倪小龍 孫 寅

上海建工七建集團有限公司 上海 200050

1 工程概況

1.1 建筑及結(jié)構(gòu)概況

上海軌道交通11號線嘉定新城站301項目主要由3幢辦公塔樓、商業(yè)裙樓和地下室組成。3幢塔樓基礎(chǔ)形式為厚筏底板＋樁基；商業(yè)裙樓和地下室基礎(chǔ)形式為平筏底板＋樁基。主樓、裙樓和地下室整體為地下3層。

1.2 地質(zhì)概況

1.2.1 土層與水文

依據(jù)地質(zhì)勘察報告，場地地基土按其地質(zhì)時代、成因類型、土性不同及物理力學性質(zhì)上的差異可劃分為9層和分屬不同層次的亞層。

1.2.2 場地內(nèi)可能存在的不良地質(zhì)現(xiàn)象

1）暗浜填土。擬建場地內(nèi)原有明浜分布，現(xiàn)部分被回填成暗浜，暗浜上部為厚0.7～2.5 m的雜填土，局部區(qū)域下部為厚0.8～2.2 m的暗浜填土，主要成分為灰黑色淤泥，含有機質(zhì)和腐殖物。

2）厚填土。擬建場地南部填土厚度較大，厚度在2.9～3.4 m之間，含植物根莖和有機質(zhì)，夾碎磚、石子等。

3）砂性土。本工程存在②3層砂性土，局部存在④2層灰色砂質(zhì)粉土。

1.3 基坑概況

1）擬建場地近似呈矩形，長邊方向約400 m，短邊方向長約100 m，開挖面積為39 715 m2，周長為992 m。整體設(shè)置3層地下室，基坑開挖深度較深，基坑面積較大。

2）本工程±0 m相當于絕對高程＋4.82 m，自然地面相對標高－0.70 m?；娱_挖深度詳見表1。

表1 基坑開挖深度

3）電梯井、集水井等局部落深1.30～1.80 m，開挖面標高為－16.60～－15.70 m，開挖深度為15.00～15.90 m。

1.4 周邊環(huán)境概況

本工程場地西側(cè)勝辛路上有軌交11號線嘉定新城站及其地鐵軌道高架，軌交11號線為正在運營的地上線，與本工程圍護結(jié)構(gòu)外邊線最近距離為30.8 m。嘉定新城站的基礎(chǔ)形式為樁＋承臺基礎(chǔ)，采用工程樁為鉆孔灌注樁，與圍護結(jié)構(gòu)外邊線的最近距離為23.5 m，特別是車站的出入口平臺距離圍護結(jié)構(gòu)外邊線約5.2 m（圖1）?？紤]到本工程基坑開挖面積較大，開挖深度較深，圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工應根據(jù)工程實際情況采取相應的技術(shù)措施，確保地鐵安全。

圖1 周邊環(huán)境平面示意

2 圍護設(shè)計方案

在綜合考慮基坑工程情況、分析比較周邊環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，本工程采用順作法施工，圍護設(shè)計采用地下連續(xù)墻“兩墻合一”＋3道鋼筋混凝土水平內(nèi)支撐的圍護形式。

為了減少基坑圍護施工對輕軌和出入口平臺的影響，圍護設(shè)計對整個基坑采取分區(qū)開挖的方法，較為均勻地將基坑劃分為4個開挖分區(qū)。首先施工1區(qū)和3區(qū)，待1區(qū)和3區(qū)的地下室結(jié)構(gòu)施工完成，達到設(shè)計強度后，再開始施工2區(qū)和4區(qū)，待2區(qū)、4區(qū)的地下室結(jié)構(gòu)施工完成后，再逐段將分區(qū)間的隔離墻鑿除。

本工程地下連續(xù)墻為厚800、1 000 mm的地下連續(xù)墻，分為9種類型，成槽深度最深為39.5 m，地下連續(xù)墻共計229幅，每幅寬度靠地鐵一面5 m，其他位置均為6 m，槽段之間均采用鎖口管柔性接頭，地下連續(xù)墻混凝土設(shè)計強度等級均為水下C35，抗?jié)B等級P8。其中西側(cè)靠近地鐵車站深坑區(qū)域，基坑開挖深度15.5 m，設(shè)計采用厚1 000 mm地下連續(xù)墻作為圍護結(jié)構(gòu)，墻底埋深34.5 m，為隔斷場地內(nèi)第⑦層中的承壓水，地下連續(xù)墻埋深增加至39.5 m，此段地下連續(xù)墻只配構(gòu)造筋，同時采用φ850 mm@600 mm三軸水泥攪拌樁進行槽壁加固，樁底埋深20.8 m。

