深基坑棧橋布置對施工進度的影響

摘 要：隨著社會經濟的飛速發展、城市化進程的不斷推進，開發周期緊、施工難度大的深基坑項目日益增多，深基坑搶工已然成為項目快速開發的必要步驟。本文結合項目實例，淺談如何在項目施工前將圍護設計方案與施工組織設計方案充分融合，通過不斷優化棧橋平面布局為深基坑搶工創造有利條件，達到工期和安全目標的雙贏。

關鍵詞：深基坑；棧橋布置；工期優化；搶工；基坑安全

1、工程概況

溫州平陽萬達廣場位于浙江省溫州市鰲江鎮興鰲東路以東，其余三側均為規劃道路，周邊地塊均為空地。總建筑面積為55萬㎡，總用地面積約12萬㎡，其中包括9棟32F的住宅和1棟5F的商業綜合體。本工程共分為南北兩個基坑，本文主要介紹北側區域的地下二層深基坑。項目總體開發周期共20個月，從拿地到地下室出正負零僅有8個月時間，其中試樁、工程樁及圍護樁施工4個月，支撐施工及土方開挖約2個月，支撐拆除及地下室結構施工約2個月。

2、支撐設計概況

負二層區域采用排樁加兩道內支撐形式，第一道支撐采用斜向混凝土對撐，支撐頂標高為-2.3m～-5.7m，支撐北側與圍護樁冠梁連接，南側與負一層區域B1層底板連接。第二道支撐為混凝土水平對撐，支撐頂標高為-6.8m，兩端與圍護樁連接。基坑開挖深度影響范圍內的土層由上而下依次為：雜填土、粉質粘土、淤泥，其中大部分開挖土均為淤泥土。地下水埋深較潛、水量較小，地下水位穩定在0.2m～1.4m，主要為粘土和淤泥土的孔隙水。基坑施工遵循‘開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖’的原則，具體工序流程如圖1。

3、搶工難點

總工期緊，根據萬達模塊節點要求土方工程（含樁基）、底板工程、地下室工程總計施工周期為170天，去除試樁、工程樁及圍護樁施工時間后，自土方開挖至地下室結構施工完成僅剩110天，可謂工期極其緊迫；

基坑施工面積大，土方及支撐施工量極大，負二層區域總土方量約50萬m3，意味著日出土量必須要保持在1～2萬m3才能滿足現有工期要求。如何在不增加棧橋面積的前提下，盡可能的為挖土設備同時提供更多的工作面是必須攻克的施工難題；

基坑深度較深，底板底開挖深度為-11.6m，部分電梯底坑開挖深度達15m，挖機的斗容量、回轉速度等均受開挖深度影響降效嚴重。同時二層土、三層土受兩層支撐凈空影響設備降效明顯，采用何種措施緩解設備降效問題顯得至關重要；

角撐區域支棧橋板密集導致挖土困難，挖機無法直接從地面取土，致使出土速度急劇下降。現場經常采用多臺挖土機接力的方式解決此問題，但這種方法不僅增加了機械設備的投入，同時也極大的降低了角撐區域挖土速度；

地下室結構施工時需要大面積的材料加工場地及材料堆場，多數項目選擇增設大面積的棧橋板用于材料加工及堆放，以來滿足地下室結構施工要求。此部分棧橋板施工及后期支撐拆除工作量均較大，這不僅在成本上增加許多，同時也致使工期進一步延長；

深基坑挖土階段經常會出現滿載車與空載車在棧橋上碰頭或者部分車輛停車等待等情況，導致棧橋上交通堵塞，無法正常出土。本項目土方開挖階段為多出土點同時開挖，如果規劃不好此種現象會更為嚴重。

4、支撐棧橋優化

4.1棧橋出土點優化

原設計方案為棧橋兩側各一個出土點，每道對撐共2個出土點。面對如此緊迫的工期、如此巨大的工作量，2個出土點顯然無法滿足工期要求。經優化后采用棧橋每側三個小面積出土點，使相鄰出土點間距控制在兩臺挖機的覆蓋半徑左右，最大限度的為土方開挖提供更多的工作面。（圖2）

經項目實施證明出土點增加至6個后，最大限度的解決了多臺挖土機械設備無法同時工作的問題。如果按照每個施工段4萬㎡土、采用PC200挖土機和足夠的自卸車等常規挖土條件考慮，不難粗略計算出如下參數：

