工艺工法qc“逆作法”施工工法

'“逆作法”施工工法1．前言逆作法是相对常规“大开挖”的“正作法”而言，是一项近几年发展起来新兴的施工技术。郑州市*****工程位于郑州市火车站、汽车中心站及商业繁华区地带，工程施工必然要进行道路封闭，路边商户在封路期间要暂停营业，甚至需要调整部分道路通行方向，部分公交运营要作暂时调整。由于工程地段的特殊性，要求封路施工的期限尽量缩短。而采用逆作法施工，先施工主体结构顶板，路面仅在1个月内就恢复了正常交通，其余主体结构在路面以下暗挖施工。逆作法在本工程中的成功运用，让我们得以形成本施工工法。2．工法特点2.1逆作法施工在结构柱、墙、板上都要留置大量施工缝，对施工缝的处理工作量很大，质量要求也较高。2.2该工法能最大限度利用地下空间，在主体结构顶板施工完毕后，及早恢复路面交通，缩短占用地面道路的时间。2.3施工可少受风雨影响，并且大大降低对闹市区的扬尘和噪音污染，从而保持城市形象。2.4由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。3．适用范围该工法适用于高层建筑多层地下室、多层地下结构工程的施工，及对工程有特殊要求，或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况下采用。特别是在繁华的商业区及交通复杂的车站等闹市区的地下工程施工。4．工艺原理16 逆作法要先开挖顶板土方，挖深到顶板底，然后施工顶板结构，随后进行顶板以上路基和市政管线施工，并修复道路、恢复交通。其余主体在地下暗挖施工，依次完成柱子、墙板、底板结构。地下施工要在地面道路两侧设置出土口（兼材料进出口），除了出土口外，地下施工基本不对路面交通造成影响。5．施工工艺流程及主要工序施工方法5.1施工工艺流程部分管线迁改场地围护顶板土方开挖、部分管线原位保护顶板模板、钢筋、混凝土施工，同时预留和下层结构连接的构造（下接墙、下接柱）顶板上市政管线施工顶板回填、路基、路面施工恢复交通路两侧出土口施工地下土方掏挖墙板和柱子钢筋、模板、混凝土施工底板钢筋、模板、混凝土施工出入口、通风井施工内部二次结构施工装饰、装修→交工使用→→→→→→→→→→→→→→具体的施工工艺流程图如下。16 16 16 16 5.2主要工序施工方法逆作法施工主要分顶板施工、地下主体两个施工阶段。5.2.1顶板土方开挖及管线原位保护1、先对地下管线摸排清楚，在地面作好标记，防止开挖破坏。2、用破碎机将原路面和硬基层破碎，挖掘机挖土、挖渣，装车直接外16 运。下接墙、下接柱用小型挖掘机开挖，人工修整。管线两侧土方尽量人工开挖，防止机械破坏管线。3、坑底土方用人工清平并控制标高。4、对不迁改的管线在开挖时要同步进行管线原位保护，并保证其位于原位置。（1）管线原位保护采用“钢架立”方式。在管线两侧用挖掘机将型钢摁压到土内作为架立柱，在管线下用型钢作横担，横担与架立柱焊接牢固。要先架立、后挖土。（2）轻质管线架立柱可采用［8～［12槽钢，立柱排距2m左右，横担用［6槽钢或L50角钢。立柱插入土内不小于500mm。为防止管线水平移动，要用铁丝将管线和横担绑扎牢固。（3）粗重管线架立柱采用［16槽钢或Ⅰ16工字钢，立柱排距1～1.5m，横担用［12槽钢。立柱插入土内不小于1500mm。为防止管线水平移动，在横担上紧贴管线焊上三角形挡板。5.2.2顶板结构施工1、模板施工模板全部采用木模，在清平后的土上直接铺设，在板缝和四角处的模板背面要有木条相互连接使模板成为整体。下接墙、柱一般要从墙角或柱头向下400mm，模板背面必须用土填实或灌细砂，保证模板背撑牢固。