上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063

1 工程概況

上海新建海航總部辦公樓項(xiàng)目位于浦明路與浦電路交界處，臨近黃浦江濱江綠地，占地面積20 832.9 m2，總建筑面積為87 943 m2。項(xiàng)目地下3層，地上主樓20層（建筑高度89.90 m）和裙樓5層。

場(chǎng)地東側(cè)浦明路為市政道路，北側(cè)為保利地產(chǎn)項(xiàng)目，南側(cè)為空地，西側(cè)距黃浦江江岸最近處40.00 m，江岸為人工直立防汛墻，緊鄰基坑9 m處為防汛通道。

基坑普遍區(qū)域開(kāi)挖深度為14.70 m，局部深坑開(kāi)挖深度為18.6 m?；訃o(hù)采用厚800 mm“兩墻分離”地下連續(xù)墻（長(zhǎng)度26.5～29.5 m），地下連續(xù)墻兩側(cè)槽壁加固采用φ850 mm三軸攪拌樁。

2 基坑土體加固措施

1）地下障礙物較多，坑內(nèi)加固由三軸攪拌樁改為高壓旋噴樁。由于場(chǎng)地原為煤炭堆場(chǎng)，場(chǎng)地下方存在大量建筑物基礎(chǔ)，深度在地下2～5 m，只能采用機(jī)械掏除。由于高壓旋噴樁機(jī)械較小，遇工程樁間隔時(shí)移動(dòng)方便，且施工占地少，能很好地適應(yīng)現(xiàn)有施工場(chǎng)地狹窄的不利條件，既減小了施工機(jī)械碰撞事故的發(fā)生，又避免了三軸攪拌樁置換率高對(duì)土體的不利影響[1,2]。

2）考慮到基坑安全，坑邊高壓旋噴樁加固由跳打改為采用裙邊封閉加固。保利項(xiàng)目與本項(xiàng)目基坑施工工期存在交叉重疊，同時(shí)本項(xiàng)目基坑北側(cè)與保利項(xiàng)目基坑南側(cè)接近于平行，距離為12～20 m，因此必須考慮保利項(xiàng)目施工對(duì)本項(xiàng)目基坑施工的不利影響。我方基坑開(kāi)挖階段，保利項(xiàng)目也將進(jìn)入施工期。根據(jù)基坑的影響范圍為開(kāi)挖深度的2～3倍，兩基坑在施工期間將出現(xiàn)互相影響、變形相疊加的不利工況，北側(cè)圍護(hù)體和工程樁施工帶來(lái)的擠土效應(yīng)、大量堆載和頻繁走車引起的附加荷載，以及基坑開(kāi)挖后土體突然卸載等都會(huì)對(duì)本基坑施工造成極大的影響，風(fēng)險(xiǎn)難以預(yù)測(cè)?？紤]到本項(xiàng)目基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，且相鄰基坑同步施工帶來(lái)的不利影響，故項(xiàng)目技術(shù)人員提出對(duì)我方基坑其中三側(cè)（東側(cè)浦明路、西側(cè)黃浦江、北側(cè)保利基坑）進(jìn)行滿堂裙邊加固，既保證安全，又考慮到經(jīng)濟(jì)性（圖1、 圖2）。

圖1 初版被動(dòng)區(qū)土體加固布置示意

圖2 修改后的裙邊加固 布置示意

3 基坑承壓水降水

根據(jù)布設(shè)的承壓水觀測(cè)孔內(nèi)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，勘察期間⑦層內(nèi)的承壓水水頭埋深在6.90～7.10 m之間。因此我們?cè)诔跏挤桨钢性O(shè)置7口降壓井、6口觀測(cè)井，深度為35 m。但根據(jù)首次降壓井抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)，由于本項(xiàng)目西側(cè)距黃浦江江岸最近處40.00 m，場(chǎng)內(nèi)承壓水位受黃浦江潮汐影響較為明顯，回漲幅度在30～80 cm之間，存在較大風(fēng)險(xiǎn)[3]。

為此，我們決定調(diào)整降壓井的位置、數(shù)量及深度。第1次抽水試驗(yàn)的降壓井與觀測(cè)井深度為35.0 m，濾管長(zhǎng)度為6 m。單井降水時(shí)水位降深最大為0.85 m，而潮汐影響觀測(cè)井水位恢復(fù)最大幅度也在0.80 m。為了降低潮汐影響的幅度，我們將原單井水位降深的幅度提高1倍，將降壓井濾管長(zhǎng)度改為12.0 m，井深度為41.0 m。

