提高建筑基础和地下空间施工效率的六种技术

为了能积极应用高效成熟技术，优化施工工序穿插，提高科学技术对快速建造的支撑能力。中天公司结合工程实际，充分利用现有优质高效建造技术，多部门联合编制了这份快速建造技术总结，以便发挥科技在快速建造实施过程中的支撑和引领作用。

全文共分为8大部分，包括地基基础及地下空间技术、混凝土技术、钢筋及预应力技术、模板及脚手架技术、机电安装工程技术、装饰装修工程技术、防水保温技术、装配式建造技术等，豆工将在接下来的几天，一一分享给大家，供大家参考使用。

今天给大家分享的是地下空间快速建造施工技术，包含6项施工技术。

一、深基坑土方开挖用贝雷梁式钢栈桥施工技术

1.概述

随着建筑朝着深、高、难多向发展的今天，地下深基坑施工占用施工工期长，尤其是土方开挖阶段，如何加快深基坑土方出土速度是需要解决的施工难题。

土方开挖工期，一般占地下施工阶段的 1/3 工期，提高土方出土效率，减少土方施工时间是降低地下施工造价的简易方法。在深基坑施工中采用贝雷梁组装式的钢栈桥可有效解决土方运输问题，提升出土效率，贝雷梁组装式的钢栈桥可重复周转利用，是一种绿色节能的施工技术。

本快速建造技术成功地运用于福建省泉州市和昌贸易中心项目，该项目土方开挖需结合内支撑进行施工，总工期为 100 日历天，钢栈桥需配合基坑支护及土方开挖施工历时 85 天，节约工期 15 天。

2.工艺流程

施工工艺流程图

3.操作要点

3.1 栈桥立柱桩基施工

栈桥立柱的桩基成孔按照设计的桩型选用对应的桩基施工机械进行成孔，常见的栈桥桩基有旋挖桩、冲（钻）孔桩及锤击桩等。桩基施工中应按照各类设计桩型进行桩基施工质量控制，确保桩基施工质量。其中桩基施工阶段的栈桥钢管立柱预埋进入桩身长度应满足设计要求，并在桩基施工过程保证钢管立柱不上浮、不下沉、不倾斜、不偏移，同时桩基允许偏差应符合各桩基施工相应的规范规定要求。

3.2 土方开挖

为提供栈桥施工工作面，一般在土方开挖中进行超前开挖栈桥施工工作作业面。在土方开挖过程中应做好开挖边线及深度控制，根据土层选择合理的放坡系数，按照栈桥允许分段施工的原则，土方开挖范围及深度亦可以按照分段施工要求进行合理的施工安排，超前开挖的土方开挖深度宜控制在 3m 内，特殊地质等条件允许时则可以适当调整。

除保证土方开挖安全外，开挖过程中应注意保护钢管立柱不被机械所伤，同时应开挖出立柱施工面要求，详见图 1.6.2。常见栈桥设计坡度为 8%～12%，在土方开挖中应按照坡度进行开挖，控制开挖深度，提供合理的栈桥钢管立柱施工作业面。

开挖作业面示意图

（1- 立柱；2- 挖土面；h1- 挖土面至柱顶最大高度，一般不大于 2m ；h2- 挖土面至柱顶最小高度，一般不小于 50cm） ）

3.3 标高引测，钢管立柱处理

根据设计图纸，在已开挖出的钢管立柱上进行钢管顶标高引测，标高点应醒目，每根钢管立柱上应有对称的 2 点。超长部分钢管立柱宜采用气焊切除，同时根据设计图纸中主梁的尺寸放样于钢管立柱上，后再立柱上进行主梁位置切割成型凹槽及加强板焊接。常见的凹槽尺寸及加强板设计图见下图。

