深基坑周邊建筑物保護施工技術

王茂凱（中鐵上海工程局集團三公司，安徽　合肥　230088）

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深基坑周邊建筑物保護施工技術

王茂凱（中鐵上海工程局集團三公司，安徽合肥230088）

隨著我國的基礎建設的大規模發展，地下空間和高層建筑快速發展，深基坑工程規模越來越大，開挖深度越來越深。當深基坑工程在城市施工時，受施工條件限制，通常周邊會有老舊建筑物，采取合適的施工技術方案，對周邊建筑物的保護至關重要，為此，本文以合肥市軌道交通2號線東二環路站深基坑施工為例，對深基坑周邊建筑物保護施工技術進行了分析和介紹。

深基坑；建筑物保護；施工技術

1　前言

在臨近建筑物的情況下對深基坑進行開挖，不僅必須要采取有效措施確保基坑本身的安全性和強度，更為關鍵的是要對基坑周邊建筑物變形和差異沉降進行有效控制。本工程施工過程中，在設計保護措施嚴格實施的同時，通過選擇合理的施工方案及合適的施工措施，最終確保了緊鄰深基坑建筑物的安全。

2　施工技術概述

臨近建筑物深基坑開挖施工前，應詳細調查建筑物現狀，入戶調查并留存影像資料；收集相關設計資料（主要為建筑物檢測報告及建筑物基礎形式竣工圖）；審閱分析設計方案的合理性，并提出合理優化建議；通過統計已施工完成工程監控量測數據，分析類似地層條件下基坑變形及地層沉降規律，明確施工安全控制重點及要點；施工風險分析及采取合適的施工措施；通過完善的施工現場控制體系，確保工序搭接，加快施工進度，縮短基坑暴露時間，保證施工過程周邊建筑物安全［1］。

3　工程概況

東二環路站位于東二環路與長江東路道路交叉口，為2、4號線換乘站，2號線車站沿長江東路呈東西走向，為地下二層島式車站，4號線車站沿東二環路呈南北走向，為地下三層島式車站。標準段寬度為21.7m，覆土厚度2.5～3.75m，底板埋深15.6～16.9m。施工范圍內均為第四紀松散沉積物，屬第四系濱海平原地基土沉積層，主要由粘性土、粉土組成，基坑開挖范圍內主要為粘性土。車站主體21～32軸北側為合肥開關廠宿舍兩幢6層住宅樓，距車站主體基坑4.87～5.04m，基礎形式為混凝土擴展淺基礎。根據安徽省建筑工程質量第二監督檢測站結構檢測及安全評估報告，房屋建筑物既有沉降差為1.47‰，預測施工完成后基礎最大局部傾斜為1.988‰（規范允許值為2‰）。

4　主要施工技術

4.1嚴格按照設計方案施工設計保護措施

根據設計方案，該處基坑主體圍護樁外側設雙排復合錨桿樁進行加固，共計380根，7030m。復合錨桿樁樁徑150mm，樁長18.5m，排距600mm，間距500mm，平面示意圖、斷面示意圖如圖1～2所示。

圖1　復合錨桿樁平面示意圖

圖2　復合錨桿樁斷面示意圖

同時根據前期施工情況，該處基坑原設計預留高壓旋噴樁亦同期施工，確保了該處基坑土方固結，同時具備一定的整體剛度，減小基坑變形。

4.2統計總結類似地層下基坑開挖變形規律并明確施工階段控制重點

統計分析前期施工監控量測數據，此種地層及開挖深度及所采用的土方開挖施工工藝條件下，施工全過程測斜累計平均值為 28.7mm，施工全過程地表沉降累計平均值為12.18mm，同時分時段統計變化值占比如圖3所示。

圖3　

由圖3可知：開挖過程中各項變形占施工全過程的比例約70%，施工過程中應將開挖過程的變形控制作為整個施工過程的重點，同時加大人員機械投入，加快主體結構施工速度。

4.3采取鋼支撐軸力伺服系統控制基坑變形

全自動鋼支撐軸力伺服系統是一套完整的基坑支護安全解決方案。基于24h全天候實時監控，具有低壓自動補償、高壓自動報警等全方位多重安全保障（見圖4）。

圖4　

該系統在控制、液壓、電源、機械等方面設置多重功能冗余，從而保障了系統運行的極高安全性，確保本系統在各類重要性工程中的應用。通過全天候實時監控，為支撐體系及圍護體系的健康評判提供了寶貴的連續性數據；通過低壓自動補償作用，保持鋼支撐最低軸力，消除鋼支撐預應力損失，可提高鋼支撐預應力水平，最終達到控制變形的目的。