根據(jù)第1次抽水試驗(yàn)結(jié)果，單井抽水最大水位降深為0.85 m，兩井抽水最大水位降深為1.16 m。根據(jù)原降水設(shè)計(jì)方案，場(chǎng)地內(nèi)局部落深坑水位降深為1.54～5.83 m，故原方案不足以滿足基坑開(kāi)挖時(shí)抗突涌穩(wěn)定性要求。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算，坑內(nèi)最少需要7口降壓井才能滿足基坑減壓降水的需求。

考慮到坑內(nèi)落深坑較分散，在原有減壓降水設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上考慮增加1口坑內(nèi)降壓井，并根據(jù)深坑位置將降壓井進(jìn)行調(diào)整。故此，坑內(nèi)共布設(shè)8口降壓井（Y1～Y8），其中Y2、Y4井深度為35.0 m，其余為41.0 m。布設(shè)3口觀測(cè)井，其中YG3井深度為35.0 m，YG1、YG2井深度為41.0 m。布設(shè)2口坑外觀測(cè)井YG4、YG5，井深度仍為35.0 m。其中主樓位置集中布設(shè)Y1～Y4、Y6、YG3，以滿足深坑區(qū)域特殊的降水需求（圖3）。

圖3 優(yōu)化后的降壓井平面布置示意

根據(jù)優(yōu)化后的減壓降水方案，再次進(jìn)行降水試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中，各觀測(cè)井均有明顯的水位降幅，其中鄰近最深落深坑的2口觀測(cè)井中，Y1最大水位埋深為10.63 m，降深達(dá)4.58 m；YG3最大水位埋深為10.25 m，降深達(dá)4.03 m。其余各觀測(cè)井最大水位埋深均達(dá)到8.0 m。（以上水位埋深均以井口計(jì)，實(shí)際井口落低場(chǎng)地地面1.0 m以上）。2次數(shù)據(jù)對(duì)比表明，調(diào)整后達(dá)到了預(yù)期的效果，滿足了降水的要求（圖4）。

4 支撐棧橋布置及土方開(kāi)挖

本工程基坑面積較大，基坑邊線距離紅線3～7 m，工期緊張，為保證總體進(jìn)度要求，需要設(shè)置混凝土支撐棧橋來(lái)確?；油练介_(kāi)挖安全及場(chǎng)地交通運(yùn)輸，如何優(yōu)化棧橋，加快挖土速度，確?，F(xiàn)場(chǎng)安全、快速、有序施工顯得尤為重要[4]。為此，我們精心策劃了支撐棧橋施工順序及土方開(kāi)挖流程。

圖4 試驗(yàn)過(guò)程各觀測(cè)井水位過(guò)程曲線

4.1 工況一：首層土方開(kāi)挖及混凝土支撐施工

首層土方開(kāi)挖采取大開(kāi)挖，開(kāi)挖標(biāo)高+2.7～+4.2 m（絕對(duì)高程），開(kāi)挖深度1.5 m，總土方量27 000 m3，支撐區(qū)域開(kāi)挖至+2.6 m。第1道混凝土支撐分西半?yún)^(qū)和東半?yún)^(qū)2個(gè)區(qū)域施工，在首層土方西區(qū)完成開(kāi)挖后開(kāi)始“井”字形混凝土支撐西半側(cè)區(qū)域施工，首層土方東區(qū)完成開(kāi)挖后開(kāi)始“井”字形混凝土支撐東半側(cè)區(qū)域施工，如圖5所示。

圖5 首層土方開(kāi)挖及支撐棧橋施工示意

4.2 工況二、工況三：第2、3層土方開(kāi)挖及支撐施工

1）當(dāng)?shù)?道支撐、棧橋混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%，而且坑內(nèi)降水維持正常，基坑監(jiān)測(cè)值在警戒范圍以內(nèi)的情況下，開(kāi)始第2次土方開(kāi)挖。

2）第2、3層土方開(kāi)挖采取盆式開(kāi)挖，開(kāi)挖標(biāo)高分別為+2.70～-2.95 m（絕對(duì)高程，下同）和-2.95～-7.25 m。

3）第2、第3道支撐根據(jù)盆式開(kāi)挖流程，先形成中部“回”字形，再形成東西向?qū)?，然后形成南北向?qū)?，最后形成角撐，土方分區(qū)開(kāi)挖平面如圖6所示。

5 混凝土支撐棧橋切割拆除

本工程混凝土支撐棧橋切割拆除有以下難點(diǎn)：

1）拆除工程量較大，地下室樓板較薄，樓板配筋較小，拆除時(shí)需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)成品進(jìn)行保護(hù)。

2）拆除工程工期要求較緊，棧橋下支撐梁吊裝困難，受起重質(zhì)量限制，混凝土分塊小，切割量大，為了加快施工進(jìn)度，需要投入大量切割機(jī)械及多點(diǎn)同時(shí)吊運(yùn)。

