關于蓋挖施工中蓋板下基坑回填施工方法的探討

王圣康

摘要：本文針對基坑蓋挖法施工中，基坑蓋板下基坑回填所遇到的問題，分析了多種可采用的回填施工方法的利弊以及施工難度，最后明確在現場施工條件下最優的施工方案，并對最優施工方案進行了詳細說明。

關鍵詞：蓋挖回填；回填施工質量；泡沫混凝土；素混凝土

由我公司承建的獅山路綜合改造工程，濱河路下穿通道采用明挖與蓋挖法相結合的施工方式。通道主體結構施工完成后，蓋挖法施工區域為通行路面，蓋板無法拆除，普通土方施工壓實機械不能進入作業，蓋板下回填土方無法碾壓密實。故需改變原有的回填方案，考慮具有自密實功能，本身具有強度的材料進行回填。

因回填部位位于通道結構頂和蓋板之間，考慮到結構防水防滲要求，要求回填料有較低的滲透性，以及需保證回填料自密實性以減小結構滲漏的可能性。同時回填材料的重量不能超過箱涵頂板的承載能力，同時還需滿足通道抗浮的重量要求。

一、濱河路下穿通道及蓋板的基本情況

（一）濱河路下穿通道平面概況

獅山路綜合改造工程一標段—濱河路下穿通道工程，位于獅山路與濱河路交叉口，主要為地下人行通道。設東、西、南、北四個出入口。基坑總體呈π字形，共分為A、B、C、D、E和F等6個施工區域。其中A、B、C、D四個區域為明挖施工，E、F兩區域為蓋挖施工，其基坑總平面圖如下所示。

（二）濱河路下穿通道結構斷面

濱河路下穿通道為地下箱涵結構，頂板厚0.7m，內部凈高為4.0m，其側壁厚度為0.6m，底板厚0.9m。

（三）濱河路下穿通道蓋板及基坑

濱河路下穿通道，基坑開挖深度為10.7m，蓋板區域采用Φ800@1000鉆孔灌注樁做基坑圍護，并支撐蓋板。鉆孔樁外側施工?850@600三軸攪拌樁作止水帷幕。基坑支護具體如下表所示。

（四）濱河路下穿通道施工流程及回填時周邊環境情況

濱河路下穿通道施工采用分區域分塊施工，施工流程主要如下表所示：進場及施工準備→通過交通導改，分塊對ABC區進行圍擋，并分別施工ABC區基坑圍護樁及蓋板→交通導改，交通導改至ABC區蓋板上通行。對EFD區進行圍護，并施工EFD區基坑圍護樁→從EF區開挖基坑土方，并從EF向ABC區蓋板下進行土方掏挖。并隨開挖深度安裝基坑內支撐→施工通道主體結構及防水等→對ABC區蓋板以下回填，ABC區蓋板以上保持社會交通→對EF區回填，并恢復路面。

通過以上施工流程，在ABC蓋板區域回填施工時，ABC區蓋板以上為社會車輛通行道路，蓋板無法進行挖除，蓋板區域旁邊為EF區結構頂板。為滿足回填材料的運輸，回填必須首先對ABC區施工完成后，才可對EF區進行回填。

二、蓋板下基坑回填施工方法分析比選

根據以上濱河路下穿基坑實際情況，蓋板以下回填必須采用“暗填”方式進行施工。暗填施工方式與通常的明坑回填施工相比，因回填空腔高度限制，隨著回填高度的提高，土方施工機械將無法進入蓋板下進行施工作業，回填料的運輸以及壓實施工均受影響。

對于地下結構頂板以上回填，除需考慮回填材料滿足施工要求外，回填料的重量不得大于下穿結構的頂板的承載能力，同時需保證回填料的重量能滿足地下結構的抗浮要求。

為保證地下結構正常使用性能，減小結構滲漏水的風險，基坑回填應盡量選用滲透性較差的材料，以減小水對結構混凝土的影響。

為此對常用的基坑回填方式進行對比分析，以確定適合用于蓋板下回填施工的施工方法。對比如下所示：

通過以上對比表可以看出，各回填施工方法均不能全部滿足蓋挖法基坑回填的需要。因此采用單一的回填施工方法無法滿足要求！

三、蓋板下基坑回填施工方案的確定

（一）回填方案的確定

為滿足蓋板下基坑回填的需要，采用單一的回填施工方法無法滿足要求。故需考慮采用多種回填方法相結合的施工方式，以取長補短。

通過表3分析，可以看出采用“泡沫混凝土回填”的施工方法，對回填要求的滿足程度最高。可以“泡沫混凝土回填”的施工方法為主，并綜合其他回填施工法以克服其“通道結構不能滿足抗浮穩定要求”的缺陷。

