城市中心區(qū)復雜環(huán)境條件下深基礎工程施工技術

邵光聖

上海市建設工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站 上海 200237

1 工程概況

背景項目位于上海市靜安區(qū)，東至寶昌路，西至公興路，南至臨山路，北至中興路。地塊規(guī)劃用地面積19 651.2 m2，地下室共2層，地下1層、2層層高均為4.6 m，主要用于地下機動車庫、設備用房及附屬用房。地下結構采用鋼筋混凝土框架結構，筏板基礎；采用鉆孔灌注樁圍護結構，三軸攪拌樁止水，整體采用2道鋼筋混凝土支撐；坑內(nèi)局部深坑加固、暗墩加固。

2 基坑支護、降水及監(jiān)測

2.1 基坑圍護體系

2層地庫普遍區(qū)域基坑開挖深度約10.9m。采用φ850 mm@1 200 mm三軸攪拌樁止水，水泥摻量20%，攪拌樁有效深度26～28 m；擋土采用φ950～1 000 mm@（1 150～1 200 mm）鉆孔灌注樁，有效深度21～24 m。

地庫內(nèi)采用二樁承臺、三樁承臺、四樁承臺、五樁承臺、六樁承臺和八樁承臺，承臺下采用φ600 mm鉆孔灌注樁，樁長26～27 m。

一般地庫集水井圍護采用φ700 mm@1 000 mm雙軸攪拌樁，樁長4 m。主樓電梯井、消防集水井坑邊圍護采用φ800 mm@500 mm高壓旋噴樁，水泥摻量25%，有效深度6 m，坑內(nèi)采用φ800 mm@600 mm高壓旋噴樁封底，水泥摻量25%。

2.2 降水施工技術

基坑開挖時，在基坑外側設置由集水井、排水溝組成的排水系統(tǒng)，避免基坑外部的水流入基坑內(nèi)部；排水溝盡量布置在止水帷幕外邊緣0.5 m以外；基坑外部的排水溝須有防滲措施，防止因圍護體位移引起排水溝開裂損壞，繼而導致地表水滲入基坑周邊土體中。基坑采用深井降水，降水深度控制在基坑底部或局部落深區(qū)以下1 m。本工程深井管較長，在分層開挖至一定深度后，應將裸露的井管迅速拆除。在基坑開挖期間應每天測報抽水量及基坑內(nèi)地下水位。抽水系統(tǒng)安裝完畢后，應先進行試抽，達到要求后方可轉入正常抽水，除遇特殊情況外，一般應連續(xù)工作。

2.3 基坑監(jiān)測

專業(yè)單位實時進行基坑安全監(jiān)測，土方開挖施工過程中根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，合理安排土方開挖施工節(jié)奏，確保基坑施工安全。監(jiān)測內(nèi)容包括：圍護墻頂水平位移、沉降監(jiān)測；圍護墻深層側向變形、深層土體側向位移（測斜）監(jiān)測；支撐軸力監(jiān)測；立柱沉降監(jiān)測；地下管線水平位移、沉降監(jiān)測；坑外地表沉降、道路裂縫監(jiān)測；坑內(nèi)、外地下水位（潛水、承壓水）監(jiān)測；鄰近的構筑物沉降、水平位移和裂縫監(jiān)測；周邊建（構）筑物裂縫觀測。

3 基礎工程施工技術

3.1 土方開挖

本工程基坑總開挖面積17 600 m2，基坑普遍挖深約為10.90 m。土方、支撐采用明挖方式進行，開挖順序根據(jù)盆式開挖的原則，分層分區(qū)依次開挖[1-2]。根據(jù)現(xiàn)場施工條件和總工期進度安排，并結合圍護設計工況，本項目基坑共分3層開挖：第1層分為7個區(qū)，土方挖深2 m，開挖至－2.60 m后，施工第1道支撐，第1層出土量為35 976 m3。第2層分為11個區(qū)，土方挖深5.45 m，采用兩級放坡開挖，第1次挖深3.00 m，挖至－5.60 m，第2次挖深2.45 m，挖至－8.05 m，待第1道支撐（棧橋）施工完成后，開挖第2層土方，開挖至標高－8.05 m后，施工第2道支撐，軸線標高－7.50 m，第2層出土量98 209 m3。第3層分為15個區(qū)，土方挖深3.45 m，待第2道支撐施工完成后，開挖第3層土方，開挖至－11.50 m后，施工深坑、墊層及基礎底板，第3層出土量67 025 m3。

