基坑止水帷幕未封閉情況下的塔吊基礎施工

程 遙 （上海建工七建集團有限公司，上海 200050）

1 工程概況

工程項目位于上海市浦東新區唐鎮，東側為繁昌路距地下室外墻9m，西側為顧唐路距地下室外墻約為22m，南側為仁安路距地下室外墻約為8m，北側為道路規劃用地，現為空地。

工程總建筑面積89602.41㎡，其中，地上總建筑面積58148.23㎡，地下總建筑面積31454.18㎡。分別擬建6棟地上建筑物、1座地下室，其中4棟8層高工業廠房、2棟1層配套用房、1座一層地下室。

本工程±0.000相對絕對標高+4.8m。基礎型式：樁筏基礎；本工程地下1層，大面積開挖深度5.70m，集水井、電梯井等局部深坑落深1.45～3.65m，基坑開挖面積約33900㎡，基坑周長約743m。

基坑西側與南側圍護采用雙軸攪拌樁重力壩：形式為φ700@500雙軸攪拌樁+內插鋼管或槽鋼，樁長10.8～17.3m。基坑東側與北側采用鉆孔灌注樁+雙軸止水帷幕：灌注樁采用φ650@850鉆孔灌注樁擋土，有效長度12.3m，對于北側貼邊深坑區域，采用長度14.3m的φ700@1000和19.3m的φ850@1050鉆孔灌注樁。止水帷幕采用外側雙排φ700@500，樁長11.0m～13.0m。

2 工程難點

本工程規模大、單體多，總工期520d，施工工期相當緊，并且地下工程施工階段周轉場地小，不利于地下工程大面積開展施工，且基坑圍護東側及南側采用斜拋撐，使施工現場及周邊條件受到了制約。在加快施工的同時需兼顧場內交通的組織，對開挖流程、交通組織及施工工序增加了難度，極大的影響了地下工程施工的進度。同時，由于止水帷幕未全部封閉，所以地下水豐富，在施工過程中可能存在著土方開挖困難、車輛運輸行走困難、塔吊承臺基礎施工困難等諸多問題。

圖1 塔吊平面布置圖

3 主要施工流程及相關技術措施

3.1 施工流程

施工2號及4號塔吊區域的圍護樁工程（位置西北側及東南側）同時開始施工2號及4號塔吊的工程樁→然后對2號及4號塔吊的施工區域進行井點降水→待塔吊周圍圍護樁強度符合設計要求后進行首層土方放坡開挖→再進行放坡平臺處布設井點及降水→第二層土方放坡開挖至底板底標高→塔吊承臺開挖→塔吊基礎四周砌筑擋水墻及防水施工→塔吊基礎施工完成。按上述流程接著完成1號和3號塔吊基礎施工。

3.2 關鍵技術施工

針對工程工期較緊的情況下，在止水帷幕未全部封閉的情況下，為能保證塔吊設備的順利安裝，在圍護工程中提高了水泥摻量，增加槽鋼數量，縮短槽鋼間距，以此來保證塔吊基礎附近的基坑穩定及擋水作用。井點降水工程中，采用了兩級輕型井點降水，雙排布置，基坑邊及基坑底都設置了排水溝及集水井，減少地下水對塔吊承臺施工的影響。土方工程中，采用兩級放坡，坡度按照1：1.5和1：1進行放坡，以此來保證土方的穩定性。同時配備一定量的干水泥，來防止流沙或塌陷等險情出現。

3.2.1 圍護樁施工技術措施

本項目基坑東南側的圍護樁因為距離4號塔吊位置（D～E軸與24～25軸）僅3.5m；為保證施工過程中基坑圍護的整體穩定性及安全性，經圍護設計同意，將4號塔吊西側基坑圍護雙軸攪拌樁，水泥由P.042.5普通硅酸鹽水泥提高為P.052.5普通硅酸鹽水泥，水泥摻量由13%提高為16%，內插9m長14#槽鋼間距加密，間距由6m縮短至3m；并在24～25軸間增加6排96根坑邊攪拌樁（-11.50m～-6.50m），在塔吊基礎四周外0.5m處增加2排46根攪拌樁（-11.50m～-6.50m），進行加固，攪拌樁均采用P.052.5普通硅酸鹽水泥，并且水泥摻量為16%，施工工藝采用三攪二噴。

3.2.2 井點降水技術措施

圖2 4塔吊基礎周邊加固平面布置圖

本基坑中地下水為潛水，采用輕型井點降水方式降低潛水水位，使基坑內土體疏干，從而達到基坑開挖安全，施工順利的目的。由于本工程在塔吊基礎施工過程中，止水帷幕未完全封閉，在加上施工區域地下水豐富，為了能保證輕型井點降水的有效性，以及便于土方開挖順利，根據塔吊基礎承臺的開挖深度（約8m），以及地層土質情況（淤泥質粉土），采用二級輕型井點的降水方式（適用于降水深度6～9m），井管采用雙排布置，同時根據現場情況在塔吊基坑周邊及各級邊坡底設置排水溝及集水井，具體施工措施如下。