經過對比發現，采用“素混凝土回填”的施工方法，素混凝土自重較大，剛好與泡沫混凝土自重較輕，不能滿足通道結構的抗浮要求的缺陷形成互補。而素混凝土在蓋板底回填施工困難的缺陷，采用泡沫混凝土即可解決。

故回填施工方案確定為：在蓋板下空腔內，首先采用素混凝土打底，其上采用泡沫混凝土滿腔填充的施工方法進行施工。

（二） 回填方案的驗證

采用素混凝土與泡沫混凝土相結合的回填施工方法，需明確素混凝土與泡沫混凝土回填的厚度，以保護其總重量既能滿足結構抗浮，又不能大于結構頂板的承載能力。

為此經調整和計算，空腔總高3.55m，素混凝土澆筑1.2m，泡沫混凝土2.35m。素混凝土自重取22KN/m3，泡沫混凝土自重取0.5KN/m3，則：

頂板上回填總重量：1.2×22+0.5×2.35 = 27.6KPa < 40KPa（通道頂板承載能力設計值），符合要求！

通道抗浮驗算：

通道浮力=通道斷面外邊寬 × 通道斷面外邊長 × 水的重量= 9.2×5.6×10 =515.2KN/m

通道自重=通道斷面砼截面積 × 鋼筋砼自重 = 19.8×24 = 475.2KN/m

回填料重量=每平方頂板上回填總重量 × 通道斷面外邊寬 = 27.6×9.2 = 253.9KN/m

則：通道自重 + 回填料重量 = 475.2 + 253.9 = 729.1 KN/m > 515.2KN/m（通道浮力），符合要求！

經以上計算驗證，通道回填采用素混凝土澆筑1.2m+泡沫混凝土2.35m，可以滿足施工要求！

四、蓋板下基坑回填施工的施工措施

為保證回填施工的順利實施，以及蓋板下回填密實，避免內部積水，以及空隙對今后長期使用過程中對路道地基的影響。故回填施工時需采取以下措施。

（一）增加擋土墻

因蓋板下回填與明挖區域回填材料不一，且回填施工分段進行，需在蓋板兩端增加擋土墻，以便于回填分別進行回填施工。擋土墻采用鋼筋混凝土墻體，與結構頂板相連。為此，在擋土墻位置，需在通道頂額外增加上翻梁，以及在通道結構壁內增加暗柱。

（二）分倉分層回填

為保證泡沫混凝土在蓋板底填充密實，不留有空隙，回填采用分層分倉回填的方法進行施工。在蓋板下采用磚砌二磚墻對空腔分割成約6m長度一倉，每塊蓋板分割為4個倉。每倉泡沫混凝土分兩次澆筑完成。

如上圖所示，分倉回填時，每倉泡沫混凝土均分兩次澆筑。分隔墻亦分兩次砌筑，第一次泡沫混凝土澆筑完成后再砌筑至蓋板底，墻頂留洞以便泡沫混凝土輸送管穿入。

泡沫混凝土輸送管應一直伸到分倉底部，漿液從底部開始向外澆筑。直至倉滿漿液從分隔墻頂部冒出。

（三）壓密注漿

泡沫混凝土澆筑后，各分倉頂邊角部位泡沫混凝土不易填滿，容易出現空隙，為此在泡沫混凝土澆筑前，需在蓋板底預埋注漿管，注漿管埋設至各分倉頂四角處。待泡沫混凝土澆筑完成后，對注漿管進行注漿，以確保蓋板下填充密實。

五、結語

濱河路下穿通道采用蓋挖法施工，蓋板下回填施工方法與傳統明挖法回填相比存在更多的限制條件。通過對各種回填施工方法的對比分析，找出采用素混凝土與泡沫混凝土相結合的回填施工方法，最適于本工程回填施工的要求。并通過采用增加擋土墻、分倉分層回填、壓密注漿等施工措施，保證了蓋板下回填施工質量。