淺談舊區改造項目中的基坑圍護設計及施工技術

林宏輝

摘 要：城市舊區改造項目是城市化進程中重點實施的決策，由于舊區改造容易受到地質條件、深淺基坑、已有的建筑物等影響，導致施工難度較高，包括基坑圍護施工方面，作為重要的施工內容，必須要保證基坑圍護設計的科學性、合理性，結合實際施工條件進行有效的設計，并在施工過程中不斷加強施工技術的監督與控制，采用科學技術手段實現高效率施工，以保證更好的完善舊區改造。本文針對舊區改造項目中基坑圍護設計及施工技術進行研究。

關鍵詞：舊區改造；基坑圍護；施工技術

基坑圍護設計主要是根據施工現場的基坑情況以及施工要求進行合適的維護方案制定，因此基坑圍護具有多樣性、可變性的特點。在本次研究中，針對舊區改造項目的實際情況，對建筑工程的基坑圍護設計提出要保證科學、合理、有效的要求，并嚴格要求在基坑圍護施工過程中做好監督與控制工作，對現場的基坑圍護情況時時掌握，保證基坑圍護技術能夠滿足安全施工要求，提高對基坑以及周邊環境安全的基本保障。

一、工程概況

以某市區的舊區改造項目擬建物為研究對象，該建筑工程共計7幢高層、1座公建、1座地下車庫。其中2#樓、3#樓已結構封頂，7#樓正進行上部結構施工（目前已施工至12層），地下車庫西側部分已施工至地面（圖1）。本次圍護設計主要考慮剩余部分的地下車庫、1#樓、4～6#樓以及公建的施工。基坑圍護擋土結構長約1100m，基坑總面積約為24000m2。其中1#、4#、5#樓基坑及地下車庫挖深9～10m，6#樓基坑挖深4.6m，公建部分基坑挖深達17.35m。

二、圍護方案

圍護需要結合實際現場的環境、挖土深度進行方案制定，本工程中以重力壩為主要圍護形式，深或淺基坑、車庫等建筑區域采用鉆孔灌注樁擋土、攪拌樁止水以及內支撐等多種圍護形式綜合利用，而公建部分則采取的圍護形式是以地下連續墻、內支撐為主。

1、擋土止水結構

1#樓施工開挖10m，和車庫圍護標準基本相同，因此采取同時開挖的方案，采用鉆孔灌注樁與攪拌樁止水兩種施工方案進行圍護，直徑分別為90cm、85cm。4#、5#樓開挖9m，也與車庫一同開挖，采用1道支撐圍護方案，其穩定性低，所以在基坑外側采用大堆土阻擋措施，也是利用1#樓的圍護方案，但由于5#樓有深坑的情況，為了加強樁基的穩定性，直徑增加至100cm。

6#樓區域開挖深度4.6m，西側、北側和東側擬采用重力壩進行圍護，并結合坑外卸土，卸土寬度和深度分別為8m和0.6m，壩體寬度3.2m；因為南側大部分為已建地下車庫，局部為待建地下車庫，所以在待建車庫區域直接放坡開挖。在6#樓與待建地下車庫的高差區域，二者高差4.05m，采用重力式擋土墻圍護。車庫區域開挖深度分別為8.65m、8.85m和9.65m。基坑圍護方案擬采用鉆孔灌注樁作為擋土結構，只是其中東側距離公建較近，而公建已采用地下連續墻作為圍護結構，因此該側亦直接采用地下連續墻進行圍護，即在地下車庫開挖前即完成該側地下連續墻施工。

2、支撐系統

支撐結構設計作為基坑圍護設計中不可缺少的考慮內容，在本次工程中，支撐結構設計要對安全施工、施工周期、圍護流程等方面重點考慮，以保證在結構穩定的基礎上滿足這些要求，對結構的受力性能、剛度性能進行數據分析、實驗分析，找到最佳的支撐方案。車庫與公建部分的基坑支撐研究情況基本如下：

