本发明涉及一种建筑施工方法，特别是一种建筑物地下室结构的逆向施工方法。
背景技术：
自改革开放以来，国内城市建设规模不断扩大，建筑物密度和高度也随之加大，深、大型基坑随建筑物密度和高度的增加已被普遍采用。现有技术是采用先挖掘基坑在施工的办法，但随着开挖深度的不断增加，降水形成的降落漏斗影响区域范围也不断扩大，对基坑周围既有建筑物的影响也越来越大，现有技术造成基坑周围地面沉陷、道路、建筑、地下管线变形错位和基坑开挖后续施工的困难。
发明目的
为解决上述基坑周围地面沉陷、道路、建筑、地下管线变形错位和基坑开挖后续施工的困难的问题，本发明公开一种建筑物地下室结构的逆向施工方法，针对工程周边建筑物密集，地下管线复杂的地区，在地下结构部分采用逆作综合施工，取得较好效果。
本发明实现发明目的采用的方法是：
一种建筑物地下室结构的逆向施工方法，该工法采用在先期成型的桩柱孔内浇筑地下结构桩柱子后,在进行地下结构部分逆作施工的方法实现，该施工方法由以下步骤实现：
步骤1.地面上进行地下室结构的桩柱孔施工，并对形成的桩柱孔进行护壁处理，桩柱孔施工中，桩柱孔分成地下室空间尺寸以下的桩孔部分和穿越地下室空间尺寸的柱孔部分，对于穿越地下室空间尺寸的柱孔部分的孔径尺寸大于柱子轮廓尺寸0.8-1.2米的柱子施工空间。
步骤2.桩子混凝土浇筑：将桩子钢筋笼安装就位在桩孔部分孔内，复线无误后浇筑桩芯混凝土，桩子混凝土浇筑至柱子插筋锚固端底标高处，待柱插筋绑扎安装后二次灌注桩子混凝土至设计标高；
步骤3.柱子混凝土浇筑：
捆扎柱子钢筋，在柱孔部分的柱孔内进行柱箍筋的绑扎，柱子钢筋绑扎安装时，按照地下楼层标高及设计位置安装固定地下室外墙水平预埋筋及柱子箍抗剪预埋筋；
安装固定柱子模板，柱子模板的安装固定，按模板设计要求在柱孔部分的柱孔内自下而上进行；
在安装固定的柱子模板内浇筑柱子混凝土至柱子设计标高；
步骤4.地下室负一层结构土方挖掘清除；
桩子混凝土和柱子混凝土浇筑完成后，采用机械和人工结合方式对地下室负一层结构土方挖掘清除，挖掘清除后对负一层的柱子模板进行拆除施工。
步骤5.地下室负一层外墙混凝土结构施工；
在地下室负一层结构土方挖掘清除过程中应及时插入外墙施工，每次施工高度应视周边土体情况现场按设计规范确定，外墙水平钢筋采用单面搭接焊的方法与柱子施工时预留筋焊接，上节挡墙施工时，应预留竖筋与下节竖筋连接，设置水平止水钢板或防水凹槽；
步骤6.地下室结构施工；
地下室负一层土方挖掘清除完成后，根据基底土质情况浇筑混凝土垫层，垫层厚度应满足刚度要求，防止地下室负一层顶板模板下沉，垫层标高应与地下室负二层楼板底标高一致，横梁、楼板结构模板支撑立杆底部应加设垫板，防止垫层局部不均匀沉降，进行地下室负一层横梁、楼板结构混凝土浇筑；
步骤7.地下室负二层土方挖掘清除施工；
待地下室负一层横梁、楼板结构混凝土达到规范要求的拆模强度后，拆除支撑架体，进行地下二层土方挖掘清除，地下二层土方挖掘清除均为暗挖，采用分层开挖土方，每层厚度小于1米，开挖土方的基坑边与外墙边距离不小于2米，边坡坡度应根据土质情况，满足自然放坡的坡度要求，地下室负二层土方挖掘清除完成后，根据基底土质情况浇筑负二层混凝土垫层；
步骤8.地下室负二层的横梁、楼板结构施工；
在地下室负二层混凝土垫层上进行地下室负二层结构横梁、楼板施工，由于地下室柱子先行施工，而地下各层横梁、楼板随土体开挖进展自上而下逐层浇筑，通过柱上预留抗剪钢筋及环梁与柱子之间的摩擦力承受地下室楼板活荷载及自重，地下室每层的横梁、楼板结构混凝土浇筑应同步施工。