本工程采用應力補償系統后，施工效果顯著，對采用軸力伺服系統的監測點ZQT13和ZQT16以及未采用軸力伺服系統的監測點ZQT35和ZQT32點進行對比分析，如圖5所示。

圖5　

4.4加強現場管理，縮短工序作業時間，加快施工進度

土方開挖嚴格執行分層分段開挖，每層開挖到位后及時架設鋼支撐，超挖深度 （圍檁下口至開挖面距離）不得大于0.5m。每段結構土方在15d內完成。

開挖采用兩臺130挖機開挖，長臂挖機配合出土，開挖時先開挖基坑南側土方后開挖基坑北側土方，每層開挖深度不大于3.5m，分段長度為6～7m，每層開挖土方約460m3，在12h內開挖完成，清底采用70小型挖機配合。

根據土方分層分段開挖要求，土方開挖后及時進行網噴作業，每次網噴面積為2×6×3=36m2，掛網作業在土方開挖2h內完成，網噴作業（約5m3）在土方開挖后7h內完成。

鋼圍檁三角托架安裝在網噴施工過程中同步完成，鋼圍檁安裝在第二天在網噴完成后2h內完成，圍檁后細石混凝土填充在圍檁安裝完成后1h內完成。

鋼圍檁安裝在圍檁填充完成后進行，鋼支撐施工采用軸力補償系統，每次安裝根數為2根，在1h內完成（見表1）。

表1　各工序作業時間安排

基坑土方開挖完成后，為及時封閉基坑，每段主體結構基坑分2次澆筑，每段長度在10～15m，小段開挖完成后及時封閉。

墊層澆筑完成后及時安排防水、鋼筋作業，底板混凝土在墊層澆筑完成后5d內澆筑完成，必要時底板混凝土分段澆筑，分段長度為9～15m，盡快封閉底板。

5　施工技術應用效果

（1）建筑物整體沉降情況分析：最大沉降量12.6mm該處基坑開挖深度為16m，滿足＜1‰H（16mm）的特級基坑建筑物沉降要求。

（2）建筑物差異沉降分析：最大差異沉降的點分別位于該棟建筑的東北角和東南角，施工造成的差異沉降最大值為3mm。現狀建筑物總差異沉降為 1.75‰（既有差異沉降1.47‰，施工造成的差異沉降為0.28‰），滿足規范＜2‰的差異沉降要求，且較預測差異沉降量亦小，保護效果顯著。

（3）社會效應分析：施工過程中未出現周邊住戶投訴及其余不良影響社會事件，受到了業主、監理、設計單位的一致好評。

6　結論

地鐵基坑具有開挖跨度大、深度深、對周邊環境影響較大的特點，而當周邊有建筑物時，對建筑物的保護是工程施工的重點及難點。本文分析并介紹了深基坑周邊建筑物保護施工技術，經實踐證明具有良好的效果，希望能夠對類似工程施工具有一定的借鑒作用。

［1］李 祥，茆麗霞，劉建剛.環境溫度和混凝土徐變對鋼筋混凝土支撐軸力的影響分析［J］.施工技術，2014（S1）.

［2］楊春柳.深基坑混凝土支撐軸力監測結果分析研究［J］.山西建筑，2013（15）.

［3］楊震偉，駱介華，魏云峰，陳玄斌，戴 民.影響支撐軸力測試的混凝土特性［J］.浙江水利科技，2012（04）.

［4］張忠苗，房 凱，劉興旺，吳祖福.粉砂土地鐵深基坑支撐軸力監測分析［J］.巖土工程學報，2010（S1）.

［5］蔡書勇.基坑監測中混凝土支撐軸力的相關問題研究［J］.科技資訊，2012（27）.

2016-3-29

TU753

A

2095-2066（2016）11-0129-02