地下車庫施工降低對周圍環(huán)境的影響

◎ 上海新長寧集團(tuán)建筑裝飾實(shí)業(yè)有限公司 馬德理 唐佳偉

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

上海長寧區(qū)P+R公用停車庫，位于福泉路88號。本項(xiàng)目由地上一幢6層停車庫、二幢8層辦公用房和地下一層人防車庫組成。地下一層人防車庫基坑開挖面積約8423平方米，基坑圍護(hù)周長約582米，開挖深度5.25米；基礎(chǔ)集水坑落深1.05米至1.35米。

1.2 周邊環(huán)境

1.西側(cè)圍護(hù)邊線與紅線最小距離為3.2米，紅線外為福泉路，道路管線有：信息管線、市內(nèi)電話管線，合用12孔砼管，距基坑邊線5.3米；Ф300污水管線距基坑邊線14.3米；Ф600雨水管線距基坑邊線16.3米。

2.北側(cè)圍護(hù)邊線與晨訊公司8層辦公樓最小距離為21米，與晨訊大樓地下車庫最小距離為6米，并預(yù)留有2個(gè)車行道接口，為日后與本工程貫通做準(zhǔn)備。

3.東側(cè)圍護(hù)邊線與卡帝樂公司8層辦公樓最小距離為14米。

4.南側(cè)距地鐵二號線淞虹路站22米，并預(yù)留有一個(gè)人行道接口，為日后與二號線地鐵淞虹路車站貫通做準(zhǔn)備。

1.3 工程地質(zhì)條件

土層名 層厚(M) γ kN/m3 φ (度) C (KPa) K vcm/s①1 填土 0.8～ 2.3② 粉質(zhì)粘土 0.7～2.2 18.4 14.5 21 4.0E-7③ 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 6.2～7.5 17.4 14.5 11 3.0E-6④ 淤泥質(zhì)粘土 10.0～11.2 16.8 11 13 5.0E-7

2 工程特點(diǎn)與難點(diǎn)

1）本工程基坑面積較大，邊長大，土方開挖量較大，約6萬m3。

2）西側(cè)距紅線近且管道較多，圍護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)對此處考慮適當(dāng)加強(qiáng)。

3）南側(cè)與其較近的地鐵2號線淞虹路站較近，為防止和減小對地鐵的影響，工程樁改為非擠土樁（鉆孔灌注樁）。

4）晨訊地下車庫墻板及辦公樓基礎(chǔ)底板距基坑內(nèi)邊線普遍在3～5m之間，局部只有2.5m左右。基坑圍護(hù)評審專家要求：地下車庫結(jié)構(gòu)未完成前，為保證基坑的安全、保證周邊群樓下的地基土穩(wěn)定、保證周邊群樓的安全和質(zhì)量，合理選用基坑支護(hù)體系至關(guān)重要，合理安排開挖土方和車庫分段施工、先后順序是重點(diǎn)考慮和解決的問題。

3 圍護(hù)設(shè)計(jì)概況

1）基坑圍護(hù)方案的選定必須綜合考慮工程本身的特點(diǎn)及周圍環(huán)境的要求，在滿足地下室結(jié)構(gòu)土建施工及確保周圍環(huán)境安全可靠的前提下，盡量達(dá)到既經(jīng)濟(jì)合理，又方便施工及提高工效的目的。本工程根據(jù)安全需要選用組合型的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。北向晨訊段采用密插型鋼水泥土攪拌樁墻（SMW工法樁）作為基坑擋土圍護(hù)和止水帷幕；南向地鐵站段采用三軸水泥土攪拌墻加內(nèi)側(cè)灌注樁排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)；東向和西向采用三軸深層攪拌樁重力式擋土墻的圍護(hù)方法及分段施工的順序，主要考慮到以下幾點(diǎn)：①基坑越早開挖工期越短，開發(fā)商資金可盡快回收，從而可以盡早產(chǎn)出投入使用或者減少貸款利息；②基坑距離晨訊車庫較近，先行開挖可對晨訊地下車庫墻體進(jìn)行卸載，從而減小風(fēng)險(xiǎn)及降低圍護(hù)工程造價(jià)。

