【技术求助】建筑工程地下室逆作法施工关键技术与质量控制

问答版主

问题背景：项目类型：地下三层逆作法施工。疑问：1.逆作法施工原理？2.中间支撑柱如何施工？3.挖土方式有哪些？4.节点防水处理？5.沉降如何控制？

问题描述：详见上述背景

已做尝试：（待补充，欢迎同行分享解决经验）

核心疑问：请有相关经验的同行提供解决方案或参考案例。

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关于逆作法施工的几个问题，我参与过两个逆作法项目，一个三层一个四层，分享点实践经验

逆作法现在应用越来越广，特别是市区深基坑工程，周边环境复杂、对变形控制要求高的时候，逆作法确实有优势。下面针对你提的几个问题逐一聊下。

1. 逆作法施工原理

逆作法的核心思路就是"先撑后挖，由上往下"。跟传统顺作法先开挖到底再逐层往上做结构相反，逆作法先施工顶板（或首层楼板），然后利用已完成的结构楼板作为基坑的水平支撑体系，在楼板的保护下逐层向下开挖土方并浇筑下层楼板。

说白了，就是用结构楼板代替了传统的钢支撑或者砼支撑，把支撑体系和主体结构合二为一。这样做的好处是支撑刚度大，基坑变形小，对周边环境影响可控；而且顶板完成后可以提前做路面恢复，甚至顶板上方可以提前做绿化或临时道路，大大缩短工期。

不过逆作法的施工难度和技术要求都比顺作法高，特别是节点处理和施工缝方面，后面细说。

2. 中间支撑柱如何施工

这个部分是逆作法最关键的技术之一，中间支撑柱通常采用一柱一桩形式，就是把工程桩和中间的钢结构柱组合在一起，在逆作阶段作为竖向承重构件，后期再外包钢筋混凝土形成永久性框架柱。

施工顺序一般是：

首先，在地下连续墙或排桩围护结构完成后，进行工程桩施工。然后，在桩孔内插入钢立柱（通常是钢管混凝土柱或者格构式钢柱）。钢柱的定位和垂直度控制是关键，垂直度偏差一般要求控制在1/500以内，有些严格的项目要求1/1000。常见做法是在钢柱底部设置定位支架，配合导向装置精确定位。

插入钢柱后，浇筑桩身混凝土，钢柱底部埋入桩身不小于1.5~2m。同时钢柱外侧的钢筋笼需要按设计要求绑扎到位，后期与外包混凝土一并施工。

根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008第4.1.2条和《钢管混凝土结构技术规程》CECS 28:2012第6.3节，钢立柱的定位精度和垂直度控制要求非常严格，必须采用专用设备进行精确定位。

这里有个实践经验：钢柱插入前，最好做一次试吊，确定起吊点和绑扎方式，避免因吊装变形导致垂直度超标。如果真的出现偏差超过设计允许值，不要贸然回填，停下来研究纠偏方案，有些项目是用千斤顶和反力架调整的。

3. 挖土方式有哪些

逆作法挖土难度大，因为工作面小，而且上面有顶板挡着，大型机械进不去。常见挖土方式有：

机械取土：在顶板上预留取土口（通常在柱网中间或者靠近地下连续墙处），用长臂挖掘机或者伸缩臂挖掘机从取土口向下取土。层数少的（二层以内）比较适用，效率相对较高。

人工挖土配合垂直运输：三层及以上的逆作法，因为机械臂够不着了，更多采用小型挖掘机在下面挖土，然后用滑槽或者铲车装土，再通过垂直运输井运到地面。垂直运输井一般利用周边位置，提前留好出土口。

盆式开挖与抽条开挖结合：开挖方式上，一般先开挖中间区域的土方（盆式开挖），等中间部位的结构楼板浇筑完成后，再开挖周边的土方（抽条开挖）。这样做的目的是利用"时空效应"控制基坑变形，避免大面积卸载后围护结构变形过大。

具体到地下三层的情况，我推荐你参考以下方式：

首层顶板做完后，在第一层取土口区域用长臂挖掘机挖到负一层底标高，施工负一层楼板。然后向下开挖到负二层底标高，施工负二层楼板。最后挖到负三层底标高，施工底板。开挖过程中要预留临时出土坡道或者垂直运输井，逐步施工。

这里有个重点：每一层挖土完成后要及时浇筑楼板，不能长时间空置，否则基坑变形会失控。根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012第8.2.2条，逆作法施工过程中，地下结构底板必须在土方开挖到设计标高后尽快完成，严禁超挖和长时间暴露。

4. 节点防水处理

逆作法的防水是难点中的难点，主要是因为施工缝太多，而且在楼板与地连墙、钢柱与楼板、取土口等多个地方存在薄弱环节。我重点说几个关键节点：

地下连续墙与主体结构楼板的连接节点：这是逆作法防水的第一个难点。楼板与地下连续墙的连接处，通常有冠梁和腰梁，钢筋怎么连接是个问题。常见做法是：在地下连续墙施工时提前预埋接驳器（钢筋连接器），或者在墙面上植筋，然后浇筑楼板。这里要特别注意预埋件的定位精度和防锈处理，一旦错位后期处理非常麻烦。防水做法是在连接处设置止水钢板或者遇水膨胀止水条，并做一道防水附加层。

一柱一桩部位的防水：钢管柱穿过楼板处，要考虑钢管柱的热胀冷缩和结构沉降差异。这里通常的做法是在钢管柱周围设置止水环（焊接在钢管柱外壁上），同时柱与楼板交接的阴角处做圆弧倒角，配合防水涂料加强。

根据《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2011第5.3.4条，变形缝、施工缝、后浇带等薄弱部位的防水构造必须符合设计要求，止水带、止水条、密封材料等必须按设计要求施工。

实际项目中的做法：在楼板与地连墙接缝处、柱与楼板接缝处、取土口封堵处，除了常规的防水卷材或涂料外，还建议在迎水面（地连墙外侧）做一道水泥基渗透结晶防水层作为加强。同时所有施工缝预留的止水钢板用量要充足，搭接长度不小于20mm，双面满焊。

5. 沉降如何控制

逆作法沉降控制主要分两部分：一是土体沉降（基坑变形），二是立柱桩的竖向沉降。

土体沉降控制：主要依靠地下连续墙或排桩围护结构的刚度以及逆作法楼层水平支撑体系。每一层楼板完成后就形成了一个闭合的水平支撑系统，围护结构的水平位移和坑外土体沉降就能得到有效控制。根据《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009第4.2.2条，逆作法基坑围护结构的水平位移和周边土体沉降属于一级监测项目，必须实时监测，报警值按设计要求设置。

立柱桩沉降控制：这个是逆作法特有的问题。因为一柱一桩要承受上部所有楼层的重量（逆作阶段是全部重量），每增加一层楼板，钢柱的荷载就增加一层。如果桩基不均匀沉降，