上海建工五建集團有限公司廣西分公司 南寧 530022

1 工程概況

南寧永凱現(xiàn)代城位于廣西省南寧市東葛路與望園路交匯處，地上由1 幢27層四星級酒店、3 幢分別為26 層、27 層和28 層的高層住宅樓以及連為一體的5 層裙房組成，設4 層地下室，所有建筑的地下室連成一體（圖1）。

圖1 總平面布置

本工程基坑面積12 619 m2，周長約500 m，開挖深度約18.5 m。地下室外墻采用厚900 mm地下連續(xù)墻二墻合一結(jié)構，深約30 m。樁基礎為Φ1 500 mm鉆孔灌注樁，主樓核心筒部位采用群樁承臺，其余為一柱一樁，樁長約40 m，樁底擴孔2.4～3 m。地下結(jié)構柱采用Φ700 mm鋼管柱，壁厚10 mm，內(nèi)灌C30混凝土，作為逆作施工階段及永久結(jié)構柱。

本工程擬建場地位于南寧邕江一級階地，原為連片分布的池塘，地面標高69.73～74.14 m，現(xiàn)經(jīng)人工填土整平后，地面標高為73.18～74.52 m，較為平坦。主要土層有：①填土、②含淤泥質(zhì)黏土、④粉質(zhì)黏土、⑥1粉質(zhì)黏土、⑦粉土、⑧粉（細）砂圓礫、粉砂質(zhì)泥巖粉砂質(zhì)泥巖。

2 施工策劃

根據(jù)本工程特點及要求，方案前期曾經(jīng)考慮過順作法方案（地下連續(xù)墻圍護＋鋼筋混凝土水平支撐）和逆作法方案（地下連續(xù)墻圍護＋結(jié)構梁板作水平支撐）。經(jīng)方案深化比較分析，順作法施工無法滿足工期要求，而按照常規(guī)逆作法的施工安排，則需要分為5 次挖土。經(jīng)過比較分析，并結(jié)合本工程的土層地質(zhì)條件，提出采用躍層逆作法（地下連續(xù)墻圍護＋躍層逆作＋結(jié)構梁板作水平支撐）的施工方法。

躍層逆作法的核心為超挖施工技術，由上至下先行施工地下室B0、B2、B4層結(jié)構板梁，使其在基坑開挖過程中形成基坑的水平支撐，B1、B3層梁板結(jié)構隨后穿插施工。相對于常規(guī)逆作法施工，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在地下施工空間、工作面的成倍放大，這樣既可以通過機械設備的靈活布置提高挖土出土速度，又可以通過合理的施工組織提高地下結(jié)構施工效率，從而大大縮短施工工期。

躍層逆作法能否得以實施的關鍵是基坑圍護和支撐體系的安全性，本工程按照實際工況對基坑圍護和支撐體系進行了受力和變形驗算，均可滿足要求，使躍層逆作法施工成為可能。而要使躍層逆作施工順利進行并達到預期的效果，則要在巖石地層中地下連續(xù)墻施工、鋼管柱垂直度控制以及地下空間高效取土等方面制定針對性的技術措施。

3 躍層逆作法施工關鍵技術[1-3]

3.1 施工流程

場地平整放線，施工監(jiān)測測點布設→地下連續(xù)墻施工，工程樁、鋼管柱施工→設立深井井點，基坑預降水→基坑內(nèi)盆式挖除第一皮土方，開挖標高為－4.85 m，隨挖隨澆搗支模墊層→施工B0（±0.00 m）層樓板→基坑內(nèi)盆式開挖至－12.50 m，隨挖隨澆搗支模墊層；同時可開始施工地上一框結(jié)構→施工B2（－10.45 m）層樓板，同時可施工地上二框結(jié)構→盆式開挖至基坑底－18.5 m，開設盲溝、施工底板墊層及防水層→地下室底板B4（－17.65 m）施工，同時可施工地上三框結(jié)構→施工B3（－14.05 m）層樓板，核心筒結(jié)構由下至上順作施工；補全地下室柱、墻、地墻內(nèi)襯墻等豎向結(jié)構；同時可施工地上四框結(jié)構→施工B1（－5.25 m）層樓板，主體結(jié)構繼續(xù)向上施工。

3.2 地下連續(xù)墻施工技術

本工程地下連續(xù)墻深近30 m，墻身范圍內(nèi)土質(zhì)分布呈現(xiàn)上軟下硬的特點，淺層土多為淤泥質(zhì)及粉質(zhì)黏土，深層土為巖石地層，墻底穿透層圓礫進入層粉砂質(zhì)泥巖，巖石地層中的成槽工藝需進行研究。墻厚為非標準的900 mm，需對成槽設備進行改裝。

