羅志浩 戴小鋒 陳 勇 陳 華 屈坤玉 俞成龍

（中國(guó)建筑第八工程局有限公司，上海200120）

1 概述

隨著大型基礎(chǔ)性建筑和市政公用工程的不斷涌現(xiàn)，復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的深大型基坑往往成為施工過(guò)程中的難題；大跨度共基坑施工過(guò)程中，通過(guò)整體式連續(xù)性開(kāi)挖方式對(duì)周邊環(huán)境和相關(guān)工況影響較大，同時(shí)還需要提供有效空間的工作面[1-3]。因此，大型組合結(jié)構(gòu)共基坑在面臨施工面受限、狹長(zhǎng)工作面、不影響周邊工作場(chǎng)地和交通路況的多元限制條件下，需要因地制宜合理使用基坑開(kāi)挖方式；在保證工程質(zhì)量和安全的前提下，加快工程進(jìn)度和節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)雙贏，創(chuàng)收經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此在綜合考慮技術(shù)特點(diǎn)、可操作性、質(zhì)量控制效果、經(jīng)濟(jì)性及進(jìn)度等方面因素后，形成了多元限制條件下大型組合地下結(jié)構(gòu)的共基坑抽屜式施工技術(shù)。

2 工程概況

某管廊- 地道共基坑段為蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)三期項(xiàng)目中管廊工程和地道工程的交叉施工作業(yè)區(qū)域，其中管廊和地道工程施工區(qū)域工作面如圖1 所示：該區(qū)域中，管廊共分為七個(gè)區(qū)域，地道為南北兩段，其中管廊3、4 區(qū)與地道敞開(kāi)段為共基坑段，該共基坑區(qū)域如圖2 所示。

圖1 管廊、地道工程平面示意圖

該共基坑段跨度大，基坑深度為10 米左右，地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜；同時(shí)該區(qū)域?yàn)槭捝綑C(jī)場(chǎng)三期項(xiàng)目施工作業(yè)面重要樞紐。因此，該施工區(qū)域具有地上交通的約束性、地下管線的復(fù)雜性、作業(yè)空間的局限性等多元限制條件，此外，在大跨度組合復(fù)雜基坑施工中通常使用的整體性開(kāi)挖方式，具有一定的安全和質(zhì)量隱患。

因此，尋求一種安全高效、靈活經(jīng)濟(jì)的共基坑段施工方法是本次工程的關(guān)鍵所在。

圖2 管廊、地道共基坑段示意圖

3 共基坑段施工作業(yè)

3.1 共基坑段抽屜式施工步序

綜合管廊、地道共基坑段采用分段抽屜式施工方法，因地制宜，在狹長(zhǎng)地帶和有限空間的不利工作面，及不影響周邊工作場(chǎng)地和交通工況的多元限制條件下，通過(guò)抽屜式施工方式：綜合管廊- 地道北敞開(kāi)段- 地道南敞開(kāi)段施工順序進(jìn)行分塊逐步向前推進(jìn)施工。利用抽屜式施工方式的順序性和分塊性：

（1）首先對(duì)綜合管廊3、4 區(qū)進(jìn)行施工，對(duì)該施工區(qū)域進(jìn)行定位、周邊圍護(hù)、基坑支撐圍護(hù)、土方開(kāi)挖、管廊結(jié)構(gòu)施工等工序。

圖3 管廊、地道共基坑段施工示意圖1

（2）其次在管廊3、4 區(qū)域完成后，進(jìn)行地道北敞開(kāi)段的施工，由于完成后的管廊區(qū)域的側(cè)墻地下結(jié)構(gòu)和共用的基坑圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)為地道深基坑開(kāi)挖提供了堅(jiān)實(shí)的支撐基礎(chǔ)，因此本段施工由北向南推進(jìn)，按照周邊圍護(hù)、基坑支撐圍護(hù)、土方開(kāi)挖、地道結(jié)構(gòu)施工等工序依次進(jìn)行作業(yè)。

（3）最后待地道北敞開(kāi)段施工完成后，對(duì)地道南敞開(kāi)段進(jìn)行施工作業(yè)，由于完成后的管廊區(qū)域的側(cè)墻地下結(jié)構(gòu)和共用的基坑圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)位于其北面，因此本段施工由南向北推進(jìn)，基坑開(kāi)挖及地道施工步序與（2）中北敞開(kāi)段一致。

抽屜式施工方式因其模塊化施工特點(diǎn)，敞開(kāi)與閉合的靈活性，分段的預(yù)留性，將整個(gè)工作面分隔成3 個(gè)模塊，使得在整個(gè)施工過(guò)程中都能保證只有一個(gè)模塊處于敞開(kāi)式開(kāi)挖狀態(tài)，有效保留了交通運(yùn)輸空間結(jié)構(gòu)，避免了狹長(zhǎng)地帶大跨度共基坑段施工過(guò)程中對(duì)整段式路面的空間限制，使整個(gè)工作面交通工況順利通行。同時(shí)避免了大跨度基坑整體性開(kāi)挖所帶來(lái)的安全隱患，保證了施工整體安全質(zhì)量。