3）本工程核心筒、人防出入口、汽車坡道處叉車無(wú)法行至支撐正下方，使支撐切割后無(wú)法使用叉車直接將支撐鏟運(yùn)至吊裝點(diǎn)。

4）本拆除區(qū)域地處市區(qū)黃金地段，揚(yáng)塵污染防治管理要求較高，要認(rèn)真做好揚(yáng)塵污染保護(hù)工作。

5）由于支撐梁密集且上下重疊，基坑面積較大，支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給支撐梁的吊裝帶來(lái)很大困難，為保證吊裝過(guò)程的安全，必須做到萬(wàn)無(wú)一失。

6）施工中需腳手架及支撐排架施工、切割施工、吊裝施工，工種較多。腳手架和支撐排架的及時(shí)搭設(shè)可確保切割的順利進(jìn)行，支撐的順利切割吊裝可確保圍檁的順利切割。各個(gè)工種之間密切配合方可確保支撐和圍檁的順利拆除，這對(duì)拆除施工的組織安排、安全管理、協(xié)調(diào)等工作要求較高。

7）本工程施工場(chǎng)地狹小，無(wú)法滿足正常施工需求，施工使用的機(jī)具、鋼管支架及腳手架、鋼板、槽鋼等在切割每一道鋼筋混凝土支撐后都必須撤離施工場(chǎng)地。

針對(duì)以上難點(diǎn)，經(jīng)過(guò)方案反復(fù)對(duì)比、研究討論，本工程支撐、棧橋拆除采用低噪聲、低粉塵的線切割技術(shù)。根據(jù)施工流程要求，地下室大底板完成后，拆除第3道支撐；地下3層結(jié)構(gòu)完成后，拆除第2道支撐；地下2層結(jié)構(gòu)完成后，拆除第1道支撐及施工棧橋。使用10臺(tái)鉆石鏈條鋸（SK-SD線據(jù)機(jī)）及30臺(tái)排孔切割機(jī)同時(shí)展開(kāi)工作。

為使支撐拆除與結(jié)構(gòu)施工能分區(qū)域流水施工，第1道支撐拆除時(shí)考慮到交通需要，先拆除支撐部位，后拆除棧橋部位，棧橋部位配合地下1層施工，首先拆除主樓及裙房部位，第2、3道支撐拆除根據(jù)后澆帶分6大塊（圖7），拆除順序?yàn)?→6。

圖6 土方分區(qū)開(kāi)挖平面示意

圖7 第2、3道支撐拆除分區(qū)示意

支撐排架搭設(shè)采用φ48 mm×3.5 mm鋼管組合搭設(shè)到支撐梁底，排架縱向和橫向間距500 mm，兩側(cè)設(shè)連續(xù)剪刀撐，按切割拆除的施工工藝分區(qū)、分塊拆除支撐。每一段支撐梁通過(guò)切割分為3～6塊，支撐混凝土的質(zhì)量一般控制在3 t以內(nèi)，切割前應(yīng)計(jì)算好尺寸，用油漆畫(huà)出切割邊線。每一塊混凝土必須先由叉車從支撐下轉(zhuǎn)移出來(lái)后方可起吊，禁止斜向起吊，吊出基坑直接裝車后運(yùn)出現(xiàn)場(chǎng)，再行粉碎處理。

6 結(jié)語(yǔ)

目前場(chǎng)地已施工至上部結(jié)構(gòu)施工階段，通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，我們可以得出如下結(jié)論[5-11]：

1）坑底加固改用高壓旋噴樁加固，有效避免了原設(shè)計(jì)方案所帶來(lái)的困難，坑邊高壓旋噴樁加固則由跳打的方式改為裙邊封閉加固，根據(jù)基坑變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得出，基坑變形得到了有效控制。

2）根據(jù)在降壓井優(yōu)化設(shè)置后的抽水試驗(yàn)所得出的結(jié)果分析，開(kāi)啟3口降壓井，鄰近最深落深坑區(qū)域觀測(cè)井水位埋深為10.25～10.63 m，考慮到井口落低地面約1.3 m，僅開(kāi)啟了3口試驗(yàn)井，YG3的水位降深已達(dá)4.0 m，開(kāi)啟5口降壓井后，YG3的水位可以滿足最深落深區(qū)設(shè)計(jì)要求的水位降深。這表明降壓井位置、數(shù)量和深度的優(yōu)化是合理的。

3）合理安排支撐棧橋施工及土方開(kāi)挖流程，盡最大可能地保證了臨近黃浦江深基坑的施工安全。

4）支撐棧橋的拆除采用靜音線切割技術(shù)，低噪聲、低粉塵，極大地響應(yīng)了綠色施工，相比傳統(tǒng)的拆除方式，還縮短了工期、降低了施工成本。