3.2 混凝土支撐

第1道支撐及棧橋施工順序為：測量定位→墊層澆筑→鋼筋綁扎→隱蔽工程驗收→立側?！炷翝仓炷琉B(yǎng)護。第2道支撐施工順序為：測量定位→立梁底模板→鋼筋綁扎→隱蔽工程驗收→立側?！炷翝仓炷琉B(yǎng)護。

3.2.1 模板施工

支撐、支撐圍檁底模主要采用木夾板。側模采用七夾板，夾板外側采用φ48 mm鋼管橫桿及對拉螺栓固定。第1道支撐梁底模板用墊層，墊層上滿鋪油氈，確保拆除墊層時，不粘在支撐梁梁底。棧橋板施工，采用常規(guī)的模板排架體系。開挖場地的土壤均為彈簧土和淤泥，為保證模板排架系統(tǒng)的安全，在棧橋底下滿澆C15混凝土墊層。第2道支撐梁底和側面均采用木夾板為底模板，側模采用七夾板，夾板外側采用φ48 mm鋼管橫桿及對拉螺栓加以固定。

3.2.2 鋼筋工程

本工程鋼筋均采用工廠成形鋼筋，因支撐跨距大、基坑開挖深度大，基坑形成后支撐應力相應較大，因此鋼筋施工過程中必須嚴格按照鋼筋混凝土施工規(guī)范要求，確保同一截面鋼筋接頭的數(shù)量不超過50%。

為了加快施工進度，減少土體無支撐暴露時間，支撐鋼筋擬采用直螺紋連接和冷扎接頭連接形式。支撐施工期間，鋼筋工程施工及驗收過程中必須加強對各節(jié)點部位加強筋的驗收工作，對圍檁與支撐尤其是八字撐（斜撐部位）節(jié)點鋼筋的數(shù)量及錨固方式、錨固長度加以復核，確保支撐的受力效果。

3.2.3 混凝土施工

根據(jù)本工程支撐平面布置形式，本工程支撐混凝土施工量較大，為加快施工進度，支撐、支撐圍檁考慮采用早強劑，以盡快達到設計強度要求。

混凝土圍檁施工根據(jù)挖土工作面展開，在主撐位置進行加強處理，混凝土圍檁鋼筋搭接嚴格按設計要求。

3.3 地下部分結構施工

3.3.1 墊層施工

在基底挖土開始以后，基底挖好一塊就要及時澆筑一塊素混凝土墊層，能立即澆筑墊層的原則上不過夜，盡量減少基坑底部的暴露時間，基坑底部暴露的時間原則上不超過24 h。

3.3.2 底板鋼筋

底板鋼筋中大于φ16 mm的鋼筋連接方式采用套筒直螺紋鋼筋接頭。鋼筋綁扎須按圖紙的設計要求進行，所有規(guī)格、尺寸、數(shù)量、間距必須核對準確。鋼筋的接頭形式按圖紙的設計要求進行，并按規(guī)范規(guī)定進行一定數(shù)量的抽檢復試。綁扎時將嚴格按規(guī)范要求進行，雙向受力底板鋼筋外圍連續(xù)2圈必須在每個交叉節(jié)點綁扎，中間則采取一隔一的梅花形綁扎。本工程底板的厚度較大，為了保證上排鋼筋的位置及標高正確，在底板上下排鋼筋間設置8#槽鋼作為鋼筋支架立柱，支柱間距1.5 m，50 mm×5 mm角鋼作為橫杠，按1.5 m間距設置，縱橫向每隔4跨設置剪刀撐，以確保上排鋼筋的穩(wěn)定性。穿越底板的支撐格構柱、棧橋H型鋼柱，在底板高度的中間焊接鋼板止水片。底板鋼筋鋪設時如遇支撐、棧橋立柱時，此部分鋼筋間距可作適當調(diào)整，盡量穿過格構柱間隙。