其工藝流程如圖2所示。

圖2 工藝流程

3.3 鋼管柱垂直度控制技術

本工程逆作法施工采用豎向支撐構件一柱一樁（即鋼管混凝土柱和柱下鉆孔灌注樁）的結(jié)構形式。裙房部位鋼管柱已經(jīng)達到主體結(jié)構承載力要求，即為今后永久結(jié)構柱；主樓部位鋼管柱包澆高強鋼筋混凝土后成為永久結(jié)構柱。為保證一柱一樁的受力及后包結(jié)構施工，一柱一樁須滿足1/400的垂直度要求，因此施工時必須采取糾偏調(diào)垂措施。本工程采用高精度三軸自動無線實時調(diào)垂系統(tǒng)對鋼管柱的垂直度進行控制（圖3）。

（a）取消了傳統(tǒng)調(diào)垂系統(tǒng)的校正鋼架和鋼架基礎，將格構柱的可調(diào)連接直接設置在護筒上，從而確保調(diào)垂系統(tǒng)的可靠性；

（b）采用了無線信號傳感器，精度大大提高；

（c）采用無線信號傳感器采集數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控與調(diào)垂，發(fā)現(xiàn)情況后能及時予以調(diào)整；

（d）采用三軸液壓調(diào)節(jié)機構，x、y方向調(diào)垂由計算機控制同步進行，提高了調(diào)垂精度與可靠度。

圖3 調(diào)垂系統(tǒng)原理

3.4 地下空間高效取土技術

3.4.1 躍層逆作法高效取土工藝

傳統(tǒng)逆作法取土過程中，封閉條件下挖土操作空間小、駁運環(huán)節(jié)繁瑣、取土口出土效率低等問題難以解決，而采用躍層逆作法，通過超挖施工，增大施工空間，使上述問題的解決成為可能。

本工程為加快挖土施工速度，在±0.00 m樓板靠近望園路出入口處安裝了1 臺特制的土方車升降機，并在東葛路出入口附近設置鋼筋混凝土坡道，運土車輛可直接經(jīng)由升降機和坡道進入坑下開往取土點，由挖掘機挖出的土方直接裝上車輛，再通過升降機和坡道回到地面將土方運出工地，大大提高了出土效率。

3.4.2 升降機設備系統(tǒng)

土方車升降機設備系統(tǒng)由電動機組、鋼架、轎箱（吊籃）、減速機、傳力系統(tǒng)（鋼絲繩和滑輪組）、剎車組及電器電路組成。鋼架架設于已有工程樁上，電動機組通過傳力系統(tǒng)實現(xiàn)對轎箱的升降，土方車輛出入轎箱實現(xiàn)快速出入地下室開挖面，如圖4。

土方車輛質(zhì)量和設備質(zhì)量由已施工結(jié)構梁板和工程樁承受，對升降機布置位置地下結(jié)構進行局部補強，并在已施工樓板位置設置導軌，實現(xiàn)對土方車量和施工機械安全進出的控制，如圖5。

4 躍層逆作法施工技術實施效果

（a）本工程采用躍層逆作法施工使得地下施工空間成倍增加，可布置大型挖土機械進行挖土作業(yè)，并通過升降機和坡道使土方車直接進入地下室開挖面裝車，在減少挖土機械使用量的同時大幅度提高挖土出土速度。

圖4 升降機設備系統(tǒng)示意

圖5 升降機平面布置示意

（b）本工程挖土和裝車均在地下室進行，可取消±0.00 m板上的大型提升裝車挖土機械，使地下、地上結(jié)構能同時施工，縮短總施工工期。

（c）本工程地下室B1、B3層梁板跳空不作為圍護墻的水平支撐，可與其下的挖土施工穿插進行，使地下室工作面成倍增加，便于各工種的互相搭接調(diào)劑。

（d）本工程巖石地層非標準地下連續(xù)墻施工，通過對現(xiàn)有設備進行改造，并采用鉆、抓、沖、修、清相結(jié)合的特殊成槽工藝施工，既保證了施工質(zhì)量，又避免了使用銑槽機的高昂機械費，節(jié)省了機械設備使用費。

（e）本工程對傳統(tǒng)鋼管柱調(diào)垂系統(tǒng)進行優(yōu)化改進而研發(fā)的高精度三軸自動無線實時調(diào)垂系統(tǒng)，在實際應用中取得了較好的效果，基坑開挖后鋼管柱垂直度實測結(jié)果為：柱垂直度≤1/800的占比達72.2%，柱垂直度1/500～1/800的占比達26.9%。