孫賢瑛

上海建工二建集團(tuán)有限公司 上海 200080

隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，城市中心存在大量在已建建筑周?chē)M(jìn)行整體開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目[1-6]。此類(lèi)項(xiàng)目往往受外界條件限制，造成施工場(chǎng)地普遍不規(guī)則，地下施工階段甚至形成群坑施工狀態(tài)[7-11]。因此，如何在確保周邊建筑安全的情況下，高質(zhì)量地完成地下群坑施工就顯得十分重要。

1 工程概況

上?；疖?chē)站北廣場(chǎng)D地塊總承包工程?hào)|至大統(tǒng)路，南至中興路，西至普善路，北至滬太路、中華新路，鄰近上海市長(zhǎng)途汽車(chē)客運(yùn)總站。工程主要由5棟建筑組成，總占地面積為33 314.9 m2，總建筑面積為118 046.2 m2，地上最高18層，地下2層（圖1）。

1.1 周邊環(huán)境概況

整個(gè)地塊被中部已有建筑分隔，周邊已有建筑距離本工程圍護(hù)最近為10 m（圖2）。

圖2 周邊環(huán)境示意

東南側(cè)軌道交通1號(hào)線區(qū)間隧道（運(yùn)營(yíng)中的上?；疖?chē)站站—中山北路站）直徑6.7 m，埋深約12 m，距離本工程②區(qū)基坑最近僅15 m。東側(cè)大統(tǒng)路地道為雙向隧道，距離②區(qū)基坑最近處為30 m。鄰近地鐵隧道側(cè)條形基坑安全等級(jí)為一級(jí)，基坑外圍環(huán)境保護(hù)等級(jí)為一級(jí)。

1.2 圍護(hù)工程概況

基坑總面積約16 191 m2，其中：①區(qū)8 268 m2，挖深9.45 m，采用2道混凝土支撐；②區(qū)327 m2，挖深9.95 m，采用1道混凝土支撐、2道鋼支撐；③區(qū)4728 m2，挖深9.45 m，采用2道混凝土支撐；④區(qū)2 868 m2，挖深9.60 m，采用2道混凝土支撐。

基坑圍護(hù)形式為φ 1 0 0 0 m m 鉆孔灌注樁（深23～30 m），鄰近地鐵側(cè)采用厚1 000、800 mm地下連續(xù)墻（深21～25 m）。圍護(hù)外側(cè)止水帷幕采用全封閉厚700 mm的TRD工法等厚度水泥土攪拌墻（深47 m）。圍護(hù)內(nèi)側(cè)采用φ850 mm@600 mm三軸攪拌樁墻。在北側(cè)鄰近已有建筑群的區(qū)域設(shè)置隔離樁（φ350 mm@350 mm雙排、φ500 mm@500 mm單排）。

基坑圍護(hù)剖面如圖3所示。

圖3 圍護(hù)剖面示意

2 工程難特點(diǎn)及對(duì)策

2.1 鄰近地鐵

本工程鄰近地鐵，對(duì)變形控制要求高。為此，在鄰近地鐵側(cè)采用厚1 000、800 mm地下連續(xù)墻，圍護(hù)外側(cè)止水帷幕為全封閉厚700 mm的TRD等厚度水泥土攪拌墻，隔斷⑤2層承壓水層，施工時(shí)設(shè)置降壓井及回灌井?；毓嗑_(kāi)啟時(shí)間必須嚴(yán)格按照降水報(bào)告進(jìn)行，按需降水。

2.2 施工機(jī)械種類(lèi)多、場(chǎng)布難度大

本工程由多種圍護(hù)類(lèi)型組成，場(chǎng)地內(nèi)同時(shí)進(jìn)場(chǎng)的施工機(jī)械種類(lèi)也相應(yīng)增加，對(duì)原本就十分緊張的施工場(chǎng)地提出了更大的挑戰(zhàn)。

施工前根據(jù)施工工藝要求，優(yōu)化施工流程，不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)交替進(jìn)行，減少場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)地壓力，在確?；邮┕べ|(zhì)量的前提下，兼顧施工場(chǎng)地布置及施工進(jìn)度要求。

2.3 群坑降水對(duì)周邊環(huán)境影響大

根據(jù)工期進(jìn)度的要求，會(huì)導(dǎo)致場(chǎng)地內(nèi)存在多個(gè)基坑同時(shí)開(kāi)挖的情況。因此，必須事先制定詳細(xì)的降水施工方案及應(yīng)急預(yù)案，在正式開(kāi)始降水前進(jìn)行預(yù)降水施工，通過(guò)該過(guò)程對(duì)群坑同步降水的效果進(jìn)行分析，充分考慮降水效果可能疊加的情況。在施工過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)降水深度超過(guò)施工方案及報(bào)警值，則必須調(diào)整方案，再重新開(kāi)啟降水。

2.4 監(jiān)測(cè)方案要求高

群坑施工對(duì)監(jiān)測(cè)方案提出了很高的要求，即除了要求監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全面，設(shè)計(jì)方案、監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置合理外，還要求必須制定應(yīng)急預(yù)案，以應(yīng)對(duì)群坑施工時(shí)可能產(chǎn)生的耦合效應(yīng)。根據(jù)監(jiān)測(cè)報(bào)告進(jìn)行深化分析，與設(shè)計(jì)方積極溝通協(xié)調(diào)，必要時(shí)對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，確保工程順利開(kāi)展。