3.2 共基坑段開(kāi)挖支護(hù)方式

管廊3、4 區(qū)/地道共基坑區(qū)域開(kāi)挖的支護(hù)方式具體如下：

（1）管廊3、4 區(qū)支護(hù)方式：支撐方式采用一道鋼筋混凝土水平支撐和一道Ф609 鋼支撐，H 型鋼圍檁為2 根H700×300×13×24 雙拼；圍護(hù)樁為工法樁形式。施工工況：開(kāi)挖至冠梁底，施工冠梁和第一道鋼筋砼支撐→降水至基坑底1m 以下→開(kāi)挖第二層土至第二道鋼支撐底，施工第二道鋼支撐→開(kāi)挖第三層土至基底，澆筑墊層及底板→施工墻板及中板→拆除第二道鋼支撐→施工管廊側(cè)墻及頂板→基坑回填，拆除第一道砼支撐及冠梁。

（2）地道敞開(kāi)段支護(hù)方式：支撐方式采用一道一道Ф609 鋼支撐，圍護(hù)樁為拉森鋼板樁形式。施工工況：共基坑段管廊土方回填至地面→開(kāi)挖至鋼管支撐底，施工鋼管支撐→降水至基坑底1m 以下→開(kāi)挖第二層土方至基底，施工墊層及底板→施工側(cè)墻→拆除鋼管支撐，拔除工法樁及鋼板樁。

通過(guò)科學(xué)計(jì)算、優(yōu)化支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)方式，抽屜式施工方式利用不同施工模塊區(qū)域的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理配置與之對(duì)應(yīng)的支護(hù)體系，在受限的操作空間里為小挖機(jī)坑底作業(yè)面提供了有利空間，縮短了施工工期和施工難度，減少了施工工序和相關(guān)人員機(jī)器的投入；同時(shí)共基坑段在優(yōu)化配置支撐結(jié)構(gòu)外，采用拉森鋼板樁的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在保證整體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中安全質(zhì)量的前提下，利好施工順利推進(jìn)，縮短了施工工期。

4 共基坑段施工效果

4.1 基坑安全監(jiān)測(cè)

在管廊- 地道共基坑段的施工過(guò)程中，由于管廊區(qū)域的基坑開(kāi)挖深度最大，其安全性隱患大，因此本工程在對(duì)管廊區(qū)域施工過(guò)程中，對(duì)圍護(hù)樁水平測(cè)斜進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。其監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：

圍護(hù)樁水平位移變化規(guī)律如圖4 所示，圍護(hù)樁體從上到下都發(fā)生了向基坑內(nèi)的變形，圍護(hù)樁水平位移隨著基坑開(kāi)挖深度的增加而變大，樁體最大水平位移發(fā)生在基坑深度6m 附近，最大水平位移約20mm，小于設(shè)計(jì)計(jì)算書中計(jì)算值24.5mm，因此，通過(guò)抽屜式施工方式，其共基坑施工方案滿足工程安全要求。

4.2 施工經(jīng)濟(jì)性分析

通過(guò)分段性的抽屜式共基坑施工方式為其周邊施工場(chǎng)地提供了原有的運(yùn)輸路徑，因而使貨車的運(yùn)輸時(shí)間最大限度得到壓縮，減少了運(yùn)輸成本。同時(shí)，抽屜式施工利用管廊區(qū)域施工先行，其與地道共用的圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)節(jié)約了施工成本、縮短了工期。最后，其通過(guò)對(duì)不同施工段的圍護(hù)支撐優(yōu)化配置，最大程度地降低了相關(guān)支撐的材料費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用、勞務(wù)人工費(fèi)用；減少了挖機(jī)數(shù)量的投入，同時(shí)利好的工作面提高了挖機(jī)工作效率，減少了臺(tái)班數(shù)量。

圖4 圍護(hù)樁水平位移變化規(guī)律

4.3 社會(huì)評(píng)價(jià)

抽屜式施工方式在管廊- 地道共基坑施工過(guò)程中安全可靠，零事故、零隱患、文明施工，同時(shí)其分段式地開(kāi)挖方式保證了交通正常暢通，緩解了交通壓力，贏得了社會(huì)廣泛好評(píng)，達(dá)到了質(zhì)量保證，服務(wù)社會(huì)的目標(biāo)。

5 結(jié)論

本文應(yīng)用抽屜式施工方法，針對(duì)蕭山機(jī)場(chǎng)三期項(xiàng)目中管廊- 地道共基坑段中多元限制條件下的施工環(huán)境和大跨度共基坑段整體式開(kāi)挖的難題，取得了如下成效：

（1）抽屜式施工方法在地下復(fù)雜結(jié)構(gòu)的共基坑段施工過(guò)程中，因其分段式逐步推進(jìn)的施工特點(diǎn)減少了大跨度基坑開(kāi)挖長(zhǎng)度，安全可靠，整體質(zhì)量高；

（2）抽屜式施工方法利用管廊區(qū)域施工的先行性，為后續(xù)地道施工階段提供了外加結(jié)構(gòu)支撐體系，同時(shí)共用的圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)節(jié)省了成本和工期；

（3）抽屜式施工方法在作業(yè)面的靈活性，為面上交通預(yù)留了運(yùn)輸路面，減少了交通壓力；

（4）抽屜式施工通過(guò)對(duì)分塊區(qū)域不同的合理支撐圍護(hù)體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，節(jié)約了人、料、機(jī)費(fèi)用，縮短了工期，節(jié)省了成本。