潘志灝

1. 同濟(jì)大學(xué) 上海 200092；2. 上海同濟(jì)建設(shè)有限公司 上海 200092

1 工程概況

本工程位于上海浦東新區(qū)老港鎮(zhèn)東，施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部及場(chǎng)地周邊為養(yǎng)殖蝦塘，四周較空曠。場(chǎng)地東側(cè)為東海海岸線，圍墻紅線距東海海堤約340 m，北側(cè)為規(guī)劃中的拱極路，現(xiàn)為5 m寬的混凝土機(jī)耕路。

本工程基地面積133 820 m2，總建筑面積7 359.63 m2，分為辦公區(qū)和庫(kù)房區(qū)：

（a）辦公區(qū)總占地面積16 827 m2，建筑面積1 401.5 m2；

（b）庫(kù)房區(qū)總占地面積116 993 m2，建筑面積5 958.13 m2，主要建筑是16 棟獨(dú)立的倉(cāng)庫(kù)以及與之相對(duì)應(yīng)的防爆混凝土墻；

（c）本工程所有建筑物均設(shè)計(jì)為采用PHC預(yù)應(yīng)力管樁樁端承載的基礎(chǔ)體系，樁端持力層為第⑦層。

整個(gè)施工場(chǎng)地內(nèi)密布養(yǎng)殖蝦塘以及河道，大面積水系占整個(gè)基地面積的95%，且水系的平均深度在2.5 m左右，自然地面標(biāo)高為3.9～4.1 m，即塘底標(biāo)高平均在1.4～1.6 m之間，按照設(shè)計(jì)室外地面5.5 m的標(biāo)高計(jì)算，回填的高度達(dá)3.9～4.1 m，整個(gè)場(chǎng)地的平整土方量達(dá)60 萬(wàn)m3。

擬建場(chǎng)地以蝦塘為主，紅線范圍內(nèi)蝦塘面積占總面積約95%。塘埂地勢(shì)有一定起伏，勘察期間測(cè)得地面標(biāo)高一般為3.36～4.76 m，蝦塘水面標(biāo)高一般為2.31～3.31 m。

因擬建場(chǎng)地長(zhǎng)時(shí)間作為養(yǎng)殖類蝦塘使用，因此在塘底部淤積有一定厚度的淤泥，塘埂為雜填土堆積形成。在塘底淤泥下厚2.0～4.0 m為新近吹填土，同時(shí)擬建場(chǎng)地缺失第⑥層硬土層分布，屬古河道沉積區(qū)。

2 工程技術(shù)難點(diǎn)

（a）由于施工工期緊，倉(cāng)庫(kù)區(qū)必須在6 個(gè)月內(nèi)交付使用，且本工程場(chǎng)地平整土方回填量近60 萬(wàn)m3，而進(jìn)出場(chǎng)地的道路僅為一條鄉(xiāng)村機(jī)耕路，場(chǎng)地平整工作量巨大，如何在最短時(shí)間內(nèi)完成施工場(chǎng)地的平整工作是本工程的難點(diǎn)。

（b）傳統(tǒng)的回填土方或者吹砂回填方法要求回填完成后需要較長(zhǎng)的后期地基處理時(shí)間，在地基處理期間，工程將陷入待工的境地，無(wú)論從時(shí)間上還是經(jīng)濟(jì)上均不經(jīng)濟(jì)，如采用傳統(tǒng)的后期處理方法將嚴(yán)重耽誤本工程按時(shí)完工、按時(shí)交付使用。因此如何在最短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)大面積水系場(chǎng)地的回填后地基處理，以及如何在回填完畢后在最短的時(shí)間內(nèi)能夠進(jìn)行建筑物的基礎(chǔ)階段的施工工作是本工程的主要難點(diǎn)。

3 施工方案選定[1-6]

經(jīng)比較，本工程場(chǎng)地回填方案確定為干砂回填+土方回填+吹砂回填的綜合性施工方法，如圖1所示。

3.1 各回填方式范圍的確定

因辦公區(qū)靠近施工場(chǎng)地的出入口，因此首先回填辦公區(qū)部分，并且向南依次推進(jìn)至南側(cè)用地紅線，該區(qū)域?yàn)楦缮盎靥顓^(qū)域，利于辦公區(qū)首先進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工。