塔吊基坑四周距離基坑邊0.5m左右的位置設置寬為0.8～1.0m的排水明溝，該溝起到排水以及防止地面水流入基坑的截水作用。在首層卸土邊坡坡腳約0.3m的位置設置深為0.3m～0.4m的明溝，該溝同樣起到排水及截水的作用，局部區域設置深為0.5m以上的集水井，同時在基坑四周設置兩排的輕型井點，輕型井點距坑壁的距離宜為1～1.5m（距離太近容易漏氣），每個井點的間距控制在0.8～1.6m之間，井點管埋深經計算取7m（井管長6m，濾頭長1.2或1.5m），并且比基坑底深0.9～1.2m，然后在首層卸土區域按上述要求同樣設置兩排輕型井點及明溝，具體布置詳見圖3。

3.2.3 挖土的技術措施

1、2、3號塔吊基礎土方開挖，需在重力壩施工養護結束后方可進行；4號塔吊基礎土方開挖，需重力壩施工養護28d后方可進行；為確保施工安全，在開挖前對開挖區域進行首層土卸載（2.7m厚，相對標高-3.5m～-0.8m），然后采用二級放坡進行挖土。

塔吊基礎挖土放第二層（3m厚，相對標高-6.5m～-3.5m）坡度嚴格按照1：1.5放坡；第三層土開挖（厚度1.2m，相對標高-7.7m～-6.5m）為減小對周邊工程樁土體的影響按照1:1放坡開挖。待第二層土開挖至-6.5m標高，準備開挖第三層土時，需在第二層土的放坡平臺上擱置鋼板墊護，并采用0.3m3挖機進行開挖土方，在采用機械開挖至-6.3m標高時后，改用人工開挖剩余0.2m土，工程樁0.2m范圍內的土體不得受到擾動；建筑承臺下方的土體受到擾動或者超挖，采用回砂的形式進行回填。

4號塔吊基礎的部分開挖第三層土時，在采用機械開挖至-6.3m標高時后，改用人工開挖剩余0.2m土，并及時澆筑混凝土墊層；1、2、3、4 號塔吊基坑的坡面應采用掛網噴漿的方式做好護坡，確保基坑安全。距基坑邊3m處預留塔吊安裝平臺，安裝平臺表面平整后采用5.6m×1.35 m×0.14 m路基箱鋪設，以達到汽車吊安裝塔吊時承載力，確保施工安全。

圖3 4塔吊基礎開挖剖面圖

3.2.4 塔吊基礎施工技術措施

在進行基礎承臺施工前進行超聲波檢測樁身的完整性，確認無斷樁情況方可進行施工塔吊基礎承臺。磚胎模施工中，由于連日的降雨，基坑內承臺四周土體泌水嚴重，承臺坑底出現流沙，邊坡土體局部塌陷掩埋塔吊承臺基坑，造成塔吊承臺模板無法支護，為保證施工工期和施工安全，采用砌筑磚胎模的方式對塔吊承臺四周土體進行圍擋，同時磚胎模可用作塔吊承臺模板使用。承臺底部淤泥質泥土換填后增設一道鋼筋混凝土地圈梁，確保磚胎模穩定。磚胎模采用標準磚（240×115×53）砌筑至承臺頂標高，砌筑完成24h后在其內側設置支撐，在其外側與原土的空隙采用原狀土回填夯實。塔吊承臺采用汽車泵一次澆筑完成，混凝土的澆搗主要采取插入式振動棒振搗，振動器的操作要做到“快插慢拔”。

3.2.5 塔吊基坑應急措施

本工程井點降水在施工過程中，由于施工期間降水量較大，邊坡土體出現局部裂縫，雨水順裂縫進入坑內土體，使地下水位上升，導致局部土體出現流沙現象，影響施工質量和基坑安全。在針對該險情時采取了如下措施：準備一定量的干水泥，當有流沙出水口時用干水泥進行填塞；另一方面加密井點間距，增加降水強度并對土體裂縫處用防水水泥漿進行封堵，確保雨水無法通過裂縫進入基坑內。同時在基坑附近嚴禁堆載超重，且避免機械振動過大，防止由于堆載壓力過大和機械振動劇烈導致基坑內土體泌水從而導致流沙現象嚴重。在土方開挖施工作業中，嚴格按照要求分層開挖，當降水量過大，可能造成邊坡失穩時要立即采取放緩邊坡、回土及邊坡底部堆載的措施，防止邊坡失穩的現象出現。在基坑開挖完成后對基坑的坡面采用掛金屬網噴漿的方式做好護坡，在坑底設置集水井、排水溝的排水系統，同時密切關注天氣預報，防止降水對邊坡的擾動。對靠近塔吊基礎施工區域的圍護體、相鄰道路、管線、建筑物加強加密監測，監測頻率每日不少于兩次。

4 結語

本工程經上述的穿插配合施工，在春節前順利完成了4部塔吊基礎的施工，并完成了相應的塔吊安裝工作，在總工期較緊張的情況下，保證了工程進度，同時4臺塔吊完成安裝后，及時為材料的吊運、現場多專業的施工創造了有利的空間條件和時間條件，提高了施工效率，為后續土方分塊開挖以及地下室底板分塊施工提供了有效的保障。