董浩 ，徐藝勻，趙明，岑仰潤(rùn)，林國(guó)衛(wèi)，吳海峰

(1.中國(guó)空分設(shè)備有限公司，浙江杭州 310012;2.杭州經(jīng)緯建筑設(shè)計(jì)有限公司，浙江杭州 310012;3.杭州市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，浙江杭州 310012)

1 工程概況

某大型天然氣液化及儲(chǔ)存設(shè)備項(xiàng)目位于杭州市濱江區(qū)西興工業(yè)園內(nèi)，開挖深度 5.600 m～7.500 m，電梯井局部加深 1.700 m～3.500 m，工程樁為鉆孔灌注樁。場(chǎng)地表層分布一定厚度的粉土，滲透系數(shù)較大，需考慮止降水，坑底局部及以下位于深厚的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土中，淤泥質(zhì)土層厚度約 30 m左右，土質(zhì)條件較差。基坑周邊情況較復(fù)雜，基坑?xùn)|側(cè)、南側(cè)、西側(cè)為已建建筑物，北側(cè)為已建道路，且均距離基坑邊較近，對(duì)變形控制要求較高，如圖1所示。

圖1 支護(hù)結(jié)構(gòu)總圖

2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

根據(jù)本工程基坑開挖深度、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁+一道鋼筋砼支撐［1，2］，坑外采用一排三軸水泥攪拌樁［3，4］擋土止水，坑內(nèi)采用簡(jiǎn)易深井降水的方案。考慮到立柱樁數(shù)量較多、樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，采用借用工程樁作為立柱樁，但部分為單樁承臺(tái)，借用有一定施工難度;因本工程設(shè)一層半地下室，開挖深度較深，換撐后圍護(hù)樁懸臂高度較大，采用提高換撐構(gòu)件來(lái)減小懸臂高度。

3 現(xiàn)場(chǎng)施工情況

利用工程樁作為立柱樁的施工:①鋼格構(gòu)放置位置有利于鋼筋穿越，當(dāng)基礎(chǔ)鋼筋數(shù)量較多且難以穿越井字鋼構(gòu)架時(shí)，在鋼構(gòu)架上開孔，但角鋼開孔面積不大于角鋼全面積的30%，如圖3、圖4所示;②當(dāng)鋼格構(gòu)與剪力墻相交時(shí)，先施工周邊剪力墻，在鋼格構(gòu)附近留施工縫，待底板換撐施工完畢達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆除支撐割除鋼格構(gòu)，最后施工與鋼格構(gòu)相交的位置的剪力墻。

換撐構(gòu)件的施工:由于設(shè)計(jì)提高了換撐構(gòu)件高度，因此現(xiàn)場(chǎng)施工中先施工地下室墊層至圍護(hù)樁邊，然后施工地下室底板及底板位置的換撐構(gòu)件，砼標(biāo)號(hào)同地下室底板，再用C20素砼施工剪力墻及剪力墻與圍護(hù)樁之間的換撐構(gòu)件至設(shè)計(jì)標(biāo)高，換撐構(gòu)件采用自然養(yǎng)護(hù)，待強(qiáng)度達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可人工鑿除支撐、施工地下室外墻。

圖2 典型剖面圖

圖3 鋼格構(gòu)開孔示意圖

圖4 鋼格構(gòu)打孔現(xiàn)場(chǎng)施工圖

基坑開挖過程中坑內(nèi)深井僅在止水帷幕施工完畢后起作用，開挖過程中深井的作用很小，原因分析主要為:基坑開挖影響范圍內(nèi)的體層主要為粉質(zhì)粘土和粘質(zhì)粉土，施工質(zhì)量較好的三軸水泥攪拌樁止水帷幕進(jìn)入不透水層后將基坑內(nèi)的水量控制住。

4 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

本工程布置了測(cè)斜管、水位管、軸力計(jì)、沉降點(diǎn)等對(duì)基坑開挖進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如圖1所示，以指導(dǎo)該工程信息化施工。

