吳 更 忍

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000)

1 工程概況

山西某超高層(150 m)工程，建筑面積120 054 m2。基坑形狀大致呈L形，基坑底面積11 000 m2?；娱_挖深度15.1 m/16.9 m/17.0 m大于15 m；基坑開挖影響范圍內(nèi)有需要保護(hù)的建(構(gòu))筑物；工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件屬較復(fù)雜場地，基坑側(cè)壁安全等級為一級。

基坑開挖影響范圍內(nèi)周邊環(huán)境情況為：西側(cè)為城市高檔住宅小區(qū)；北側(cè)為商務(wù)中心；東側(cè)、西側(cè)為城市主道路；基坑周邊有多條地下管線。其中基坑西側(cè)緊鄰城市排水暗渠靠近基坑南側(cè)人行道有通訊電纜溝需要重點保護(hù)。

場地的地質(zhì)狀況自上而下依次為：①素填土層，厚度1.5 m～10.60 m,平均厚度4.64 m；②粉土層，厚度1.80 m～10.90 m，平均厚度7.82 m；③粉細(xì)砂層，厚度1.20 m～9.8 m，平均厚度5.69 m；④粉土層，厚度0.90 m～12.00 m，平均厚度6.13 m；⑤粉細(xì)砂層，厚度2.40 m～9.50 m，平均厚度6.04 m；⑥細(xì)中砂層，厚度2.60 m～12.80 m，平均厚度6.48 m；⑦粉質(zhì)粘土層，厚度2.00 m～11.40 m，平均厚度5.35 m；⑧粗砂層，厚度0.80 m～3.70 m，平均厚度2.17 m。

場地內(nèi)地下水在勘探深度范圍內(nèi)，分為兩個類型，即上層潛水和下部的微承壓水，靜止水位埋深7.40 m～8.70 m，混合穩(wěn)定水位埋深6.30 m～8.90 m。

2 基坑支護(hù)

2.1 基坑支護(hù)方案

根據(jù)參考JGJ 120—2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程相關(guān)條款，基坑支護(hù)采用地下連續(xù)墻+錨桿方案，地連墻僅兼做(半懸掛式)止水帷幕。

1)西側(cè)地連墻標(biāo)高取暗渠底標(biāo)高+1/3暗渠內(nèi)凈高，即冠梁頂不低于暗渠最大水壓力合力點標(biāo)高，冠梁以上采用重力式擋土墻，擋土墻采用MU10普通磚M7.5水漿砌筑磚砌體，240×240構(gòu)造柱在冠梁生根。

2)錨桿端部須在相鄰建筑主體結(jié)構(gòu)投影范圍外側(cè)；凸角處兩側(cè)調(diào)整錨桿標(biāo)高上下各0.5 m，以免相互影響。

3)錨桿成孔采用套管跟進(jìn)鉆機(jī)，管內(nèi)出土和注漿。

4)地下水控制采用坑內(nèi)降水+坑外回灌組合型式，避免坑外地下水位下降對土體產(chǎn)生附加沉降。

5)地連墻接頭采用十字板加翼(鍍鋅鐵皮)接頭(接頭處鋼筋籠以凹槽形式與十字鋼板相互咬合)，見圖1。

6)采用信息化施工，嚴(yán)格按監(jiān)測方案要求對基坑及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)復(fù)核各方案設(shè)計的施工工況與實際情況是否相符合。

2.2 基坑降水方案

帷幕插入基底深度：主樓西側(cè)D60～D67及D11～D19共17幅取10.1 m；其余部位取9.0 m。

基坑降水采用坑內(nèi)管井降水，井管采用φ325鋼管沿帷幕周邊布井23口，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗坑中心設(shè)6口觀測兼降水井?？油庥^測兼回灌井有效減少和控制降水對周邊環(huán)境的影響，采用φ300混凝土無砂管，布井沿基坑周邊布置，平均間距15 m。

2.3 支護(hù)及帷幕主要參數(shù)

東、南、北側(cè)-5.7 m以上部位采用土釘墻：土釘桿體采用φ48 mm，壁厚2.75 mm鋼花管@1.5×1.3 m;面層采用C20噴射混凝土，內(nèi)置φ6.5@250×250鋼筋網(wǎng)。-5.7 m以下部位地連墻：采用700 mm厚P6級C25混凝土錨入土層9 m局部10 m，錨桿3排～4排，長度17.0 m～18 m。