3 實(shí)施方案

3.1 超深TRD止水帷幕施工方案

為了確保圍護(hù)施工質(zhì)量，本工程進(jìn)行樁基圍護(hù)施工順序優(yōu)化，按照工程樁、立柱樁→TRD工法槽壁加固→地下連續(xù)墻→三軸攪拌樁→高壓旋噴樁的施工順序，各分區(qū)間進(jìn)行流水搭接施工，合理地進(jìn)行施工場(chǎng)地機(jī)械、施工道路布置。

墻厚700 mm、深47 m的TRD工法止水帷幕是圍護(hù)施工中的一個(gè)重要部分。現(xiàn)場(chǎng)布置2臺(tái)TRD工法樁機(jī)進(jìn)行同步施工，垂直度誤差控制在1/300，水灰比1.2，采用三循環(huán)方式施工成墻。

1）TRD工法鉆進(jìn)施工。TRD工法施工順序自一端向另一端往復(fù)前進(jìn)，每一循環(huán)前進(jìn)長(zhǎng)度為20 m，往復(fù)3次成樁（即先行挖掘、回撤挖掘、成墻攪拌）。

2）攪拌機(jī)注漿速度。TRD攪拌樁在橫移過(guò)程中均應(yīng)注入水泥漿液，并根據(jù)注漿速度匹配相應(yīng)的樁機(jī)移動(dòng)速度。

3）超深TRD工法施工的垂直度控制措施。

① 測(cè)量定位階段。TRD主機(jī)就位后應(yīng)復(fù)測(cè)墻位，如有誤差或偏位必須調(diào)整主機(jī)重新就位。當(dāng)墻位對(duì)中準(zhǔn)確無(wú)誤，且主機(jī)導(dǎo)向架垂直度偏差≤1/250時(shí)，方可進(jìn)行TRD工法施工。

② 校正主機(jī)導(dǎo)桿垂直度。TRD工法機(jī)拼裝完成及移位后，使用經(jīng)緯儀分別從正面、側(cè)面校正樁機(jī)立柱導(dǎo)向架的垂直度，在切割箱打入過(guò)程中，隨時(shí)對(duì)切割箱垂直度進(jìn)行校驗(yàn)。

③ 安裝測(cè)斜儀。切割箱打入至設(shè)計(jì)深度后，在切割箱體內(nèi)安裝測(cè)斜儀，實(shí)時(shí)監(jiān)控切割箱面內(nèi)與面外的偏差情況，并及時(shí)通過(guò)駕駛員操控調(diào)整，確保TRD工法等厚度水泥土攪拌墻的墻體垂直度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求（圖4）。

圖4 TRD工法掘進(jìn)（現(xiàn)場(chǎng)施工)

4）TRD工法強(qiáng)度檢測(cè)。TRD工法水泥土攪拌墻采用鉆芯法檢測(cè)墻身完整性，28 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.2 MPa。

3.2 降水井施工方案

本工程基坑開(kāi)挖深度約10 m，場(chǎng)地內(nèi)存在第⑤2層微承壓含水層，第⑦層第一承壓含水層。根據(jù)計(jì)算，本場(chǎng)地針對(duì)⑤2層的臨界開(kāi)挖深度為9.45 m、⑦層的臨界開(kāi)挖深度為14.3 m，基坑整體進(jìn)行⑤2層降壓，局部深坑需考慮⑦層降壓，同時(shí)止水帷幕隔斷⑤2層，因此現(xiàn)場(chǎng)共布置疏干井57口、降壓井23口、觀測(cè)井15口，靠近重要建筑物一側(cè)設(shè)置12口應(yīng)急回灌井。

基坑降水過(guò)程中時(shí)刻注意地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，尤其在東、西區(qū)同時(shí)挖土階段，應(yīng)注意觀察是否產(chǎn)生降水效果疊加的情況。

3.3 挖土施工方案

本工程場(chǎng)地中部為已建的展望大廈（地上18層、地下1層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)），將整個(gè)地下室分為東西2個(gè)獨(dú)立的基坑。

東區(qū)基坑出于對(duì)周邊軌道交通及已有建筑的保護(hù)，將其分為3個(gè)區(qū)域進(jìn)行流水搭接施工，依次施工①區(qū)→②區(qū)→ ③區(qū)。①區(qū)基坑先行開(kāi)挖土方；④區(qū)待①區(qū)底板形成后即可開(kāi)始施工；③區(qū)待①區(qū)地下結(jié)構(gòu)回筑至B1層時(shí)，開(kāi)始挖土；③區(qū)底板施工完成后，開(kāi)挖②區(qū)基坑。

由于②區(qū)基坑鄰近地鐵區(qū)間段（距離本工程基坑最近僅18 m），故每層土方無(wú)支撐暴露時(shí)間控制在72 h以?xún)?nèi)，30 d內(nèi)施工至底板結(jié)構(gòu)。

