沙建新
(上海鐵路樞紐建設工程指揮部,中國 上海200071)
客專上海調度所工程位于上海市閘北區,東鄰寶山路、北鄰軌道交通三號線寶山路站、南鄰鐵路局電算辦公樓,本地塊基本呈方型形狀。本工程樁基為鉆孔灌注樁,基坑支護采用地下連續墻+鋼筋混凝土支撐體系(車道口位置為灌注樁+鋼支撐),豎向為四道鋼筋混凝土支撐(支撐中心線絕對標高分別為+2.2m,-1.9m,-5.9m,-9.6m)。地下連續墻共54幅,墻厚1000mm,深度為32.9m。基坑總面積約5935m2,基坑周長約318.4m。開挖深度為16.7m。坑內加固采用的是高壓旋噴樁。基坑周邊環境較為復雜,周邊有眾多市政和鐵路管線,周圍建筑和管線,特別是南側路局食堂、公安樓等建筑和北側輕軌線建筑必須進行嚴密的監測和控制,因此對控制基坑的變形要求相當高。
基坑開挖過程中,臨邊增多,安全隱患部位顯著增多,是高空墜落、高空打擊、觸電等事故高發時段,必須制定相應的安全管理措施,加強安全管理力度,確保安全施工。
目前的建筑施工,其中的深基坑支護因其專業性較強,一般都分包給了巖土專業施工公司,比較大的公司一般是當地的勘察設計施工單位,另外還有一些規模和實力較強的專業公司,當前市場上,個人巖土公司也有一些。從設計和施工資質上看:比較大的巖土專業施工公司既有施工資質又有設計資質;而一些小的巖土專業施工公司只有施工資質,而沒有設計資質,這種情況在當前的巖土工程施工中為數較多。最近兩年,一些業主為了提前開工等多種因素,在招標時改變常規,對地下巖土工程部分在結構主體招標前先進行招標,隨之而來出現了一些新現象:許多大的建筑總承包單位為了搶占市場,紛紛參與了投標,一些大的建筑總承包單位進入了巖土工程施工。往往業主方在選擇施工單位的同時忽視了建筑總承包單位一般都沒有巖土工程設計資質的問題,這給將來的施工造成了很多隱患。本工程在施工單位招投標資格預審階段,就嚴格審查了施工單位的巖土工程設計資質,從源頭杜絕不符合資質要求的施工單位進入。最終通過層層篩選選擇了中鐵建工集團有限公司作為本工程總承包單位。
深基坑工程越來越多,而深基坑坍塌的事故也頻頻發生,為防止深基坑工程事故,地方主管部門出臺了許多有關深基坑的強制性文件。深基坑支護施工的依據是深基坑支護設計,故加強深基坑工程設計的審核和監督非常必要。無論在投標時還是在基坑支護施工之前,都應單獨提交基坑支護設計。這樣,在基坑支護施工中如出現問題需做設計變更時,才能夠很快找到設計人,也便于快速解決問題,同時也便于追究責任。
在基坑支護施工前,應要求施工單位編制專項施工方案。考慮到上報、審閱與返回周期,專項施工方案應在施工準備階段編制,并及時報監理審核。監理應結合工程特點及現場實際情況進行批復,在批復后及時返回施工單位,以便施工單位能夠及時準確下發到各相關部門和人員。施工單位在接到正式批復的施工方案前不得進行施工。在當前的基坑支護施工中,施工方案未批復前就開始施工的情況時有發生,這作為深基坑支護規范化施工是應當避免的。
深基坑支護施工中,應加強過程控制。施工中必須嚴格按照基坑支護設計、基坑支護施工組織設計、技術交底和相關規范等進行施工。施工中如出現異常情況,應由現場技術負責人根據情況的性質和大小,向基坑支護設計人匯報,設計人應及時根據現場實際情況進行設計變更,將問題消滅在萌芽中。“水”是深基坑施工的大敵,應重視對地下水的控制。同時,作為寶貴的地下水資源,應限制盲目、過度的抽降。短期綜合降水技術關鍵是減少降水時間,增強降水功效。同時依據不同降水方法對于土層的降水時效不同的特性進行針對性的采用。本工程選用輕型井點降水和真空小深井降水主要是輔助深井降水對于淤泥質粉質粘土層降水效果不明顯的情況下的一種加速降水措施。通過根據不同土層采取的針對性的降水措施,加快了降水速度,為土方的快速開挖提供了先決條件,為基坑快速開挖及結構施工爭取了時間,取得了良好的經濟及社會效益。同時通過綜合降水施工技術確保了每層土方降水時間比原計劃縮短了3~5天時間,基本保證在7天左右即可達到開挖條件。
砂土地質及較厚雜填土復雜條件下的地下連續墻加固施工是針對較厚回填土層對于地連墻成槽不利影響因素的減少或降低的一項技術,采用該技術對于泥漿比重控制和成槽機挖土過程中泥漿對于槽體側壁的吸力影響會起到有利的作用。其中包含的加固深度的選擇對于最終成槽影響和對周邊建筑物基礎影響都尤其重要。所以對于較厚回填土加固來輻助地連墻施工是必要的,也是必不可少技術研究項目之一。工程實踐表明,回填土及原有雜填土較為松散情況下,采用地下連續墻施工前于雜填土兩側各增加雙軸攪拌樁的土體加固型式,強化周邊土體,保證后期地下連續墻順利快速施工和良好質量,杜絕了因土體松散而導致的地連墻鼓脹等為題,地墻成型效果好,接縫密實,免去了剃鑿費用,具有良好的社會效益和經濟效益。
在基礎及主體施工階段,通過與參建各單位的多次專題討論,選擇了蓋挖順作結合結構垂直分段施工技術。蓋挖順作結合結構垂直分段施工技術關鍵是綜合了地下結構施工、施工縫留設合理選擇、內部爆破與機械拆除的結合和節能理念在工程中運用等多項技術于一體的技術研究。區別于常規的地下室結構順、逆施工技術的另一種地下室結構施工技術,該技術為全新的施工工序奠定了堅實的理論基礎和實際案例。通過現場實際情況,重新設計建模計算體系的穩定性。根據現場實際監測數據復核,建立核心區域(除外圍車道)先施工的施工技術方案,確立了垂直分段施工技術的可行性。采用蓋挖順作結合垂直分段施工技術,將地下結構垂直分段,在40天突破四道混凝土支撐影響,完成正負零結構,形成地上地下同時施工的局面,成功的解決了建設工期壓力。上海地區同類型深基坑地下結構施工(四道混凝土支撐、深度16~20m),采用一般的順做法每道支撐拆除清理均需要近1個月的時間,因場地狹小,拆除廢渣無法儲存再利用,本工程采用地下室結構垂直分段施工技術在保證上部結構正常施工的前提下,利用6個月時間完成了從土方開挖到主體結構封頂施。同時保留外圍棧橋板,增加現場道路面積;支撐內爆破減少防護架搭設和飛石危險;廢渣二次利用做地下室二次回填材料,節能環保,開創了上海地區深基坑快速開挖的先例。
在當前城市土地緊張,諸如上海等大城市建筑空間狹窄,建筑施工場地普遍狹小的情況下,對參建各方的要求更高,本文中提及的施工管理及技術應用有較大的推廣意義。