本发明的有益效果是，施工方法简单、效率高、成本低，可别是解决基坑周围地面沉陷、道路、建筑、地下管线变形错位和基坑开挖后续施工的困难等技术问题。本施工工法主要适用于工程桩为挖孔桩的地质地段、邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感、施工工期紧张、施工场地狭窄、周围建筑密度大的大型地下结构工程。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图1为本发明施工工艺流程图。
具体实施方式：
本发明施工的工艺原理为：本发明多层地下室的施工方法是一种“封闭式”施工方法。其工艺原理是在地基土方上开挖桩柱孔施工，桩柱孔施工中，桩柱孔分成地下室空间尺寸以下的桩孔部分和穿越地下室空间尺寸的柱孔部分，对于穿越地下室空间尺寸的柱孔部分的孔径尺寸大于柱子轮廓尺寸0.8-1.2米的柱子施工空间，桩芯混凝土浇筑后在桩孔内实施地下结构的柱子，柱子施工过程中需预留梁抗剪钢筋及墙的水平钢筋。然后进行负一层土方开挖，开挖过程中逆作浇筑挡墙对边坡进行支护。再浇筑首层横梁、楼板结构，利用其作为地下结构的水平支撑。按此方法自上而下逐层完成地下结构施工，直至结构封底。
该施工方法由以下步骤实现：
步骤1.地面上进行地下室结构的桩柱孔施工，并对形成的桩柱孔进行护壁处理，桩柱孔施工中，桩柱孔分成地下室空间尺寸以下的桩孔部分和穿越地下室空间尺寸的柱孔部分，对于穿越地下室空间尺寸的柱孔部分的孔径尺寸大于柱子轮廓尺寸0.8-1.2米的柱子施工空间。
桩柱孔施工严格按照相关规章、规范施工外，施工采用的技术措施为：
桩柱孔施工中，钢筋混凝土护壁，穿越地下室空间尺寸的柱孔部分的孔径尺寸大于柱子轮廓尺寸0.8-1.2米，扩大直径的尺寸应能满足柱子施工作业，最佳取800～1000mm为益，扩大桩孔的底标高低于柱子底插筋的底端30～50mm。
在流沙情况较轻时，缩短这一循环的开挖深度至0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注，当桩柱孔壁塌落，有泥沙流入而不能形成桩柱孔时，可用纺织袋逐渐堆堵，形成桩柱孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。
在流砂较严重时，用下钢套筒的方法，钢套筒与护壁用的钢模相似，以孔外径为直径，可分成4～6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土护壁外侧部小于0.5m,装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿形成桩柱孔。
步骤2.桩子混凝土浇筑：将桩子钢筋笼安装就位在桩孔部分孔内，复线无误后浇筑桩芯混凝土，桩子混凝土浇筑至柱子插筋锚固端底标高处，待柱插筋绑扎安装后二次灌注桩子混凝土至设计标高。
桩子混凝土浇筑：
桩子钢筋笼制作好后采用塔吊或吊车安装就位，复线无误后浇筑桩芯混凝土，桩子混凝土浇筑至柱插筋锚固端底标高处，待柱子插筋绑扎安装后二次灌注桩子混凝土至设计标高。
步骤3.柱子混凝土浇筑：
捆扎柱子钢筋，在柱孔部分的柱孔内进行柱箍筋的绑扎，柱子钢筋绑扎安装时，按照地下楼层标高及设计位置安装固定地下室外墙水平预埋筋及柱子箍抗剪预埋筋。
