邵康樂

上海建工房產(chǎn)有限公司 上海 200080

1 工程實例

1.1 工程概況

浦江鎮(zhèn)125-4地塊項目位于上海市閔行區(qū)浦錦街道，東鄰浦錦路、西鄰浦秀路、北鄰陳行公路、南鄰周浦塘?；卣嫉孛娣e為5.4萬 m2，總建筑面積為10.4萬 m2。本工程分為以下3個區(qū)域：

1）企業(yè)會所區(qū)域：1#～7#樓，均為2層建筑，16#樓為企業(yè)會所區(qū)域地下部分（含車庫、泵房等，以下簡稱地下室），整體地下室1層。

2）商業(yè)街區(qū)域：8#～14#樓，8#樓為6層建筑，其余為3層建筑，15#樓為商業(yè)街地下室，整體地下室1層。

3）酒店式公寓區(qū)域：17#～20#樓均為16層建筑，21#樓為酒店式公寓地下室，整體地下室1層。

地下室分區(qū)如圖1所示。

圖1 地庫平面分區(qū)示意

1.2 基坑概況

本工程基坑總面積約4.7萬 m2，周長約968 m。北側(cè)商業(yè)街區(qū)域挖深5.25 m（局部6.55 m），南側(cè)企業(yè)會所區(qū)域挖深4.95 m（局部6.25～6.40 m），東側(cè)酒店式公寓區(qū)域挖深5.30 m，基坑安全等級為三級?；又苓叚h(huán)境條件：東側(cè)浦錦路下有多條市政管線，并有一電纜線進入場地內(nèi)部，距圍護邊線約1.28 m；南側(cè)周浦塘，防汛通道距圍護邊線約22.9 m；西側(cè)浦秀路下有多條市政管線，距圍護邊線約8.5 m；北側(cè)陳行公路下有多條市政管線，并有局部進入場地內(nèi)部，距圍護邊線約4.8 m。環(huán)境保護等級除基坑東側(cè)酒店式公寓局部區(qū)域為二級外，其余為三級。

1.3 工程地質(zhì)與水文概況

本場地地貌屬于上海地區(qū)五大地貌單元中的濱海平原地貌類型，基坑開挖范圍內(nèi)涉及的土層從上至下依次為：②粉質(zhì)黏土、③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾砂質(zhì)粉土、④淤泥質(zhì)黏土、⑤1a黏土、⑤1b粉質(zhì)黏土夾黏質(zhì)粉土、⑥粉質(zhì)黏土。

場地內(nèi)潛水穩(wěn)定水位埋深為1.40～2.01 m，設計時地下潛水位按不利原則選取埋深0.50 m考慮。

1.4 不良地質(zhì)概況

本工程主要不良地質(zhì)為厚填土，其厚度在0.4～3.5 m，土質(zhì)較為松軟。

2 基坑工程特點與難點

1）基坑開挖面積4.7萬 m2，周長約974 m，屬于大面積基坑，在基坑開挖至基礎完成前，由于大面積卸荷作用，產(chǎn)生坑底回彈，將會引起臨時性負摩擦力，對圍護樁及工程樁樁身有一定影響[1-3]。

2）基坑面積大，東西向長度約255 m，南北向長度約189 m，根據(jù)類似工程經(jīng)驗，考慮對本工程基坑進行分區(qū)開挖施工。

3）基坑邊線與基地紅線距離較近，對圍護結(jié)構(gòu)選型造成一定的限制。

4）基坑周邊道路管線較多，圍護設計時應合理控制圍護體的變形，確保基坑鄰近設施的安全和正常使用。

5）場地內(nèi)填土局部厚度較厚，且第③層和④層淤泥質(zhì)土相對較厚，基坑設計、施工時均應采取針對性措施。

6）本工程樁基工程先于基坑施工，開挖過程中應特別注意對已完成樁基的保護。

3 基坑混合支護技術(shù)

3.1 混合支護體系簡介

1）企業(yè)會所區(qū)域：一般開挖深度4.95 m，采用水泥土重力式圍護墻的支護結(jié)構(gòu)形式，局部結(jié)合雙排樁補強。

2）商業(yè)街區(qū)域：一般開挖深度5.25 m，采用型鋼水泥土攪拌墻圍護結(jié)合1道水平φ609 mm鋼支撐（角部設鋼筋混凝土支撐）的支護結(jié)構(gòu)形式。

3）酒店式公寓區(qū)域：一般開挖深度5.30 m，根據(jù)周邊環(huán)境條件的不同，分別采用水泥土重力式圍護墻結(jié)合雙排樁補強和鉆孔灌注樁結(jié)合止水帷幕加鋼筋混凝土角撐的支護結(jié)構(gòu)形式。本基坑混合支護體系布置如圖2所示。

圖2 本基坑混合支護體系布置

3.2 混合支護體系優(yōu)勢

考慮到基坑面積的大小、開挖深度，根據(jù)不同的場地情況，如何合理地設置圍護支撐體系顯得尤為重要。

本工程結(jié)合企業(yè)會所地下室、商業(yè)街地下室及酒店式公寓地下室等不同的幾何特征及開挖深度，布置了不同的圍護支撐體系（以下簡稱“混合支撐體系”），具體布置可見圖2。