經初算每個施工段至少可節約17天工期，總體工期節約工期至少50天。同時本方案相比原方案并未增加過多棧橋面積，不會對成本及后期棧橋板拆除工期帶來過大影響。

4.2棧橋標高優化

為降低底層土開挖深度，緩解二、三層土開挖難度，本項目并未采用常規式兩道水平對撐，而是將第一道支撐優化為斜向對撐。支撐一端與圍護樁連接，而另一段與負一層區域底板連接，第一道支撐頂標高變為-2.3m～-5.7m的斜向棧橋，即將第一道支撐設計為類似于坡道樣的斜向棧橋，具體做法如圖3。

方案優化后大量減少二層土開挖的工作量，將大部分土方轉為容易開挖的一層土，同時降低了二層土、三層土的開挖深度，挖機臂長、斗容量等參數都有了更多的選擇，極大程度提高了二層土、三層土的開挖速度。經項目實施后表明，本項目相比常規方案類似項目在土方開挖階段施工速度得到明顯改善，不但二層土、三層土總量明顯減少，而且隨著挖土深度的減小挖土速度有了大幅度的提升，繼而總體工期得到大幅度縮減。

4.3優化角撐棧橋面積

角撐區域支撐梁、棧橋密集導致掏土困難，僅能通過多臺挖機接力向外翻土，導致挖土效率急劇下降。優化后將大面積棧橋板取消，僅留一條行車通道及必要的出土點碼頭。挖機半徑覆蓋不到的區域，采取鋪設臨時路基箱的辦法進行鋪路，以便挖機進行挖土。

優化后省掉大面積棧橋板施工和棧橋板破除工作量，僅僅增加一點路基箱租賃的費用。但在施工周期方面得到大幅度的提升，首先棧橋板施工是第一道支撐施工的主要工程量，大量的模板及鋼筋工程量都來源于棧橋板施工，優化后角撐施工時間至少節約原施工周期的三分之一。其次棧橋板破除也是支撐拆除的主要工作量，優化后大面積的棧橋板拆除時間同樣將棧橋破除時間節約三分之一時間。最主要的是通過靈活布置路基箱后，可以直接從角撐上面抓土，不再需要用多臺挖機接力向外翻土，有效的解決了角撐區域挖土困難的問題。

4.4優化材料加工場地

一般項目在施工現場平面布置時會考慮在棧橋上設置臨時材料加工廠，以滿足地下室施工階段大量的材料加工需求。本項目在前期通過大量分析，最終并未選擇在支撐上設置大面積棧橋用于臨時材料加工及堆放。而是采用鋼筋場外加工、模板等零星材料場邊加工，同時地下室結構施工階段利用出土點作為臨時材料加工、堆放場地。

通過本項目實際實施后表明，此種布置材料加工廠并未影響現場施工，可以充分滿足現場施工進度要求。如現場短期內需要大量材料臨時堆放地點，可采用在支撐梁上鋪設路基箱的辦法進行臨時材料加工廠搭設，例如地下室結構施工期間的木工棚等需要靈活多變的加工廠及材料堆放場地。此種布置相比常規棧橋布置并未在支撐上設置材料加工廠，不僅控制了成本，同時也節省了大面積棧橋板的施工和破除時間。

4.5行車路線優化

為保證挖土搶工階段多出土點同時正常出土，出土高峰期不發生交通擁堵現象，本項目在施工前期結合現場實際情況對行車路線進行充分的論證及規劃。本項目因棧橋立柱樁多結合工程樁設置，固單跨棧橋板多為9米寬。根據現場需要主要行車道必須為6米以上的雙向行車道，固本項目單跨9米寬的棧橋板可滿足要求。出土碼頭考慮挖機回轉角度、回轉半徑、運土車停車位置等因素采用挖機與運土車并排布置，固寬度方向僅單跨即可滿足要求，而長度方向選擇兩跨。這樣使得挖機裝載土方時空載車輛并未占用主行車道路寬度，有效的保證了進出土方車順暢通行。

5、總結

每個深基坑項目所在的環境因素不同，與之相對應的問題也自然不同。本文結合搶工實例說明，施工前施工與設計充分銜接的重要性，設計方案與施工組織設計充分融合的必要性。在棧橋出土口、行車路線等棧橋布置方法上做出闡述，并將每種棧橋布置對工期的影響程度做出具體分析。