根據(jù)本工程監(jiān)測(cè)成果報(bào)告顯示，整個(gè)基坑開挖過程對(duì)周邊環(huán)境影響較小，其中深層土體累計(jì)最大水平位移值在 8 mm～45 mm之間，典型深層土體水平位移曲線，如圖5所示。由曲線圖可知:基坑深區(qū)土體水平位移變化特征為:①最大水平位移發(fā)生在基底位置，上部支撐位置變形得到有效控制;②根據(jù)跟蹤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)拆撐工況產(chǎn)生的位移占總位移量的30%左右;③實(shí)測(cè)結(jié)果與計(jì)算預(yù)計(jì)位移發(fā)展規(guī)律基本相符，累計(jì)值均在警戒值范圍內(nèi)。

圖5(CX1)曲線圖

支撐軸力值在2 055 kN～2 900 kN之間，典型支撐軸力曲線，如圖6所示。①支撐軸力在土方開挖的過程中不斷增大，最大支撐軸力產(chǎn)生在開挖至基底墊層底板未澆筑時(shí)，待墊層、底板澆筑完成后軸力變化幅度開始減小并逐漸趨于穩(wěn)定。②由曲線圖可知最大支撐軸力均在 3 000 kN以下，均處于警戒值范圍內(nèi)。另?yè)?jù)監(jiān)測(cè)報(bào)告比較，角撐位置的支撐軸力與對(duì)撐處的支撐軸力大小差不多。

地表最大沉降累計(jì)值在5 mm～17 mm之間，典型地表沉降曲線，如圖7所示。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，地表沉降值隨著挖深的增加而不斷增大，但沉降累計(jì)值均在20 mm內(nèi)。另?yè)?jù)監(jiān)測(cè)報(bào)告，從基坑開挖到回填整個(gè)過程中建筑物沉降變化值均較小，說明基坑開挖對(duì)建筑物沉降的影響不大，未影響建筑物的正常使用。

圖6(G1－1)曲線圖

圖7(C1)曲線圖

由于整個(gè)基坑采用了三軸水泥攪拌樁止水帷幕，并且止水帷幕打入不透水層，止水帷幕的施工質(zhì)量也較好，所以地下水位監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，在基坑開挖及地下室施工整個(gè)過程中地下水位波動(dòng)的幅度較小，在施工過程中未出現(xiàn)明顯滲漏現(xiàn)象，監(jiān)測(cè)結(jié)果均滿足相關(guān)規(guī)范［5］以及設(shè)計(jì)要求。

5 小結(jié)

本工程實(shí)際施工通過業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)測(cè)單位的相互配合及努力，進(jìn)行順利，通過本工程實(shí)例主要得出以下結(jié)論:

(1)本工程地處杭州濱江區(qū)，地基土為軟土，基坑開挖深度較深，設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁+一道鋼筋砼支撐結(jié)合三軸水泥攪拌樁止水帷幕，立柱樁采用借用工程樁的方案是合理、可行的。

(2)從本基坑工程選用鉆孔灌注樁+一道鋼筋砼支撐結(jié)合三軸水泥攪拌樁止水帷幕的實(shí)際效果來(lái)看，該支護(hù)體系具有工藝成熟，質(zhì)量容易控制，安全有保證，對(duì)周邊敏感建筑影響小等特點(diǎn);三軸水泥攪拌樁作為止水帷幕進(jìn)入不透水層后的止水效果較好。

(3)借用單樁承臺(tái)的工程樁作為立柱樁在實(shí)際施工中稍有難度但可行，并具有較高的經(jīng)濟(jì)性。

(4)增加換撐構(gòu)件的高度，可以有效控制拆撐工況的圍護(hù)體的變形及減小對(duì)周邊敏感建筑物的影響。

(5)止水帷幕封閉且打入不透水層后，基坑內(nèi)的水量可以被控制住，后期在坑內(nèi)施工的鉆孔樁在養(yǎng)護(hù)過程可吸收土層中的水，基坑內(nèi)的降水工作量可適當(dāng)減少。

［1］JGJ120－2012．建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程［S］．

［2］DB33/T1008－2000．建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程［S］．

［3］JGJ/T199－2010．型鋼水泥攪拌墻技術(shù)規(guī)程［S］．

［4］DB33/T1082－2011．型鋼水泥攪拌墻技術(shù)規(guī)程［S］．［5］GB50497－2009．建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范［S］．