鲁元水 刘禹鹏
浙江土工岩土科技有限公司，浙江 杭州 310000
摘要：地下连续墙的施工技术、工法复杂，质量要求严，施工难度大，如施工操作不当易出现导墙变形、槽壁坍塌、钢筋笼吊放不下、钢筋笼上浮、槽段接头渗漏水等各类质量问题。文中对半逆作法深基坑支护地下连续墙试成槽技术进行了分析。
关键词：逆作法；深基坑支护；地下连续墙；成槽
1 研究背景
随着城市建设的不断推进，作为建筑密集区施工的基坑工程，新建建筑受到施工场地或其他复杂环境的制约，对基坑支护提出较多难题，在一般支撑锚索类支护受到制约的条件下，半逆作法施工成为处理基坑支护较好的方式之一。通常“半逆作法”就是利用部分建筑物本身构件作挡土受力，兼增加临时支撑结构施工形成支护形式，较全逆作法更具灵活性，也更适用于深度、面积较大的基坑。施工过程一般为基坑土方先挖至一定深度，在围护墙的位置保留部分土体，利用土体的被动土压力支持地下支撑的稳定，然后施工地下室上部部分结构即地下1层顶板，形成梁板顶撑的支护桩支撑体系。这种施工方法能确保结构及施工安全，又能达到缩短工期及节约资金的要求。
2 半逆作法施工技术概述
逆作法是一种比较先进的基础工程施工技术，在现代大型建筑工程项目中被经常使用。具体来讲，该技术主要是先按照建筑物设计图纸的地下室轴线及地下支护结构的合适位置，浇筑中间支承桩，以此作为项目封底之前结构自重、施工荷载的支撑。接着，在地面设置梁板楼面结构，配合该支撑桩，形成可靠的地下连续墙支护体系。以此为基础，逐层向下开挖土方，分别浇筑地下工程部分的钢筋混凝土结构。在这种施工技术中，一方面为建筑地下部分的施工创造了可靠的支护条件，另一方面也为建筑上部工程的施工奠定了可靠的基础。该技术的优势在于可以充分确保项目地下、地上施工的稳定和安全，同时可以实现地下、地上施工的同时开展，可以有效节省工期，提高工程效益。
而半逆作法是逆作法施工技术的一个主要类型，也就是将传统深基坑施工技术和逆作法进行了有机融合。具体来讲，半逆作法的应用主要是根据工程设计图纸以及现场地质结构、周边环境，对逆作法进行了适应性调整，所开发和应用的先进施工方式。比如，部分工程如果完全按照逆作法施工，在框架构建的过程中，无法很好的保证边坡稳定，因此需要先开挖土方，到一定的深度，配置挡土墙的桩柱，再施工该层的钢筋混凝土结构，使用水平梁板和水平刚度支撑挡土墙内柱，这不仅发挥了工程上下同步施工的逆作法优势，也保证了边坡稳定，是一种灵活且实用的施工方法。
3 工程概况
某商业大厦项目电梯井壁及楼梯结构均为钢筋混凝土剪力墙工艺，构成稳定的结构体系。为满足本项目建筑的建设施工，基坑深度设计为18.0m，其中建筑内筒位置的开挖深度达到了23.5m。在本项目中，深基坑支护结构的施工尤为重要，关系到整个建筑的稳定和安全。
4 试成槽试验目的
确定地下连续墙成槽施工工艺，地下连续墙定位控制及墙宽控制；地下连续墙平面内、平面外垂直度控制，槽段开挖方式、开挖速度、砂层及岩层内成槽等工艺，泥浆配比、含砂率、戮度控制，槽底沉渣控制；槽底注浆工艺，混凝土浇筑及防绕流工艺，后续槽段型钢刷壁工艺；确定地下连续墙钢筋笼制作、起吊、安放施工工艺；检验成槽设备可行性；掌握成槽施工对环境的影响；试成槽的控制。
根据本工程地下连续墙设计深度及穿越岩土层情况不同，为全面掌握本场区地下连续墙施工工艺，根据场地环境条件，在基坑南侧选取一个区段作为试验段，定为施工三幅槽段。
5 半逆作法深基坑支护地下连续墙施工设计要点
5.1 场地岩土工程条件
经勘查，本大厦工程现场地貌属风化残丘坡地，经过前期处理之后，地势相对平坦，符合工程施工建设要求。现场地层主要由残积粘性土层组成，上部为人工填土层。在该工程施工现场，坡积粘土及全风化粗粒花岗岩层共同组成隔水层，而含水层则主要由风化粗粒花岗岩层构成。地下水来源包括自然降水渗入以及附近地表径流补给，地下水标高8.30~9.51m，埋深为0.53~2.86m，地下水渗透影响半径为25~156m。