安装固定柱子模板，柱子模板的安装固定，按模板设计要求在柱孔部分的柱孔内自下而上进行；
在安装固定的柱子模板内浇筑柱子混凝土至柱子设计标高。
桩孔内地下室结构柱子混凝土浇注
将轴线侧放于桩井圈上，并做好油漆标记；再将轴线落于桩子顶混凝土上，在桩子顶混凝土上放柱子出插筋位置，绑扎柱插筋，钢管架定位；采用汽车泵浇筑柱插筋混凝土，混凝土浇筑至设计基顶标高。
柱子主筋与插筋采用直螺纹连接，先搭设钢管灯笼架，作柱子钢筋定位，保证钢筋的平面位置及垂直度。钢筋工在柱子孔内进行柱箍筋的绑扎。由于孔内操作空间有限，柱子箍筋只能从上部套住柱子主筋，用绳子系好，滑入下部，从下往上绑扎柱箍筋。柱子钢筋绑扎安装时，按照地下楼层标高及设计位置安装固定地下室外墙水平预埋筋及柱子箍抗剪预埋筋。
柱子模板制作安装。在制作模板以前绘制出详细的模板拼装图和制作大样图用来指导模板的制作和安装工作。模板制作完毕后，采用吊车或塔吊将模板吊入孔内就位。柱子模板采用钢管柱箍+顶托加固。根据柱子大小及高度计算出钢管柱箍的间距，一般为400-1000mm；顶托数量按柱子截面宽度设置，顶托后用钢管支撑于桩混凝土护壁上。柱箍安装应按模板设计要求自下而上进行，在已浇混凝土桩上200mm开始设置。柱子模板安装完毕后，应全面复核模板的垂直度，对角线长差，截面尺寸等项目，支撑必须牢固，预埋件、预留件、预留孔洞严禁漏设，必须准确、稳固。
柱子混凝土浇筑。浇筑前应对模板浇水湿润，柱模板的清扫口应在清除杂物及积水后再封闭。柱子混凝土浇筑严禁爆模，在浇筑时应安排木工守模，如出现情况及时处理。如果柱子高度大于2米，混凝土浇筑应采用串筒或导管。
步骤4.地下室负一层结构土方挖掘清除；
桩子混凝土和柱子混凝土浇筑完成后，采用机械和人工结合方式对地下室负一层结构土方挖掘清除，挖掘清除后对负一层的柱子模板进行拆除施工。
此层土方为敞开式挖掘清除，采用挖掘机进行挖掘清除，自卸汽车运场外弃土场。雨天施工时及软弱地基的土方运输道路，应铺筑片石，必要时铺垫厚钢板，以保证土方正常运输。临时道路具体走向根据现场实际情况确定，宽度应满足土方运输的要求。土方挖掘清除至设计标高以上300mm时停止挖掘，采用人工开挖至设计标高。边坡坡度应根据土质情况，满足自然放坡的坡度要求。
原施工桩柱孔时浇筑的钢筋混凝土护壁，在土方开挖时采用凿岩机凿除，利用废旧模板对柱子进行包裹保护，防止护壁破除过程中对柱子造成损伤。
在土方挖掘清除过程中应及时插入外墙施工，每次施工高度应视周边土体情况现场确定(一般为1.5m一段)。外墙水平钢筋采用单面搭接焊的方法与原柱子施工时预留筋焊接。外墙模板为单面支撑体系。脚手架支撑，模板安装支撑牢固，不得有松动、跑模、下沉等现象。应保证挡土墙设计形状、尺寸及位置准确，并便于拆卸。从第二节挡墙开始，模板应支设斜口便于混凝土浇筑，混凝土浇筑至模板斜口上方，高出挡墙顶10-20cm，保证混凝土浇筑质量。待拆除模板后，人工凿除斜口混凝土。
上节挡墙施工时，应预留竖筋与下节竖筋连接，设置水平止水钢板或防水凹槽。挡墙施工完毕后，若有渗水现象，可在渗水部位钻孔设置排水孔及排水管疏导渗水。
步骤5.地下室负一层外墙混凝土结构施工；
在地下室负一层结构土方挖掘清除过程中应及时插入外墙施工，每次施工高度应视周边土体情况现场按设计规范确定，外墙水平钢筋采用单面搭接焊的方法与柱子施工时预留筋焊接，上节挡墙施工时，应预留竖筋与下节竖筋连接，设置水平止水钢板或防水凹槽。