西側(cè)-3 m以上部位采用240厚配筋磚砌體。-3 m以下部位地連墻：采用700 mm厚P6級C25混凝土錨入土層9 m局部10 m，錨桿4排，長度15.0 m～20 m。

地下連續(xù)墻總長452 m，槽段共67個，地下連續(xù)墻高度為19.2 m/22.1 m/24.7 m。

3 方案實施

3.1 加強(qiáng)設(shè)計與施工聯(lián)系

3.1.1地連墻槽段布設(shè)位置的優(yōu)化

原基坑設(shè)計方案按設(shè)計條件施工作業(yè)面寬度為地下室外挑基礎(chǔ)向外500 mm。施工前結(jié)合了主樓施工TC7052塔機(jī)現(xiàn)場布置，結(jié)合支護(hù)結(jié)構(gòu)特點和場地條件，將地連墻弧形段調(diào)整為直線段，基坑內(nèi)側(cè)預(yù)留出施工5.1 m×5.1 m塔機(jī)矩形獨立基礎(chǔ)位置。降低了凸角對支護(hù)結(jié)構(gòu)的不利影響的同時，最大限度發(fā)揮了塔機(jī)的使用能力。

3.1.2提高地連墻接頭部位連接剛度和防滲流效果

地連墻的施工包括導(dǎo)墻的修筑、成槽施工、槽段間接頭處理、鋼筋籠制運(yùn)安、混凝土的澆筑等工序。通常施工以導(dǎo)墻的修筑精度和強(qiáng)度為高質(zhì)量成槽的前提，在成槽施工時使用符合要求的泥漿；施工前合理劃分單元槽段長度，合理選擇槽段之間的接頭方式；鋼筋籠制作、吊運(yùn)、安裝控制鋼筋籠的制作剛度和精度、垂直度；混凝土澆筑控制澆筑質(zhì)量和適當(dāng)超灌等使得槽壁穩(wěn)定、接頭可靠、鋼筋籠位置準(zhǔn)確、提高混凝土成型質(zhì)量，以期形成高質(zhì)量的槽段。結(jié)合本工程地下水位高、地層條件易局部塌方的施工特點對地連墻施工的全過程進(jìn)行分析，針對施工薄弱環(huán)節(jié)采取了如下施工措施：

1)合理劃分槽段的形狀。轉(zhuǎn)角部位L形、V形、Z形等異形槽段最大限度采用對稱形狀布置，以便利用形心即重心快速選擇吊點保證吊運(yùn)鋼筋籠側(cè)面垂直度。

2)控制鋼筋籠制作精度，縮短鋼筋籠安裝時間提高槽壁穩(wěn)定。用槽鋼制作鋼筋籠加工模具，控制鋼筋籠形狀；模具上根據(jù)鋼筋間距的設(shè)計位置畫出控制標(biāo)記控制各種鋼筋的布設(shè)精度。

3)控制槽段側(cè)面的垂直度偏差不大于0.5%。鋼筋籠安裝前測量其側(cè)面垂直度，導(dǎo)墻上鋼筋籠的兩對臨時固定支點的標(biāo)高及間距，通過精確控制吊筋長度(吊筋長度偏差20 mm)，利用重力鉛直向下對槽段側(cè)面的垂直度進(jìn)行糾偏。

4)考慮泥漿護(hù)壁槽壁穩(wěn)定的時間效應(yīng)，縮短成槽時間提高槽壁穩(wěn)定。對易局部塌方的西側(cè)南段局部范圍縮短槽段長度(4.5 m)縮短成槽時間；異形槽段最大限度采用對稱形狀布置，以便利用形心即重心快速選擇吊點，有效控制吊運(yùn)時間；槽段澆筑混凝土后對后續(xù)槽段側(cè)十字板法均進(jìn)行清理，防止繞流混凝土影響鋼筋籠安裝。

5)減少鋼筋籠碰撞槽壁的局部塌方。十字鋼板與導(dǎo)墻的間隙取20 mm～30 mm,小于鋼筋籠主筋保護(hù)層70 mm減小碰撞槽壁面積；鋼筋籠主筋保護(hù)層采用幾字形鐵皮，減小碰撞槽壁強(qiáng)度；為施工操作方便，后續(xù)槽段與十字鋼板的空隙采用5 cm～8 cm碎石填充(碎石含泥量不大于5%)，使得后續(xù)槽段開挖時接頭部位更易于清理，以有效保證接頭部位防滲流路徑長度。