模板要边铺边校核标高、柱墙轴线、尺寸。2、钢筋施工板内钢筋为常规施工方法，钢筋连接首选搭接绑扎，因为施工简单、速度快，个别也可采用焊接。下接墙、柱钢筋要插入土内，插入深度要满足绑扎搭接或焊接的长度。钢筋下插要注意控制钢筋保护层和间距。3、混凝土施工混凝土采用商品混凝土、泵车输送，如有场地尽量使用汽车泵。混凝土浇筑要连续进行，如有意外中断，接缝必须按照施工缝进行处理。混凝土必须振捣密实表面刮抹平整，在初凝前要抹面3遍。如果有顶板防水，表面要收光，如无防水，表面拉毛。混凝土终凝后要加强养护，可采用蓄水养护，16 也可覆盖塑料薄膜进行保湿养护。5.2.3顶板上市政管线施工及道路恢复顶板混凝土完成后，及时进行市政管线施工及道路恢复，该部分施工一般由各市政部门负责。1、对原位保护的管线砌支墩、砌检查井。2、对新规划的管线进行铺设。3、对开挖前临时迁改的管线要迁回。4、回填土方时要保护各管线、检查井等不被破坏，土质要符合要求，夯压密实符合规范要求。5、稳定层施工，稳定层要分层夯压密实，表面要进行纵向和横向找坡。6、沥青面层铺摊。5.2.4降水如工程部分结构在地下水位以下，为施工安全考虑应提前进行降水。降水方案的选择视工程地质条件而定。如郑州市*****二期工程部分水位较高的施工标段采用了轻型井点降水。5.2.5出土口施工道路通行后，即可开始出土口施工。出土口是地下土方的出口，也是材料、施工人员的进出口，出土口在地下主体施工全过程都要存在，其留置是否合理，将对地下施工产生直接影响。出土口的布置要遵循以下原则：1、出土口要尽量减少对正常交通的影响。出土口可设在较宽的人行道上，也可在马路上靠边设置，但占道宽度要尽量小。2、出土口要在道路两侧布置，地下施工可多点、多面同时施工。3、出土口间距约在25m左右，以便地下通道尽快连通。4、出土口尺寸不小于2.5×5m，以便挖掘机站在地面向下取土。5、出土口与外墙结构相同，可以和主体外凸结构共用一侧墙板，但不要和其它主体结构冲突。出土口功能完成后，可在顶板标高处封闭，上部填土并恢复路面，下部空间可以作为房间等进行利用。6、由于出土口要长期存在，其周边及挖掘机位置要进行可靠维护，可以采用砖砌围墙，内外装饰或广告贴画，平时加强维护，保证道路整体现象美观。7、出土口墙板施工采用逆作法，墙板从上到下分层施工直到底板位置。16 施工顺序为：挖上层土方→绑扎墙板钢筋，竖向钢筋下插入土，以和下层墙板连接→支设墙板内侧模板，墙板外侧以直立土壁作外模→浇筑墙板混凝土→重复以上工序，依次完成以下各层墙板施工。下层内模板支设时要设置“喇叭口”，混凝土从“喇叭口”灌注，墙板拆模后，“喇叭口”混凝土要剔凿修平。5.2.6地下土方掏挖出土井结构形成后，从出土井为起点进行地下土方开挖。开始时采用人工挖土，逐渐扩大地下空间，同时紧跟结构施工，以结构支撑逐步替代土方支撑。当地下空间扩大后，可向地下吊运小型挖掘机，利用机械进行挖土。在地下土方开挖前，顶板及上部载荷全部由土方承担，地下土方开挖要在顶板下形成空间，顶板的支撑也随之发生变化，为保证顶板结构安全，在解除土方对顶板支撑的同时，要紧跟形成竖向结构，利用结构恢复对顶板的安全支撑。地下土方开挖要遵循以下原则进行：1、从出土口开始，先顺外墙开挖通道，通道高度要根据土方的自由直立高度决定。通道宽度不大于4m，每次开挖进深不大于6m。通道内侧要适当放坡，防止塌方，外侧要直立开挖，利用土壁作外墙的外模板。2、外墙通道开挖，会造成顶板失去支撑并处于悬挑受力，所以通道挖好后，要马上进行外墙结构施工，通过墙板结构恢复对顶板的支撑，并对外侧土方实现支护。