步骤6.地下室结构施工；
地下室负一层土方挖掘清除完成后，根据基底土质情况浇筑混凝土垫层，垫层厚度应满足刚度要求，防止地下室负一层顶板模板下沉，垫层标高应与地下室负二层楼板底标高一致，横梁、楼板结构模板支撑立杆底部应加设垫板，防止垫层局部不均匀沉降，进行地下室负一层横梁、楼板结构混凝土浇筑；
步骤7.地下室负二层土方挖掘清除施工；
待地下室负一层横梁、楼板结构混凝土达到规范要求的拆模强度后，拆除支撑架体，进行地下二层土方挖掘清除，地下二层土方挖掘清除均为暗挖，采用分层开挖土方，每层厚度小于1米，开挖土方的基坑边与外墙边距离不小于2米，边坡坡度应根据土质情况，满足自然放坡的坡度要求，地下室负二层土方挖掘清除完成后，根据基底土质情况浇筑负二层混凝土垫层。
待地面首层梁板结构混凝土达到规范要求的拆模强度后，拆除支撑架体，进行地下负二层土方挖掘清除，此层及以下楼层土方均为暗挖。采用分层挖掘清除土方，每层厚度小于1米，挖掘清除土方的基坑边与外墙边距离不小于2米，边坡坡度应根据土质情况，满足自然放坡的坡度要求。挖掘机应视楼层高度、结构柱子跨度、布局以及土质情况选择长臂挖掘机，履带抓斗铲机垂直运输出土。出土顺序应从出土口向建筑物中间区域延伸，然后再向四周扩大。临时道路应根据土质情况进行硬化处理。
挖掘清除前在每根柱子阳角粘贴反光警示带，并对驾驶员进行详细的安全技术交底，严禁在施工过程中碰到结构柱子、横梁和楼板。
步骤8.地下室负二层的横梁、楼板结构施工；
在地下室负二层混凝土垫层上进行地下室负二层结构横梁、楼板施工，由于地下室柱子先行施工，而地下各层横梁、楼板随土体开挖进展自上而下逐层浇筑，通过柱上预留抗剪钢筋及环梁与柱子之间的摩擦力承受地下室楼板活荷载及自重，地下室每层的横梁、楼板结构混凝土浇筑应同步施工。
地下结构梁柱节点处理
土方挖掘清除到楼板底标高后，视土体情况对基底进行硬化处理，然后进行地下结构梁板施工。由于地下室柱子先行施工，而地下各层梁板随土体开挖进展自上而下逐层浇筑，因此梁柱节点的处理为地下结构的重点控制项目。
通过柱上预留抗剪钢筋(或植筋)及横梁与柱子之间的摩擦力承受地下室楼板活荷载及自重。即在地下室楼板的横梁高范围内设置环梁柱箍，其截面尺寸与配筋应经设计验算后确定，柱箍的高度最好与地下室主梁的高度一致。地下室主梁钢筋锚入柱箍内，锚固长度应符合相关规范、图集的要求。柱箍的钢筋、模板制安，混凝土浇筑应与地下室的梁板结构同步施工。
施工前需先将柱子表面凿毛，选用高频率低振动机械进行凿毛，凿毛作业时要把混凝土的旧面彻底凿掉，露出新混凝土层，凿毛作业时不应伤害到建筑物的结构。
柱箍主筋及要筋采用两个“门”字箍单面搭接焊。地下室主梁钢筋端头必须伸到柱边，并弯锚15d，板钢筋锚入至梁内。柱箍处的钢筋较密，浇筑混凝土时采用小直径振捣棒振捣，防止漏棒，避免造成混凝土质量缺陷。地下室梁柱节点处理见图。
本发明实施例中，重复步骤6、7和步骤8，实现地下室多层施工。
本发明在施工中，涉及的抗浮底板与锚杆施工
如地下室底板标高低于地下水位，则底板就需要考虑抗浮的要求。可采用结构梁板抗浮，也可采用抗浮底板+抗浮锚杆的形式，无论采用哪种形式均需经设计验算后，确定具体的施工方案。结构横梁、楼板施工与基础梁板基本相同；抗浮锚杆+抗浮底板施工需要注意一下几点：
(1)在整个施工过程中均应采用水泵或其他降水措施对基础进行降水，使地下水保持低于抗浮底板1-1.5m为最佳。