3.1.3西側(cè)磚砌擋墻設(shè)計優(yōu)化

設(shè)計西側(cè)地連墻冠梁以上采用磚砌擋墻，并用構(gòu)造柱與冠梁形成整體。施工冠梁時發(fā)現(xiàn)，迎土側(cè)導(dǎo)墻保存完好，采用了該部分導(dǎo)墻代替部分磚砌擋墻。減少了對基坑側(cè)壁土體的擾動，簡化了施工工序，加快了施工進(jìn)度。

3.2 信息化施工

3.2.1西側(cè)中部凸角處地連墻幅幅之間出現(xiàn)滲漏

D63幅地連墻因測斜管安裝到了冠梁主筋位置，西側(cè)中部凸角處冠梁無法貫通D63幅地連墻。土方開挖后，西側(cè)中部凸角處地連墻幅幅之間發(fā)現(xiàn)裂縫滲漏，裂縫最大處墻面錯開10 mm。

采取措施:

1)因滲漏點局限于開挖面以上且滲漏量較大，在滲漏點打入泄水管，快硬水泥封堵泄水管上部及周邊。

2)現(xiàn)場取水樣沉淀3 h，水樣底部無泥沙。因鄰近有補(bǔ)給水，為不增加地連墻的側(cè)壓力，將滲漏水導(dǎo)流至基坑內(nèi)降水井后排出。處理后，周邊未再發(fā)現(xiàn)滲漏。

3.2.2基坑南側(cè)東側(cè)土釘墻出現(xiàn)不明地下水侵襲

基坑開挖后，基坑南側(cè)、東側(cè)土釘墻出現(xiàn)不明地下水侵襲鋼花管局部滲水，墻體根部土體趨于飽和，冠梁位移加大。結(jié)合現(xiàn)場情況采取措施:

1)在挖機(jī)有作業(yè)面的南側(cè)西段土釘墻上部土體進(jìn)行卸載1.5 m；東側(cè)南部15 m塌方范圍加大放坡角度至1∶0.5，坡面重新噴射混凝土面層。

2)在挖機(jī)無作業(yè)面的東側(cè)北段，清理上部堆載，采用人工洛陽鏟成孔，長度1.5 m@500 mm D150鋼管C20混凝土短樁加固坡腳范圍土體。

3)排除東側(cè)南側(cè)城市管線溝內(nèi)不明積水，處理后冠梁頂位移趨于正常。

3.3 實施結(jié)果

基坑土方開挖嚴(yán)格按照土方開挖方案進(jìn)行，坑內(nèi)管井降水。期間挖至-6.7 m(坑深5.8 m)后進(jìn)行了工程樁施工(工期約為120 d)。土方開挖后，檢查地連墻成型質(zhì)量良好；冠梁未發(fā)現(xiàn)裂縫出現(xiàn)；止水帷幕大面無開裂、基本無滲漏；基坑降水降至基底以下0.6 m。

自土方開挖到基礎(chǔ)底板澆筑完成期間，對冠梁頂水平位移進(jìn)行了觀測。冠梁各面最大水平位移：東側(cè)26.0 mm；西側(cè)39.0 mm;南側(cè)37.3 mm；北側(cè)22.7 mm。與監(jiān)測方案地連墻頂部水平位移控制值30 mm、監(jiān)測報警值25 mm相比較，北側(cè)最大位移較小，與北側(cè)為最短邊(70.7 m)和設(shè)置內(nèi)坡道最后開挖有關(guān)；西側(cè)位移較大，與時空效應(yīng)和暗渠補(bǔ)給原因地下水位較高有關(guān)。

臨近建筑物最大沉降量6.94 mm，沉降均勻、穩(wěn)定；未發(fā)生影響施工及周邊環(huán)境問題。

4 結(jié)語

1)該深基坑工程的施工是成功的，基坑的安全得到充分保證，設(shè)計合理、精心施工、及時監(jiān)測、及時調(diào)整。

2)強(qiáng)化設(shè)計與施工聯(lián)系可以提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，是實現(xiàn)設(shè)計、施工共贏的有效途徑。

3)地連墻接頭采用十字接頭滿足抗突涌和抗?jié)B流破壞要求，連接剛度也較好。

4)采用內(nèi)坡道，挖掘機(jī)坑內(nèi)挖土顯示了一定優(yōu)越性，如果先中間后周邊分層盆式挖土，效果會更好。