通過結(jié)合現(xiàn)場具體情況，本項目采用的混合支撐體系具有以下幾個優(yōu)勢：

1）一般施工現(xiàn)場，在前期圍護、樁基施工階段，往往受臨時施工用電功率的限制，大量的大功率設備不能進場滿足施工現(xiàn)場所需。然而本工程采用的混合支撐體系，可以降低對大功率設備的需求，大大緩減了因用電量問題帶來的困擾。在用電量受限制的條件下，既能滿足施工進度，又能避免出現(xiàn)臨時用電過載的現(xiàn)象，間接體現(xiàn)了良好的經(jīng)濟效益。

2）針對圍護支撐施工而言，本項目結(jié)合整體進度的要求，安排2臺水泥土攪拌樁機分別對商業(yè)街區(qū)域、酒店式公寓區(qū)域進行型鋼水泥土攪拌樁的施工，待2個區(qū)域施工完成后，再進行企業(yè)會所區(qū)域圍護樁的施工。與此同時，待型鋼水泥土攪拌樁達到一定強度后，便可施工商業(yè)街區(qū)域混凝土角撐、φ609 mm鋼支撐及酒店式公寓混凝土角撐。如此一來，商業(yè)街、酒店式公寓及企業(yè)會所這3個區(qū)域的圍護體系基本都能在同一個時間段達到強度，便于施工單位更好組織人力、物力、設備進行后續(xù)土方的開挖，為后續(xù)施工贏得了寶貴的時間。

4 基坑快速挖土技術(shù)

4.1 土方開挖分區(qū)

目前在基坑工程中常用的土方開挖方法主要有分層挖土、分段挖土、盆式挖土、中心島式挖土等幾種方法，如何有效、便捷地進行挖土對整個工程的安全施工及進度具有重要的作用。由于本基坑屬于超大面積基坑，大面積基坑圍護施工，工期較長，時間較難把握，后續(xù)大規(guī)模的土體開挖對周邊環(huán)境影響較大，容易造成基坑暴露時間過長，基于“時空效應”安全性減小，會對相鄰環(huán)境造成一定的影響，最終確定采用分段挖土、盆式挖土、中心島式挖土相結(jié)合的土方開挖方式。具體實施方式如下：

1）商業(yè)街區(qū)域基坑屬于長條形基坑，根據(jù)號房后澆帶共分為5個區(qū)，且挖深達到5.25 m，采用分段開挖與盆式開挖相結(jié)合的方式最合適。

2）企業(yè)會所區(qū)域中間有留土區(qū)域，采用盆式開挖與中心島式開挖相結(jié)合的開挖方式最合適。

3）酒店式公寓區(qū)域基坑屬于方正形，且土方開挖深度達5.3 m，采用分段開挖與盆式開挖相結(jié)合的方式最合適。

本工程土方開挖本著“分塊、跳倉”的原則進行，根據(jù)后澆帶進行分塊。企業(yè)會所區(qū)域分成A1—A11分塊，商業(yè)街區(qū)域分成B1—B5分塊，酒店式公寓區(qū)域分成C1—C8分塊。具體土方開挖分區(qū)如圖3所示。

圖3 土方開挖分區(qū)

4.2 土方開挖流程

本基坑具體的開挖流程如下：A 1—A 6、B 1—B3→A7—A8、B4—B5、C1—C2→A9—A11、C3—C4→C5—C8，從挖土流程上可以看出分為以下4個階段：

第1階段：企業(yè)會所區(qū)域A1—A6，商業(yè)街區(qū)域B1—B3挖土施工。

第2階段：待第1階段所開挖區(qū)域基礎底板澆筑完畢，強度達到80%后，企業(yè)會所區(qū)域A7—A8，商業(yè)街區(qū)域B4—B5，酒店式公寓區(qū)域C1—C2挖土施工。

第3階段：待第2階段所開挖區(qū)域基礎底板澆筑完畢，強度達到80%后，企業(yè)會所區(qū)域A9—A11，酒店式公寓區(qū)域C3—C4挖土施工。

第4階段：待第3階段所開挖區(qū)域基礎底板澆筑完畢，強度達到80%后，酒店式公寓區(qū)域C5—C8挖土施工。

5 結(jié)語

隨著基坑規(guī)模的不斷擴大、開挖深度不斷加深，加之周邊環(huán)境也愈加復雜，采用合理的基坑圍護體系及土方開挖方式顯得愈發(fā)重要，在確保安全性的前提下保證經(jīng)濟性，因此，基坑設計方案的選擇和施工技術(shù)的改善對于施工效率的提高有著重要的意義。本文基于上海市浦江鎮(zhèn)125-4地塊項目，詳細地闡述了在充分考慮施工現(xiàn)狀條件和存在的問題的前提下，通過混合支護體系與快速挖土相結(jié)合的施工技術(shù)，有效地提高了土方開挖進度，避免了基坑長期暴露在外的現(xiàn)象，大大地提高了基坑的安全性，可為今后類似的工程提供借鑒。

[1] 劉德鈞.深基坑混合支撐體系設計改進[J].鐵道建筑技術(shù),2012(6):79-83.

[2] 衛(wèi)朋,朱海濤,張丹.排樁加內(nèi)支撐組合結(jié)構(gòu)在基坑支護中的應用[J].山西建筑,2013,39(21):70-71.

[3] 張明聚,司峰軍,葉新豐,等.深基坑圍護混合支撐體系內(nèi)力與變形監(jiān)測分析[J].北京工業(yè)大學學報,2010,36(11):1496-1503.