钢管立柱顶主梁限位凹槽

（1 －12 加劲肋；2 －12 加劲肋；3 －横梁 I40a(2 排并列) ；4 －钢管桩顶标高详平面标注；5 －纵梁）

凹槽成型宽度尺寸偏差不宜大于 20mm，深度尺寸偏差不应大于 5mm。凹槽放样气焊切割前应采用拉线及卷尺复核后方可进行切割。为保证型钢主梁安装后的水平及标高，每排立柱顶端凹槽成型后的底标高应一致。

3.4 安装型钢主梁

型钢主梁规格一般为 2 根 I40a 并列，两根型钢钢梁需先焊连在一起后安装。安装完成的主梁应焊接固定牢固，型钢面应在一条坡度线上。

3.5 安装固定贝雷梁

采用 10#工字钢焊成的“U”型卡来连接贝雷片与主梁，其连接大样详见后附图 1.6.4。贝雷片与贝雷片之间纵向连接处采用螺栓连接，横向连接每两跨设置一道剪刀拉杆连接，拉杆连接接头为螺栓。

贝雷片与次梁连接大样

（1-8mm 厚钢板 U 型卡；2- 贝雷片；3- 次梁）

3.7 安装行车桥面板

行车桥面板采用 8mm 厚的花纹钢板，花纹钢板与次梁的连接采用电弧焊的方式进行连接固定。花纹钢板垂直次梁方向铺设，每块花纹钢板之间预留 100mm间隙以进行清理桥面垃圾。面板安装完成后不能翘曲，变形。栈桥面板的设计大样见下图。

钢板面防滑条设置大样

（1-8mm 厚花纹钢板；2-B25 螺纹钢筋@300 ，沿行车方向满布）

3.8 焊接防滑钢筋条及防护栏杆

面板的防滑条设计采用 B25 钢筋，钢筋间距 300mm，钢筋与钢板之间的连接采用电弧焊连接，每间隔 300～400mm 焊接长度为 200mm 的焊接连接点。防护栏杆采用 16#工字钢与 48×3.5 的钢管组合而成，工字钢高度 1.2m。

3.9 试车、验收使用

整个栈桥组装完成后首先应进行试车运行检测各连接点连接质量、焊缝的焊接质量，确保施工过程使用安全。试车根据设计的极限荷载来组织试车。试车从空车开始至两辆满车运行，每次试车的试验车来回运行次数不小于 10 个轮次，并对试车过程的沉降观测点进行观测，对各连接点质量进行全面核查完毕后，参与各方签字确认后进行验收开始使用。试车是检验栈桥承载力、安全性的最主要的步骤之一，未进行试车监测应严禁使用。

3.10 水平拉杆、剪刀撑安装

根据设计图纸，当土方开挖至足够深度时应及时设置钢管立柱之间的水平拉杆，保证栈桥底部的整体性，同时设计的竖向剪刀撑位置开挖完成后及时焊接设置，以满足栈桥底部的稳定性。水平拉杆一般设计采用直径 273×8.0mm 的钢管，剪刀撑采用 I20a。

3.11 维护、拆除

栈桥在土方开挖使用过程中应对栈桥的沉降进行监测，对防滑条、栈桥面板连接点、防护栏杆等进行日常检查，对贝雷梁与主梁、次梁连接固定的 U 型卡进行观察，有脱落的位置及时补焊。每 3～5 天进行一次安全巡查，及时对栈桥进行维护。

栈桥在土方开挖完成后根据项目后期使用计划方案要求及时组织拆除，拆除顺序一般为防滑条及面板→防护栏杆→次梁→贝雷梁→主梁→剪刀撑、水平拉杆→钢管立柱。

二、GRC 水泥板代替砖胎模施工技术

1.概述

传统的基础地梁、独立承台、集水坑等侧模不易拆除部位，一般单独挖土，采用砌筑砖胎模作为模板。但是砖胎模砌筑工程量较大，投入人力较多，成本较高且不利于保证工期。本技术提出采用 GRC 水泥板代替砖胎模施工，可以有效地起到节约成本、节约工期、降低劳动力投入等效益。GRC 属于水泥基复合材料，如果将其作为永久性模板，与混凝土之间的粘结作用主要通过粘结力、机械咬合力以及混凝土与玻璃纤维增强水泥板表面的凹凸不平之间的摩阻力来实现的，能够与现浇混凝土形成良好的界面结合，共同承担荷载，GRC 水泥板作为结构的一部分具有很好的复合效果。