5.2 地下连续墙结构设计
5.2.1嵌固深度
在本工程项目中，地下连续墙的内边线和地下室轴线进行场合，周长为355m。并以此作为地下室外墙结构，整个地下连续墙结构同时兼任围护及承重功能。在设计过程中，设计单位充分考虑了现场地质结构特点，结合工程建设规模要求，将地下连续墙有效深度设定为26m。
5.2.2导墙及槽段设计
在本工程中，结合实际，设计的导墙厚度及深度分别为200mm和1600mm。根据成槽机械设备本身的型号及现场混凝土供应效率，在满足结构基本承重要求的基础上，综合考虑施工难度和效率，确定为68个槽段，每个槽段长度为6m。在项目南侧有建筑物，所以该部分槽段适当缩短，并对导墙厚度进行额外增厚、加固。
5.2.3结构设计
在本工程中，设计单位使用三维有限元BIM计算软件，对整个工程的施工全流程进行模拟分析，在基础部分对半逆作法施工工况进行模拟，计算出了16种不同工况。结合工况分析，将地下连续墙的厚度确定为80cm，强度和抗渗标号分别为C30和S8。地下连续墙配筋最大为φ28@250，顶部设置RC冠梁，目的在于进一步提升基础强度。地下墙使用的是柔性接头，为了满足半逆作法施工要求，在地下室内部设置了RC内衬层，厚度为20cm。
5.2.4支撑设计
在本工程的地下室部分，使用半逆作法进行梁板结构施工，建立与之相适应的支撑体系。根据模拟计算，主要的支撑结构中，梁尺寸范围是60×120cm-80cm-140cm，厚度为50~700mm。为了适应半逆作法施工要求及现场环境特点，要搭建临时水平支撑结构。
5.2.5半逆作法施工工序
在本工程中，如果直接开挖到地下室5层垫层的标高位置，很容易出现边坡塌陷问题，甚至影响周边建筑、公共工程安全。如果先在基坑外围设置抗滑桩，将会导致工期十分紧张，并且导致造价大幅度上涨。为此，设计单位决定先开挖土石方至地下二层梁板下方约1.5m位置，设置挡土墙、桩柱，配置钢筋，浇筑混凝土。待地下连续墙施工结构达到强度要求之后，再向下进行土方开挖、逐层植筋、支设模板，在梁板下浇筑混凝土。
6 半逆作法深基坑支护地下连续墙试成槽技术
6.1 成槽施工
根据本工程半逆作法深基坑支护地下连续墙设计方案，地下墙的垂直度设计偏差要求控制在0.5%以下。结合现场情况，施工单位使用索式抓斗和导杆抓斗进行成槽施工。在现场将冲击装置吊至设计标高，以冲击的方式成槽。在本工程施工方案下，地下室围护结构即承重墙，在成槽之后，要对槽内进行全面的清理，去除杂质，将槽底沉渣厚度控制在2cm以下。同时，检查槽段尺寸、槽壁平整度是否符合要求，确认无误之后吊装钢筋笼，安装导管。再进行混凝土浇筑，当混凝土初凝达到工艺要求之后,顶升拔出导管。
6.2 半逆作法的结构施工
在本工程中，土方开挖至地下二层标高位置，约9.5m，设置挡土墙，配置地下室负二层梁板和钢筋。然后，安装模板，进行混凝土浇筑施工。浇筑施工完成后，利用水平梁板支撑挡土墙，确保边坡稳定性符合要求。混凝土强度达到设计强度后，向下开挖土方，利用本工程标准成槽工艺，成槽、吊装钢筋笼、安装导管、混凝土浇筑，再配置顶梁，逐层向下施工。
7 结束语
总之，现代高层、超高层建筑项目数量在不断增长，对深基坑施工技术提出了更高的要求。这要求项目设计单位基于全面的现场地质结构、周边环境勘察，明确深基坑施工面临的挑战，灵活采用逆作法，做好深基坑支护结构施工方案的设计。在施工中，需要结合设计图纸及现场实际情况，充分贯彻半逆作法的施工要点，做好成槽、钢筋吊装、混凝土浇筑等多个环节的质量控制，进而有效发挥半逆作法施工技术的应用优势，提高工程建设质量。
参考文献：
［1］刘荣君.高层建筑深基坑半逆作法施工技术应用［J］.文渊（中学版），2019（10）：521-522.
［2］莫杜毅，黄云飞，郑述芳.后浇永久柱半逆作法技术应用研究［J］.广东土木与建筑，2020，27（2）：78-80.
［3］陈祖才，潘振礼.某项目深基坑半逆作法施工关键技术实例分析［J］.中国房地产业，2017（23）：185.