3、第一层外墙通道开挖并完成墙板结构后，向下挖第二层土方，并完成第二层墙板结构。按此顺序，从上到下完成墙板结构，同时通道可阶梯形向前开挖下一段。4、当一段墙体结构施工到底后，才能开挖对应轴线的柱子，柱子土方一次开挖到底，然后按“正作法”依次完成柱基础和柱身。5、当地下空间进一步扩大后，多根柱子可以同时开挖，但相临的柱子不能同时开挖，防止顶板悬空跨度过大，柱子应间隔“跳挖”施工。6、地下土方通过机械转运到各出土口，在地面上采用加长臂挖掘机将土方挖出装车外运。5.2.7墙板结构施工外墙板随土方通道开挖同步进行，墙板自上而下分层施工，每层墙板钢筋都要和上层预留钢筋可靠连接，并在土内向下插入钢筋，以便和下层墙板16 连接。下层墙体混凝土浇筑以“喇叭口”形式连接。最下层墙板要同时浇筑1.5m宽底板，作为墙体的临时基础。5.2.8柱子结构施工柱子结构和常规施工基本相同，柱子周围土方挖完后，先施工柱基础部分，再施工柱身，柱身和顶板预留下接柱通过“喇叭口”连接，柱身应欲留底板插筋。5.2.9底板结构施工当一定区域内柱子、墙板完成后，要及时浇铸底板，因为墙板和柱子基础都为临时支撑，在小区域内可以支撑顶板不变形，但当开挖空间增大，就必须将柱、墙基础通过底板连为整体，增大底面受力面积，共同承担顶板载荷。一般顶板暴露面积达到150㎡就要将底板连成整体。5.2.10出入口、通风井施工出入口、通风井在主体施工期间可以穿插进行，施工方法基本和出土口相同。6.施工机械设备、机具准备根据工程实际情况，选择的主要机械设备如下：6.1顶板施工阶段机械设备名称规格数量备注挖掘机50型4台佩带破碎头自卸汽车30辆钢筋弯曲机GT7402台钢筋切断机FGQ50A2台电焊机BX-13155台混凝土输送泵HTB6021台备用混凝土振捣棒20根潜水泵Qy-505台备用柴油发电机100KVA1台备用电源16 6.2地下主体施工阶段机械设备名称规格数量备注加长臂挖掘机250型2台挖掘机50型10台地下挖掘装载机15型3台地下土方开挖自卸汽车15辆土方外运钢筋弯曲机GT7402台钢筋切断机FGQ50A2台钢筋套丝机2台电焊机BX-13155台混凝土输送泵HTB6021台备用混凝土振捣棒20根空压机6台剔凿混凝土手提风镐20根剔凿混凝土潜水泵Qy-5010台降水注浆机1台填实土方空洞柴油发电机100KVA1台备用电源以上机械设备均要性能良好，并可根据现场实际进度调整设备进出场时间并随时调整设备用量。7．质量控制7.1模板工程16 模板配模必须尺寸准确，下接墙、柱要从墙角或柱头向下400mm，模板背面必须用土填实或灌细砂，保证模板背撑牢固，安装后拼缝严密、连接牢固。模板安装好后要认真复查尺寸、垂直度、轴线、标高等。外墙模板为单面支模，应支撑牢固，控制好垂直度，避免浇注混凝土时产生涨模、跑模现象。施工缝处应拦堵严实，避免漏浆。7.2钢筋工程1、钢筋的下料、制作、绑扎必须严格按图纸设计和施工规范要求进行。钢筋接长及焊接不能有咬口或烧伤钢筋。2、逆作法施工时，下接墙、柱钢筋要插入土内1m以上，在下插施工时，尽量不要直接锤击钢筋，特别时上部有弯折的钢筋，在击砸过程中，极易造成在弯曲点处钢筋变形、弯折角度变化，钢筋位置也不易保证。施工中采用长钢钎引孔的方法，可有效保证下插钢筋的质量。3、本工程预留的甩接钢筋很多，一旦混凝土施工完成，预留的钢筋就不能再改动，这就要求对所有的预留钢筋都要确保规格数量正确、位置准确、固定牢固，需要相连的接头还要互相对应，同时接头还要满足规范规定的长度和错接要求。4、接头处理工作量大，必须提前对各部位的接头形式计划好，需要套丝、打弯的接头必须提前作好，在连接或焊接时才能速度快并有效保证质量。