本技术成功地应用到天津市北辰医院项目，总建筑面积约 48505.83m 2 ，基础结构采用桩基筏板基础，采用 GRC 水泥板替代砖胎模，工期比传统砖胎模施工工艺缩短 3d 左右，工期节省 40%，工程造价节省 20%。

2.工艺流程

施工工艺流程图

3. 操作要点

3.1 施工准备

1）项目经理部组织专业施工队伍，并进行施工前技术、安全培训，培训合格后方准入场。

2）基坑（槽）必须开挖到位，并按设计和规范要求对基坑（槽）底、侧处理完毕。

3）施工测量放线等均已在现场弹出，并经验收、复核并办理好复核手续。

4）基坑及基槽周边堆土固化处理完毕，避免施工土方坍塌或夹砂等污染作业面。

3.2 垫层施工

基槽验收合格后，尽快施工承台及地梁垫层，垫层比承台及地梁边线两边分别外扩 100mm。

3.3 测设承台及地梁边线

垫层强度达到 1.2MPa 即能上人时，弹出地梁及承台外边线，以作水泥板安装的边线用。

3.4 水泥板的安装

水泥板运输到工地采用塔吊吊装到基坑内，选择较平整部位放置，根据尺寸大小可以人工抬置施工部位进行安装，在开挖好的梁及承台体侧面嵌入大头木楔并拉线找直，把 GRC 水泥模板贴紧，梁及承台侧面木楔用大钉子加固。如梁及承台自身截面尺寸过大、过高，可用木方进行内支撑或外加固；在梁及承台连接的地方，水泥板可以根据现场需要切割成符合要求的尺寸。水泥板衔接时要严丝合缝，可在侧面用木方连接加固在一起，测其垂直度要符合要求，见下图。

3.5 水泥板外侧土方回填及夯实

水泥板加固完成后，水泥板与边坡之间可用 2：8 灰土进行填充并分层夯实，但要注意勿扰动水泥板，若有扰动，重新加固，保证截面尺寸符合要求。

3.6 基础底板垫层施工

土方回填完毕，尽快施工基础底板垫层。垫层混凝土在振动过程中，尽量不碰及水泥板附近，可人工修整完好。

3.7 底板垫层及水泥板衔接处理

水泥板加工时考虑到防水的抹灰，要做成圆角，所以水泥板加工单在提计划时可设置为高度比梁高度低 20mm；也可以把地梁、承台水泥板与筏板垫层交接处阴阳角抹灰成圆角。水泥板顶端亦可以用打磨机打磨成圆角，避免对防水层的破坏。

3.8 质量验收

水泥板安装加固牢固后， 经项目部自检合格后报监理验收，合格进行下一道工序—防水层施工、钢筋绑扎、混凝土浇筑。不合格，返工重新进行处理。

三、金刚绳锯静力切割混凝土内支撑梁施工技术

1.概述

深基坑混凝土内支撑梁的拆除常常采用静力切割的办法。静力切割技术与传统的风镐拆除、机械炮头拆除相比具有噪音小、粉尘少、速度快、效率高等特点，与爆破拆除技术相比具有振动小、对周边安全影响小以及审批手续简单等特点。该方法既能提高混凝土内支撑梁的拆除效率，同时也能减少对周边环境的污染，实现绿色环保施工的目的。

本快速建造技术成功地运用到位于福建省泉州市和昌贸易中心工程，原计划每层结构和拆撑施工合计需要 45 天，其中每道撑完全拆完需要 25 天，采用静力切割技术后，每道内支撑梁拆除仅耗费 14 天，节约工期近一半，实现地下室单层面积 16500 结构施工时间仅 25 天。