(2)锚杆锚固段应使锚筋位于锚孔中部，处并确保水泥砂浆保护层厚度大于25mm。
(3)锚杆全面施工前应作试验锚杆以确定锚杆长度。试验应根据不同的土层情况、锚杆长度及设计抗拔力要求确定试验组数。每一种情况的组数至少取1组，每组锚杆数不得少于3根；试验完成后应形成试验报告作为设计人员确定本场地锚杆长度之依据。
(4)桩柱孔进入中等风化岩层达到设计深度后应及时清孔，插入锚筋和灌浆，特别是锚固段要采取措施清除岩渣，遇孔内裂隙不能封堵，应让砂浆充填密实，保证砂浆与岩壁间充分粘结。为使锚固段内水泥砂浆填密实，灌浆管要插入孔底，自最低部分开始灌注，以排除孔内余水。
(5)锚杆在土层段如遇土层塌孔或淤泥、流砂时，应带护壁套管跟管钻进。
(6)锚孔灌浆时应根据现场施工情况作适当调整，以避免因压力过大而恶化岩体裂隙。
(7)施工时应采取措施保证锚杆锚入中风化岩体内长度。当达到钻孔深度时，取出较完整岩芯，必须经地勘单位鉴定达到中风化标准，方能作为锚固段始端。当遇到破碎状岩体时，其锚杆的锚固长度应根据现场的具体情况由地勘、设计人员另定。
待抗浮锚杆施工完毕后施工抗浮底板，抗浮底板厚度由设计确定。抗浮锚杆上端锚入抗浮底板内，形成整体。
监控监测
在本发明方法施工中，应进行监测，监测从地下室开始施工起至地下室完工后三个月。包括临近建筑物的倾斜度、倾斜方向、倾斜速率以及地面裂缝的位置、走向、长度、宽度、变化程度进行监测。
实施过程中还应对地下水位进行监测。通过孔内设置水位管，采用水位计等方法进行测量。地下水位监测精度不宜低于10mm。
加强现场巡视与监测，对监测的数据进行统计、整理、分析，及时将分析结果上报，如出现监测数据超出相应规范的情况，应立即预警、停止现场作业，并上报相关部门商讨处理方案。
本发明工程实例1
宝能世纪城项目东区酒店及办公楼工程
宝能世纪城项目东区酒店及办公楼工程位于江西省赣州市赣江源大道与瑞金路交界处。本工程结构体系为型钢砼柱框筒结构；层数为地上四十三层，地下三层，建筑结构总高度为182.05m。建筑使用功能：酒店、办公及配套。地上总建筑面积66035.91㎡，建筑基底面积1862.33㎡,主楼为43层办公楼及酒店，层高3.9~6.55m，总高182.05m，地下室3层，高15.2m，框架结构。地处于商业闹市区，周边居民楼较多，施工场地狭小。该工程2016年1月开工，2018年7月竣工。
本工程由于地址条件及周边环境因素影响，-2、-3层采用逆作法施工。根据逆作法施工需要，-2、-3层柱子一次性浇筑至-1层梁底，-2层梁板结构需后浇筑施工。均采用本工法施工，取得了良好的经济效益和社会效益。
本发明工程实例2
佛山宝能金融大厦工程
佛山宝能金融大厦工程位于广东省佛山市佛山新城岭南大道与富华路交口东北角。本工程地下3层，地上31层，149.5m，总建筑面积81959.34㎡，其中地下19791.72㎡，地上62167.62㎡。工程为框架－核心筒结构，于2014年9月开工，2017年7月竣工。本工程由于周边环境限制，-2、-3层按逆作法施工，施工中节约了工程造价，增大了逆作法地下室的有效使用面积，取得了良好的经济效益和社会效益。
本工法不仅保证了施工进度，也取得了非常大的经济效益，利润达20%。同时通过工程质量最终验收检验，均达到设计及规范要求，合格率达100%，表明本工法在逆作法施工中有着广泛的应用前景。