地范围内排水可沿台地内临时道路设置排水沟或在每个台地边缘设置截水沟，汇入台地两侧排水沟统一处理后二次利用或排放。

2.3 基础阶段施工

2.3.1 基础施工段划分及施工流程

阶梯式地形中基础施工，宜按照每个台阶划分为一个施工区段，待土方开挖完成后按照从最下面台阶向上逐级推进的顺序进行施工。待相邻较低台阶结构施工至较高台阶基础标高时即可施工较高台阶基础，从而和低台阶结构相连形成整体结构。

2.3.2 台阶交接处基础施工

台阶交接处上下台地的结构相连部分的施工是阶梯式地形施工的重点也是整个施工过程中不可避免的难点。主要会出现一下两种形式：

（1）台阶相接处的边坡为临时边坡，下部台地结构剪力墙兼挡土墙，待结构施工完成后边坡需做回填。如遇到此种情况，须将下部台地结构先施工，待下部结构施工至超出上部台地结构基础标高或与之持平后，将边坡按照设计要求回填，待回填区域达到施工条件和再进行上部台地结构基础的施工。

（2）台阶相接处的边坡为永久边坡，待结构施工完成后边坡无需做回填。如遇到此种情况，可现施工下部结构，也可以通过搭设临时支撑体系将上部台地结构基础与下部台地结构进行同时施工。

3、工程应用实例

3.1 工程概况

某住宅小区建设工程位于贵州省某市，该工程共包含7栋高层塔楼及覆盖整个场地的附属地下室。根据场地周边地质调查，场地原始地形呈缓坡，地面标高为1222.12～1239.91，相对高差17.79m。

本工程设计方案充分保留了该地块的南高北低地形特征，通过合理分析原始地形特征，把山地分成若干台级，建筑分置于台级内，保持建设完成后地貌与周边地貌相协调，充分保留用地原有特性。

3.2 总平面策划

根据建设单位提供的设计文件，该工程场地共分为四个台地，各台地间最小高差1米，最大高差达到6.9米。各台地间边坡为临时边坡，地下室外墙兼做挡土墙。

根据场地地形地势及结构设计情况，结合总平面布置原则，在满足现场施工、运输需求的情况下，力求做到减少工作量，节约施工成本，保证场地内不受当地汛期影响。

3.2.1 场内道路及排水布置

（1）土方开挖阶段道路布置

土方开挖施工阶段现场设置两个进出场大门，场区西侧为1#大门，大门位置设洗车槽，主要为土方车出入通道，场区东侧为2#门，由于东侧毗邻安置小区，无车辆出入条件，因此2#大门设置门禁系统，主要为人员进出大门。

场区内根据各个台地划分土方作业段，每个台地设置单独的出土道路，各台地运土车汇于西侧主道路后经1#大门出场。东侧硬化道路主要用于工人及管理人员经1#大门进出场。

3.2.2 台地间临时边坡

本工程各台地间的边坡均为临时边坡，边坡支护形式为喷锚支护，土方开挖时插入边坡支护工程。在地下室挡墙施工完成后将边坡按设计要求进行回填。

3.3 基础及地下室施工

3.3.1 基础及地下室设计概况

该工程基础形式为人工挖孔桩，台地之间边坡为临时边坡，地下室外墙兼做挡土墙。高低台地间的地下室结构多为相互相连的结构。

3.3.2 台地间连接处基础及地下室结构施工工艺

由于该工程部分相邻台地间高差较大，台地间相接部分结构施工无法遵循常规施工工艺，因此该工程地下室施工顺序为从低台地向高台地逐级进行施工。

台地间边坡支护施工时提前预留低台地结构施工工作面，边坡上的孔桩通过向上支模的方式浇筑至设计标高，待低台地上的地下室施工至一定标高，进行边坡回填，待回填区域达到设计要求后在回填区域施工高台地承台及底板结构，并与低台地结构预留钢筋相连，以保证施工质量。

结语：

阶梯式地形建筑充分结合了工程所在地的地形特点，大大减少了土方作业量，同时，达到了人类建筑与自然环境的相互协调。但施工过程中往往会遇到比普通建筑更多的施工难点，特别在总平面布置及边坡处结构的施工工艺方面会较大的困难，这是对工程参建各方的考验，只有参建各方在开工前根据工程特征具体分析、提前策划才能在遇到难点时从容应对。