2.工艺流程

施工工艺流程图

3.操作要点

3.1 施工准备

混凝土内支撑拆除前，首先应按照换撑设计要求施工完成换撑结构并达到设计强度，切割拆除施工方案得到设计、监理、建设等单位同意并审批，采用的液压控制机台和操作工人进场，临时用水用电线路准备就绪，吊运吊车和叉车准备到位，按照拆除方案要求对内支撑梁底支撑卸荷到位，支撑通常做法为：内支撑梁底距离结构板面 600mm 高差时采用枕木进行支撑，当高差大于 600mm 小于2000mm 时采用双排支撑钢管架，2000mm 以上时采用 3 排支撑钢管架，支撑架严格按方案进行搭设。

在施工支撑架体的同时应对梁进行切割段划分放样，放样的依据为叉车以及吊车的运力，一般以 1m 3 砼块为宜。

3.2 腰梁钻孔

根据施工段的划分腰梁的边界，从边界开始每间隔 2500mm 放样取孔点，间距应满足吊运的重量限定要求，即切割完成后的砼块重量不能超过叉车及吊运设计重量。同时，保证切割的刀数即切割截面面积最小，放样完成后应进行核样确定取孔样，保证与要求尺寸无大偏差。

3.3 切割施工

段内的内支撑梁切割的顺序一般先次梁后主梁，先内梁后腰梁顺序。在刚开始切割时容易出现卡绳现象，甚至会出现绳锯被卡断等，这是由于内支撑梁原残存应力变形挤压的结果。梁切割时要注意配合梁的叉车转运，一般梁中段切割线要组成倒八字便于梁段的抽出，否则容易出现梁在叉车转或直接吊运时卡住造成砼块掉落板面风险，需要严格控制。切割完成面的效果见下图。

金刚绳锯梁切割效果图

切割过程中，要加强基坑监测，根据监测结果来判断换撑是否有效，一旦出现监测异常或超过允许值，立即停止支撑拆除并查找原因。

3.4 吊运出场

梁切割完成一定数量后可以开始吊运出场，为节约吊车费用，尽量减少吊车的移动。同时为保证吊车的施工安全，一般不在吊车吊重半径覆盖范围内的梁段均采用叉车进行转运，叉车转运要控制梁段的平衡，避免梁段砸到楼板。同时严禁叉车将梁段叠加放置在楼板上。一般地下室结构均有后浇带，需要采用 10mm以上厚钢板制成临时通道板，避免损伤楼板结构。电梯井、楼梯间等空洞处需要搭设叉车通道，严格按照计算的立杆或型钢间距进行安装，确保叉车平稳。吊车在调运时应有专职指挥，并保证司机不疲劳作业。同时，每部土方车运输不得超载。梁块叉车转运及吊装实景见下图。

砼 梁块吊运出场

3.5 垃圾清理

为了比较快捷地完成切割留下的水泥浆的清运，可以增加人工数量进行装运，并安排 3-6 个 1.5m 3 容量的料斗，塔吊配合垂直运输和装车。一般采用叉车转运砼块的楼地面均铺上麻袋或土工布，清理时将养护用材料清理干净即可。

四、地下结构逆作法施工技术

1.概述

逆作法是指在地下结构施工中采用自上而下逐层施工的方式，即先沿着建筑物地下室四周施工排桩或地下连续墙，将其作为基坑的围护结构，有时也可用作地下室外墙，同时在建筑区域内部施工中间支撑桩，组建竖向承重体系，随后土方分层从上向下开挖，浇筑该层地下室的梁板结构。逆作法工艺与常规顺作法相比，具有可以缩短工期、对周边环境影响小、节省建筑成本等优点。逆作法主要适用于市区建筑密度大，邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感，施工场地狭窄，施工工期紧张，地基软土层厚等情况，对于三层及以上的地下室效果尤为明显。

本技术成功的运用到福建省厦门市厦门世侨中心工程项目，工程以地下室逆做法施工为主要关键线路，上部主体结构同步进行，大幅度的缩短工期 3 个月。

2.工艺流程