3.4 環(huán)境保護(hù)措施

1）對(duì)地鐵、地道的保護(hù)。在本工程樁基及圍護(hù)施工前，在遠(yuǎn)離地鐵側(cè)及大統(tǒng)路隧道側(cè)進(jìn)行非原位的試驗(yàn)樁施工，并通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化施工參數(shù)。降低對(duì)軌道交通1號(hào)線及周邊道路管線的影響。同時(shí)根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)②區(qū)基坑進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)間控制，將土方開(kāi)挖對(duì)地鐵造成的影響降到可控范圍內(nèi)。

2）對(duì)周邊建筑的保護(hù)?；娱_(kāi)挖前必須確保隔離樁施工到位，并嚴(yán)格按照經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)的專(zhuān)項(xiàng)方案進(jìn)行施工?；娱_(kāi)挖應(yīng)注重“時(shí)空效應(yīng)”，以“分層、對(duì)稱(chēng)、限時(shí)開(kāi)挖”為原則，除首層土退挖外，其余各層土采用盆式開(kāi)挖，即先進(jìn)行對(duì)撐區(qū)域開(kāi)挖形成支撐，留盆邊土護(hù)坡，再進(jìn)行盆邊土區(qū)域土方開(kāi)挖。各挖土分區(qū)的進(jìn)度搭接必須符合方案要求，且東西兩區(qū)之間避免重型車(chē)輛往返行走，減少地面振動(dòng)。

3）對(duì)紅線范圍南側(cè)高壓線的保護(hù)。紅線范圍南側(cè)退界7.5 m屬于220 kV高壓線范圍，該區(qū)域禁止堆放任何東西，更不能設(shè)置大臨設(shè)施。因此現(xiàn)場(chǎng)大臨設(shè)施集中設(shè)置在場(chǎng)地東側(cè)，重型車(chē)輛施工便道避開(kāi)該區(qū)域布置。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)地下水位及基坑監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，本工程在地下室挖土施工期間，地表沉降累計(jì)值為9.51 mm，墻頂沉降累計(jì)值為5.65 mm，墻體測(cè)斜累計(jì)變化值為17.12 mm，立柱垂直位移為8.4 mm。

隨開(kāi)挖深度變化，圍護(hù)體深層水平位移均處于安全范圍。同時(shí)，本工程嚴(yán)格遵循“按需降水”原則，根據(jù)地下水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)整降水方案。降壓井開(kāi)啟階段，發(fā)現(xiàn)周邊水位變化在預(yù)計(jì)值內(nèi)，因此施工過(guò)程中未開(kāi)啟回灌井，最大程度地減少了降水對(duì)周邊環(huán)境的影響。

綜上，利用隔離樁預(yù)先將基坑與周邊建筑物進(jìn)行分割，同時(shí)設(shè)置超深TRD工法止水帷幕隔斷⑤2層承壓水層，一定程度上可減少降水及挖土施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。利用分坑設(shè)計(jì)將各分區(qū)流水搭接施工，可以減小因群坑施工產(chǎn)生的耦合效應(yīng)。本工程的順利實(shí)施，可為建筑群間不規(guī)則場(chǎng)地開(kāi)發(fā)的施工項(xiàng)目提供借鑒。

[1] 邵倚旻.城市核心區(qū)群坑施工控制技術(shù)[J].山西建筑,2010,36(26): 114-116.

[2] 王培海.中心城區(qū)群坑同步施工的變形控制[J].建筑施工,2016,38 (3):260-262.

[3] 覃明宣.建筑基坑群坑施工耦合效應(yīng)及其控制技術(shù)的研究[J].建筑 工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017(19):79-83.

[4] 朱星彬,胡學(xué)軍.軟土地區(qū)復(fù)雜深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與土方開(kāi)挖[J]. 建筑技術(shù),2015(9):837-839.

[5] 汪中衛(wèi),劉國(guó)彬,王旭東.復(fù)雜環(huán)境下地鐵深基坑變形行為的實(shí)測(cè)研 究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2006(10):1263-1266.

[6] 朱星彬,胡學(xué)軍.軟土地區(qū)復(fù)雜深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與土方開(kāi)挖[J]. 建筑技術(shù),2015,46(9):837-839.

[7] 陳俊生,莫海鴻,劉叔灼.復(fù)雜環(huán)境深基坑施工過(guò)程的模擬分析[J]. 巖土力學(xué),2010,31(2):649-655.

[8] 陸建生,付軍.復(fù)雜環(huán)境下深基坑地下水綜合控制分析[J].地下空間 與工程學(xué)報(bào),2013(6):1433-1438.

[9] 趙良.鬧市中心運(yùn)營(yíng)醫(yī)院內(nèi)的深基坑變形控制施工技術(shù)[J].建筑施 工,2019,41(8):1407-1409.

[10] 凌崗.毗鄰軌道交通地下線等復(fù)雜環(huán)境的深基坑施工變形控制研 究[J].建筑施工,2019,41(8):1399-1400.

[11] 劉瑞璞.軟土地區(qū)深基坑施工中的基坑變形控制[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊, 2018,26(36):57.