3.3.3 模板施工

深坑內(nèi)模采用七夾板，縱向格柵采用40 mm×90 mm木料，按照七夾板模數(shù)布置，間距不超過400 mm。雙榀鋼管作為縱橫圍檁，橫圍檁間距400 mm，豎圍檁間距700 mm，φ14 mm對拉螺栓間距400 mm×700 mm，螺栓另外一端與底板內(nèi)鋼筋焊接牢固。鋼管圍檁之間對撐牢固。深坑底部焊接鋼筋支架用于架設模板。

3.3.4 混凝土施工

澆筑順序為“分段定點、一個坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”?；炷练制し謱訚仓r，使用振動器應快插慢拔，平面呈梅花狀，間距不大于35 cm，振動器在每一插點的時間以混凝土表面呈水平，不出現(xiàn)水泥漿、不再冒氣泡，不顯著沉陷為度，每點振搗時間為20～30 s，振動插入時應深入下一皮混凝土內(nèi)5～10 cm，以達到復振效果，且應在振動棒上做好標記，以免過分深入下一皮混凝土內(nèi)，影響混凝土的質(zhì)量。振搗時，應加強距地下連續(xù)墻邊20 cm左右范圍混凝土的振搗。

在澆筑、振搗過程中，上涌的泌水和浮漿順著混凝土坡面下流到坑底，少量來不及排出的泌水隨著混凝土澆筑向前推進，被趕到坑底的集水坑，再由水泵及時排出坑外。當混凝土大坡面的坡角接近頂端時，可改變澆筑方向，即從頂端往回澆筑，與原斜坡相交成一個集水坑，逐步向中間縮小成水潭，再用軟軸泵及時排出最后階段的所有泌水?；炷恋钠絺}工作必須在混凝土初凝前進行，用長2 m的刮尺將混凝土面按水平標高控制標記刮拍平整，高低不平的部位，必須及時修補平整，隨后用木蟹打磨一遍，最后在混凝土表層收水干硬前，再用木蟹全面打磨一遍，盡早采取混凝土養(yǎng)護措施。

考慮底板澆筑時間在冬季，因此底板混凝土澆筑完畢后，表面應鋪設1層薄膜和2層草包。鋪設時要求薄膜及草包搭接鋪設，同時上下層之間搭接應相互錯位，不得有混凝土露出的部位，確保保溫養(yǎng)護的效果。大面積混凝土澆筑完畢后的最初3 d內(nèi)，混凝土處于升溫階段，混凝土內(nèi)部溫度可達60～70 ℃，因此必須采取保溫保濕養(yǎng)護措施，以減少混凝土表面熱量的擴散，防止表面裂縫產(chǎn)生。為嚴格控制內(nèi)外溫差，確保混凝土質(zhì)量，在底板表面混凝土澆筑結束、初凝開始前，即應覆蓋1層塑料薄膜作蓄水養(yǎng)護，上面再蓋2層草包保溫。在塑料薄膜、草包覆蓋條件下，保溫保濕可充分發(fā)揮混凝土徐變特性，降低溫度應力，減少混凝土降溫梯度，控制有害裂縫出現(xiàn)。另外，現(xiàn)場應有備用草包，根據(jù)測溫情況再決定是否蓋第3層草包。在1周后（根據(jù)測定溫度而定）去掉部分塑料薄膜，加強混凝土早期養(yǎng)護，要求養(yǎng)護時間不小于14 d。

4 結語

為能夠不斷滿足社會及廣大人民對建設的內(nèi)在要求，與建設工程相關的參建單位、監(jiān)管部門及政府主管部門，必須不斷加強對不同工程項目施工特點的學習，并詳細掌握。同時，通過建設工程領域相關課題的研究，進一步對不同類型的工程建設項目的施工技術要點進行全面深入分析，并結合實踐進行創(chuàng)新發(fā)展，使工程建設行業(yè)從業(yè)人員在新時代建設工程領域中發(fā)揮出更加重要的作用。