圖1 不同回填區(qū)域劃分

北側(cè)20#、22#蝦塘用于綠化土的儲(chǔ)備，并按施工情況將8#蝦塘回填完畢。綠化土用于5.0～5.5 m標(biāo)高的回填。

其他部位采用吹砂回填方式進(jìn)行場(chǎng)地回填，21#、23#蝦塘作為備用砂儲(chǔ)備區(qū)進(jìn)行吹砂回填。備用砂用于3.9～5.0 m標(biāo)高的回填。

3.2 干沙回填區(qū)域回填后處理方案

干沙回填區(qū)每回填厚600 mm即采用40 t 震動(dòng)碾壓壓路機(jī)往返振動(dòng)碾壓14 遍，碾壓完畢后再進(jìn)行回填施工，如此反復(fù)操作直至回填至滿足樁基施工所要求的標(biāo)高。

3.3 吹砂回填區(qū)域回填后處理方案

（a）集水井+井點(diǎn)降水。采用預(yù)先布置集水井的方式排水，集水井采用鋼筋籠外包透水土工布的形式，在吹填之前，預(yù)先固定于原蝦塘底部，每700 m2布置1 口集水井。采取必要措施保證吹填過(guò)程中集水井不被沖走，集水井不會(huì)被吹填砂掩埋。吹填完畢后，及時(shí)用水泵排出集水井積水。排水流向：集水井→強(qiáng)排水到場(chǎng)地外。利用輕型井點(diǎn)系統(tǒng)，對(duì)新吹填土進(jìn)行井點(diǎn)降水。井點(diǎn)降水應(yīng)從吹填完成開(kāi)始直至整個(gè)施工完成。降水設(shè)備及其部件在組裝前，必須檢查和清洗，濾管在運(yùn)輸、裝卸和堆放時(shí)應(yīng)防止損壞。井管安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行試抽，并全面檢查管路接頭質(zhì)量、出水狀況和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況，及時(shí)維修或更換故障設(shè)備。

（b）鋪設(shè)40 cm 建筑垃圾墊層。吹填完成，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間降水，場(chǎng)地土性有一定提高，能滿足建筑垃圾鋪設(shè)施工條件后，在打樁區(qū)域的場(chǎng)地表層鋪設(shè)40 cm 建筑垃圾。建筑垃圾應(yīng)嚴(yán)格控制其塊粒大小，以免影響后期施工。

（c）振動(dòng)碾壓。水位下降至地表下2 m，采用14 t 壓路機(jī)往返靜壓5～7 遍，每遍間隔時(shí)間不少于1 d；靜壓之后，采用14 t壓路機(jī)往返振動(dòng)碾壓5～7 遍，每遍間隔時(shí)間不少于1 d；壓路機(jī)行走速度不超過(guò)4 m/s，按回環(huán)重疊式碾壓路線重復(fù)振動(dòng)碾壓。碾壓施工參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工效果，可以作適當(dāng)調(diào)整。

3.4 黏土回填區(qū)域回填后處理方案

本工程黏土區(qū)域回填后經(jīng)過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)，確定黏土填料的最大干密度和最優(yōu)含水量，最優(yōu)含水量為20%。當(dāng)實(shí)際含水量超過(guò)20% 時(shí)，采用摻入適量的石灰并分層攤鋪碾壓，每層攤鋪厚度不超過(guò)30 cm。碾壓壓實(shí)系數(shù)不小于0.94。石灰樁采用洛陽(yáng)鏟或用鋼管打入擠壓成孔，Φ200 mm，入土深度3 m，間距1.0 m，梅花形布置。

石灰樁采用新鮮生石灰，有效氧化鈣（CaO）含量不低于70%，粒徑不應(yīng)大于70 mm， 含粉量（即消石灰）不超過(guò)15%。生石灰與摻合料的體積比為1∶2，摻和料含水量控制在30%左右。

4 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

4.1 場(chǎng)地回填平整創(chuàng)新點(diǎn)

因?yàn)楣て诰o迫，本工程場(chǎng)地回填平整采用了回填干砂+回填土方+吹砂回填3 種施工措施相結(jié)合的方法進(jìn)行場(chǎng)地平整處理，將施工時(shí)間及空間資源利用至最大化。并且合理安排回填施工流程，根據(jù)回填方法的效率以及建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的埋置深度安排第一次回填標(biāo)高，既能確保建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能夠在回填后以最快的速度開(kāi)始施工，做到回填與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工零間隔，又避免了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工時(shí)開(kāi)挖深度過(guò)深對(duì)基礎(chǔ)施工帶來(lái)的影響，而且節(jié)省了基礎(chǔ)開(kāi)挖的工作量及時(shí)間。