5、施工缝处钢筋、下插钢筋的清理必须彻底。7.3混凝土工程1、在顶板施工阶段时应在路面合适位置尽可能多的设置混凝土投料口，以便下部结构施工过程中减少混凝土的运距及浇注难度，减少因浇注时间过长引起的混凝土质量问题。混凝土浇注时应采用溜槽、串筒等下料，避免因垂直落差大产生的混凝土离析。2、本工程施工缝较多，施工缝必须按照方案规定的位置留设。施工缝接茬前，必须将施工缝剔凿到位，清洗干净并充分湿润。3、在一些特殊部位，如下接段“喇叭口”处、人防门框底部、预留洞口下部、墙板的吊模处，比较容易出现混凝土质量缺陷，必须进行重点控制。“喇叭口”16 处的上接茬施工缝要剔凿成向外的斜面，此处混凝土在初凝前要进行二次振捣，保证不出现裂缝。人防门框底部、预留洞口下部容易形成孔洞，浇筑时振动棒要尽量从两侧向下插，适当延长振捣时间，并结合模板外部的振动，使混凝土充分填充。墙板的吊模处如果振捣顺序不当，容易造成吊模根部断裂，振捣时必须先振捣水平结构，再振捣垂直结构，然后人工清理返浆，决不可顺序颠倒。3、混凝土的养护必须保证，混凝土浇筑后8小时就要开始养护，温度高时，养护还要提前。混凝土表面洒水后覆盖棉毡，并保持棉毡始终湿润，普通混凝土期不少于7天，防水混凝土养护期不少于14天。7.4沉降监测在工程施工过程中对周围建筑物及本工程顶板、墙体、柱子均要进行沉降观测。在工程施工影响范围外设置沉降观测依据的基准点，在各出土口侧墙上设置沉降观测工作基点，在周围建筑物及本工程顶板、墙体、柱子上设置沉降观测点。对本工程主体的观测每三天进行一次，对周围建筑物的观测每周进行一次。同时每周核校一次在各出土口侧墙上设置沉降观测工作基点。通过对沉降观测数据的比对分析及时发现施工对周围建筑物的影响及工程主体本身结构的变化。8．安全管理措施逆作法大部分施工要在地下进行，存在的不安全因素比常规施工更多、更复杂，并且由于施工方法的特殊性，决定其安全事故有以下特征：1、一旦发生安全事故，极易形成“群死群伤”的重大事故。2、安全事故突发性强，人员基本无躲避空间。3、如施工顺序不科学，还容易发生结构安全事故。4、雨季和周边管线的渗漏水容易引发工程安全事故。8.1顶板开挖防止意外破坏管线顶板施工前，一定要对地下管线摸排清楚，在地面作好标记，向机械操作司机现场交底，并要对每台挖掘机都要设专人跟班。特别要重视天然气管道、热力管道、高压电缆、通讯光缆、压力供水管的安全，对附近的开关、闸门要了解清楚，要提前制订妥善的应急预案，一旦发生事故，可以及时关闭管线、疏散人员，同时要和相关抢险单位保持随时联络。8.2地下施工防止土方坍塌地下施工最重要的安全隐患就是土方坍塌。防止土方坍塌要从以下方面作好预防：16 1、了解地质报告，明确土质情况，准确掌握土方的最大直立高度，在开挖外墙通道时，通道高度一定不能超过最大直立高度的80%，否则土壁容易坍塌并在结构外侧形成空洞，遇地面水渗透或天长日久人行道会突然下陷。2、通道内侧以及柱子开挖边坡一定要放坡，增加土方稳定系数，由于地下土方和地面基坑不同，地下土方要承担顶板的上部载荷，在相同坡度下边坡安全系数要小、稳定性差，同时由于空间限制，人员基本没有躲避空间。3、由于工程外墙外侧采用土模，如遇土质直立性差或沙层极易形成土方坍塌，在外墙外侧形成空洞，为减少安全及质量隐患需要将空洞填实，可采用竖直或水平压力注浆法填实空洞。8.3防止结构安全事故1、地下结构未形成前，随土方开挖，顶板结构要出现悬挑、大跨度情况，所以通道的开挖宽度不能过大，以免顶板结构发生开裂甚至发生结构安全事故。2、土方一旦开挖形成，必须立即形成结构，通过结构支撑保证工程安全。