為控制基坑工程樁施工和土方開挖過程中的變形，對第④層淤泥質(zhì)黏土進行土體加固。在西側(cè)軌道交通沿線基坑內(nèi)采用三軸攪拌樁進行裙邊加固，加固寬度10.45 m，三軸攪拌樁采用φ850 mm@600 mm，在－7.20～－1.90 m，水泥摻量為13%，在－19.4～－7.20 m，水泥摻量為20%。

3 針對地下連續(xù)墻的施工保護措施

1）與設(shè)計、監(jiān)理、地鐵單位進行溝通，在遠離地鐵側(cè)進行原位（或非原位）試成槽施工，并根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況對施工技術(shù)參數(shù)進行調(diào)整。

2）地下連續(xù)墻采用跳打方式施工，先行施工鄰近地鐵側(cè)，使土體擠壓方向與地鐵結(jié)構(gòu)反向。控制施工速率，減少擠土效應，降低對地鐵的擾動。嚴格控制加固鉆進速度及攪拌壓力，大型機械設(shè)備禁止停滯于此。持續(xù)關(guān)注地鐵監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化，出現(xiàn)異常情況及時停止施工并采取相關(guān)措施。

4 土方開挖施工

根據(jù)設(shè)計及地鐵單位要求，施工順序和開挖支撐按照“先遠后近”分區(qū)開挖支撐施工，各區(qū)嚴格按照“分區(qū)、分塊、對稱、平衡、限時”的原則指導開挖，采用明挖順作法施工（圖2）。開挖時先開挖中間土方，再限時開挖邊坡土及施工支撐。將每塊挖土分區(qū)從土方開挖、支撐及先后施工的支撐對接形成總時間控制72 h內(nèi)?；友氐罔F側(cè)留土寬度不少于4倍的單層挖深，且最后挖除，將單塊土體開挖支撐的總時間控制在24 h內(nèi)，以控制地鐵側(cè)圍護結(jié)構(gòu)的位移和坑底回彈。

圖2 土方開挖分區(qū)示意

在現(xiàn)場土方施工階段加強設(shè)備投入和現(xiàn)場施工組織，每個分區(qū)在挖土前排出分區(qū)、分塊及土方量計算的詳細方案，嚴格按計劃挖土，開挖后及時澆筑墊層，快速形成底板。為嚴格控制坑底隆起，減少對地鐵的影響，按照“邊挖邊形成墊層，快速形成底板”的原則，在挖土完成14 d內(nèi)須完成全部底板。

從第2皮土開始，采取盆式開挖，按照①→②→③→④→⑤→⑥→⑦的順序，先開挖中部①區(qū)形成，然后開挖②、③區(qū)，形成南北方向?qū)?，再開挖④區(qū)，形成東西方向?qū)?，然后跳倉施工⑤區(qū)，控制基坑開挖變形，最后進行周邊⑥、⑦區(qū)局部角撐施工（近地鐵側(cè)最后開挖，留土寬度是單層開挖高的4倍）?；娱_挖時應分層開挖，每層開挖深度不大于2.5 m，并按1∶1.5放坡，要求做到隨挖隨撐。土方開挖時，基坑周邊2 m（從圍護墻內(nèi)邊線起向外計算）范圍內(nèi)堆載與施工荷載之和不得大于20 kN/m2。開挖順序按開挖分區(qū)圖遵循分層、分塊、對稱、限時原則，利用時空效應原理開挖，嚴格控制基坑變形。

5 結(jié)語

本工程至基坑施工完成，工程周邊道路未出現(xiàn)明顯裂縫，變形基本控制在允許范圍內(nèi)，基坑及周邊環(huán)境安全穩(wěn)定，地鐵站及出入口平臺未發(fā)生明顯變形情況，軌道交通正常運營。

本工程基坑施工階段按照有關(guān)規(guī)定聘請了第三方監(jiān)測及地鐵運營維護保障安全專項監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測報告，圍護樁頂水平位移、圍護墻體測斜、軌道交通運營線路及站臺監(jiān)測數(shù)據(jù)均滿足控制要求，但基坑圍護各項數(shù)據(jù)比理論計算數(shù)據(jù)仍然偏大，有些數(shù)據(jù)已經(jīng)達到臨界狀態(tài)，特別是位于3區(qū)基坑的地鐵出入口平臺，由于緊鄰基坑邊，基坑施工對其的影響比較顯著。故在今后類似工程施工階段，還必須進一步加強監(jiān)控并做好防護預案，以減少基坑施工對周邊環(huán)境的影響。