4.2 吹砂回填場(chǎng)地地基處理創(chuàng)新點(diǎn)

4.2.1 排出吹砂場(chǎng)地自由水體的創(chuàng)新點(diǎn)

采用集水井+井點(diǎn)降水的方式排出吹砂過(guò)程中帶入場(chǎng)地內(nèi)的水體，由于施工時(shí)間原因，無(wú)法在場(chǎng)地內(nèi)預(yù)先布置盲溝、明排水溝等形成網(wǎng)格狀的排水體系，因此采用了成型的集水井收集砂體內(nèi)的自由水，再由抽水泵排出場(chǎng)地外，該成型集水井采用鋼筋籠外包透水土工布的形式，根據(jù)吹砂的區(qū)域劃分可以重復(fù)使用，再配合輕型井點(diǎn)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行降水。經(jīng)過(guò)10 d降水后基本能滿足挖土機(jī)的行走。

4.2.2 對(duì)場(chǎng)地進(jìn)一步碾壓

吹填完成后并經(jīng)過(guò)10 d降水，場(chǎng)地土性有一定提高，能滿足建筑垃圾鋪設(shè)施工條件后，在打樁區(qū)域的場(chǎng)地表層鋪設(shè)40 cm 建筑垃圾。但建筑垃圾應(yīng)嚴(yán)格控制其塊粒大小，以免影響沉樁施工。建筑垃圾鋪設(shè)完畢后采用14 t 壓路機(jī)往返靜壓5～7 遍，每遍間隔時(shí)間不少于1 d；靜壓之后，采用14 t 壓路機(jī)往返振動(dòng)碾壓5～7 遍，每遍間隔時(shí)間不少于1 d；壓路機(jī)行走速度不超過(guò)4 m/s，按回環(huán)重疊式碾壓路線重復(fù)振動(dòng)碾壓。碾壓施工參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工效果，可以作適當(dāng)調(diào)整。

5 主要實(shí)施成果

5.1 場(chǎng)地回填平整實(shí)施效果

（a）通過(guò)3 種方法結(jié)合施工的情況下在1 個(gè)月內(nèi)回填干砂15 萬(wàn)m3、土方共6.5 萬(wàn)m3（其中用于場(chǎng)地紅線內(nèi)的土方3 萬(wàn)m3，3.5 萬(wàn)m3作為綠化儲(chǔ)備用土?xí)簳r(shí)堆放在紅線外空地上）吹砂回填共18 萬(wàn)m3，總的工作量遠(yuǎn)超單一施工方法的工作量。

（b）由于干砂回填采用砂粒徑大于0.075 mm的顆粒超過(guò)總質(zhì)量85%、小于0.075 mm的顆粒含量小于總質(zhì)量5%的細(xì)沙，經(jīng)過(guò)碾壓后很快形成承載力，在1 個(gè)月內(nèi)完成后期的場(chǎng)地地基處理，滿足下部工序即樁基礎(chǔ)施工的要求，滿足300 t靜壓樁機(jī)的施工條件，按照建筑物位置劃分區(qū)域，完成一塊施工一塊，避免工人出現(xiàn)待工現(xiàn)象，于此同時(shí)吹砂場(chǎng)地正在進(jìn)行吹砂工作，從而形成流水施工，加快了施工進(jìn)度。

5.2 吹砂回填場(chǎng)地地基處理實(shí)施效果

通過(guò)集水井+輕型井點(diǎn)降水對(duì)吹填場(chǎng)地近15 d的處理，場(chǎng)地土性有很大程度提高，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，吹填砂平均Ps值達(dá)到1.0 MPa左右，能滿足建筑垃圾鋪設(shè)施工條件，通過(guò)約5 d的鋪設(shè)作業(yè)，再經(jīng)過(guò)碾壓整平，可以滿足一般施工設(shè)備的操作要求，達(dá)到300 t靜載樁機(jī)的行走及施工要求，每個(gè)吹填砂區(qū)域的吹填作業(yè)及后期地基處理時(shí)間僅使用了1 個(gè)月左右，相比其他處理方法速度提高很多。

6 結(jié)語(yǔ)

臨海大面積水系場(chǎng)地的建筑地基處理施工技術(shù)的成功應(yīng)用具有十分積極的意義，對(duì)類似工程的建設(shè)具有一定的參考意義。