（1）車庫及主樓基坑的支撐設計

針對車庫與主樓的基坑支撐設計，主要是以鋼筋混凝土支撐形式為主，結合實際建筑基坑情況如：標高、變形等因素，對鋼筋混凝土支撐深度設計，1#樓及其周邊地下車庫區域開挖深度9.65～10m，為此，方案考慮采用2道混凝土支撐進行支護，以減小圍護結構變形對周邊管線的影響，支撐中心標高分別為自然地面以下1.1m和6.1m，其他車庫于樓區均采用1道剛勁混凝土支撐。

（2）公建部分基坑的支撐設計

該基坑最大特點是深度大，達15.9～17.35m，且邊長較長，長邊長度達220m，短邊長度最大也達到85m，對支撐的剛度削弱較大；同時基坑暴露時間較長，支撐混凝土徐變引起的圍護結構變形量也不容忽視。在本基坑設計方案中，豎向擬采用3道鋼筋混凝土支撐，其支撐中心標高分別為地面以下3m、7m和12m。因主樓局部區域距離坑邊較近，故方案考慮設置下琵琶撐，開挖至設計標高后即施工底板墊層，墊層強度達到C25后拆除下琵琶撐，并進行底板施工。

3、立柱

本工程立柱采用鉆孔灌注樁加格構立柱的形式。立柱基礎盡可能利用工程樁，并要求樁徑不足800mm的工程樁上部3m范圍擴徑至800mm，不能利用工程樁的立柱基礎，則采用φ800mm鉆孔樁，根據受力及是否為棧橋區域，樁長18～36m不等。立柱采用480mm×480mm格構鋼立柱，主受力構件為4根160mm×14mm的等邊角鋼，立柱插入鉆孔樁基礎3m，在鉆孔樁上部3m區域，必要時需進行箍筋加強。

4、施工棧橋

車庫及除1#樓外的主樓區域均采用1道支撐系統，不再設置挖土棧橋，而是采用建筑垃圾結合路基箱回填成坡道下基坑進行土方開挖；1#樓采用2道混凝土支撐，經研究，決定結合周邊施工場地安排，在1#樓北側設置挖土平臺。由于公建部分的基坑采用3道支撐，因此擬設置南北向通長的施工棧橋，并設置多個挖土平臺，提高土方開挖效率。

三、施工過程中的主要措施

1、井點降水

進行井點降水可以改善挖土條件和改良坑內土的物理、力學指標，提高基坑整體穩定的安全儲備，進一步減小產生管涌的可能性。本工程6#樓采用輕型井點進行坑內降水，車庫和公建部位采用真空深井進行坑內降水，并提出以下施工要求。

在圍護樁施工完成后設置井點。坑內水位降至底板底0.5～1.0m后方可開挖，在大面積土方開挖時可逐套拔除坑內井點。井點沖孔深度應超過濾管底0.5m，同時確保粗砂濾層的施工質量，做到出水常清，對出水渾濁的井點管應予以更換或關閉。

2、土方開挖

土方開挖的原則：分層、分塊、留土護坡、對稱、平衡。應先開挖基坑支撐上方的土體至設計標高，待支撐施工完畢、強度達到設計要求后，再繼續向下開挖，嚴禁先挖后撐。土方開挖時要隨時進行軸線復核及水平標高測量，注意土面的平整及坑內土體的加固區域。開挖最下一層土方時，隨挖隨澆筑墊層，無墊層坑底最大暴露面積不大于200m2，混凝土墊層直接澆筑至圍護樁內側面，使墊層能夠起到一道支撐的作用，以減小樁體位移對周圍環境可能造成的有害影響。地面施工超載不得大于20kN/m2，排水明溝不得沿圍護樁邊設置。挖土機開挖中嚴禁碰撞棧橋支撐、深井管及加固棧橋所用的鋼立柱。坑底須留30cm土體，采用人工清除。下雨天應注意及時排水，嚴禁基坑被雨水浸泡。

參考文獻：

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