3、施工过程中应注意对工程顶板、下接墙体及柱子做好沉降观测。8.4防止其它意外事故1、地下施工要加强通风，照明要使用安全电压，电气安全防护装置必须安全有效，要配备足够的消防设备，同时避免机械伤害。2、主体施工阶段人员要从各出土口上下，爬梯要设安全护拦。各出土口应做好安全防护栏杆。出入口要尽快创造条件形成，以方便人员出入。9．环保措施成立以项目经理为组长，各专业施工队为组员的现场环保施工领导小组。制定工地环境卫生制度和文明施工制度，并由项目经理组织实施。做好施工噪音控制、污水排放、粉尘控制和进出场控制等各方面的具体措施，使环境保护达到郑州市文明施工工地标准。10．效益分析10.1社会效益16 由于逆作法采取表层支撑，底部施工的作业方法，故在城市中大有用武之地，特别是在商业区或火车站等交通繁华地带，它可以在地面道路继续通车的情况下，进行道路下主体作业，从而减轻了对周边交通的影响，避免了因堵车绕道而产生的损失。受到了各级领导及业主的一致好评，为郑州树立了良好的社会形象，社会效益显著。10.2环境效益1、噪音方面：由于逆作法在施工时是采用先表层顶板整体浇筑，再向下挖土施工，故其在施工中的噪音因表层顶板的阻隔而大大降低，从而减少了对外部的噪音污染，避免了因夜间施工噪音问题而延误工期。2、扬尘方面：通常的开敞式土方开挖，产生了大量的建筑灰尘，从而影响了城市的形象；采用逆作法施工，由于其施工作业在封闭的地表下，可以最大限度的减少扬尘。11．工程实例郑州市*****工程位于**街、**路、**路的路面以下，全线长1045m，总建筑面积94180㎡，共划分为8个标段，由8家施工单位分别承建，河南五建（集团）承担第五标段的施工任务。第五标段全长200m，宽度30m（局部有加宽），顶板面积6250㎡，地下二层。郑州火车站南、北出站口改造工程分为站内通道改造和站外疏散厅新建两部分，其中站内改造950m2，需要将通道上行踏步拆掉，增设底板、侧墙及顶板，并将站内地下室连通处墙体拆除。站外疏散厅及地面出口1250m2，与原地下明珠广场外墙拆除后实现连通，工程完成后，火车站旅客直接从站内进入明珠广场疏散。三项工程由于地理位置特殊，分别处于繁华的商业闹市区和交通繁忙的火车站地区，对周边各方面的影响都十分严重，必须在最段的期间内恢复道路的正常交通，否则在社会和谐、公众舆论、对外形象等方面都会造成极其严重的负面影响，工程的工期非常紧迫、任务极其艰巨。项目部通过认真的组织、严密的计划、科学的管理，采用“逆作法”施工，在进度、质量、安全和文明施工方面都达到了业主的要求和预期的目标，*****工程在第10天完成了顶板混凝土浇筑，比要求工期提前4天，受到了业主的奖励；火车站南、北出站口地下连通工程14天完成顶板施工，并恢复了地面正常交通，维护了郑州市火车站地区的社会形象和周边商铺的利益，得到了各级领导和社会的认可，为郑州市的基础工程建设作出了积极的贡献。16 目录1．前言12．工法特点13．适用范围14．工艺原理15．施工工艺流程及主要工序施工方法25.1施工工艺流程25.2主要工序施工方法55.2.1顶板土方开挖及管线原位保护55.2.2顶板结构施工65.2.3顶板上市政管线施工及道路恢复75.2.4降水75.2.5出土口施工75.2.6地下土方掏挖85.2.7墙板结构施工85.2.8柱子结构施工95.2.9底板结构施工95.2.10出入口、通风井施工96.施工机械设备、机具准备97．质量控制107.1模板工程107.2钢筋工程117.3混凝土工程117.4沉降监测128．安全管理措施129．环保措施1310．效益分析1311.工程实例1416'