2）因東側(cè)和西側(cè)坑邊距離周圈樓群及道路管線較近，通過土體卸載，車庫實(shí)際開挖深度減小為4.90m，采用深層攪拌樁重力式擋墻的圍護(hù)型式，施工工藝較簡單，攪拌樁滿足養(yǎng)護(hù)時(shí)間以后即可大面積開挖至坑底，對工期無影響，且能同時(shí)作為止水帷幕使用，樁體常布置成格柵式，造價(jià)較省。

3）貼邊深坑處采用圍護(hù)墻體加強(qiáng)、加長的形式進(jìn)行加固；對暗浜區(qū)壩體寬度加寬1.0m，并要求攪拌樁水泥摻量增加2%進(jìn)行加強(qiáng)。

4）本基坑面積較大，重力壩最長邊接近120m，為了控制“邊長效應(yīng)”，方案設(shè)計(jì)時(shí)采用了以下措施來減小重力壩的位移：①每距離約35m在坑內(nèi)設(shè)置一處加固暗墩；②土方須分塊開挖，分塊澆搗底板，同一邊長不允許同時(shí)開挖到底。

5）因局部圍護(hù)邊線距離群樓較近，攪拌樁需在工程樁間穿插，為防止工程樁承受側(cè)壓力，增加灌芯長度至坑底以下3.0m。

4 基坑圍護(hù)及土方開挖等主要施工技術(shù)

4.1 深層攪拌樁施工

采用二噴三攪工藝，攪拌樁水泥摻量13%，即 ：攪拌下沉--噴漿提升--攪拌下沉--噴漿提升--下沉--攪拌提升--完成。泥漿配合比按設(shè)計(jì)要求水灰比為0.55；攪拌下沉速度1m /分鐘；提升速度0.5m/分鐘。注漿泵壓力控制在0.4～0.6Mpa范圍內(nèi)。為了保證樁端施工質(zhì)量，當(dāng)漿液到達(dá)出漿口時(shí)，攪拌頭不要提升，在樁端噴漿座底30秒，使?jié){液完全達(dá)到樁端。攪拌樁施工前應(yīng)對樁架進(jìn)行檢查，攪拌頭葉片直徑檢查。 施工時(shí)，須量測樁架平臺(tái)高程，以控制樁底標(biāo)高，樁底標(biāo)高以二攪拌頭片的中線為基準(zhǔn)。深層攪拌樁施工時(shí)保證水泥用量和保證攪拌速度。

4.2 井點(diǎn)降水施工

基坑開挖前兩周應(yīng)進(jìn)行坑內(nèi)降水，坑內(nèi)設(shè)觀察井，降水深度控制在開挖面以下1.0m ,本基坑共布設(shè)15套輕型井點(diǎn)降水。輕型井點(diǎn)管長6.0M，濾管長1.0 M，井點(diǎn)間距1.2 M?？偣馨惭b真空表，控制實(shí)際真空度。降水運(yùn)行期間，現(xiàn)場實(shí)行24小時(shí)值班制，值班人員應(yīng)認(rèn)真做好各項(xiàng)工作，確保降水的連續(xù)性。

4.3 挖土、結(jié)構(gòu)施工安排

合理安排車庫開挖、結(jié)構(gòu)施工的順序是該工程施工安排的關(guān)鍵問題，一要滿足工期的要求，盡早完成地下車庫的結(jié)構(gòu)封頂；二要滿足專家評審提出的要求，確保基坑和地下工程的安全和質(zhì)量；三要避免工人窩工現(xiàn)象。這三點(diǎn)給該項(xiàng)目提出了施工管理難題。經(jīng)反復(fù)研究，優(yōu)化考慮，最后形成的施工方案如下：地下工程基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)施工隨挖土完成及時(shí)跟上，施工順序同挖土順序。挖機(jī)從東向西方向順序開挖，車庫按后澆帶共分9塊挖土區(qū)域，挖機(jī)的挖土順序?yàn)椋孩?、②區(qū)域—③、④、⑤區(qū)域 ；⑧、⑥區(qū)域—⑨、⑦區(qū)域，每次挖土完成后車庫基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)施工及時(shí)跟上，施工順序同挖土順序，這樣的施工部署既確?；拥陌踩唾|(zhì)量，又合理安排了工期，同時(shí)避免工人窩工的現(xiàn)象，合理的解決了這一難題。

5 基坑監(jiān)測

整個(gè)基坑施工階段，委托了專業(yè)監(jiān)測單位對基地周圍地下管線、建筑物，基坑圍護(hù)樁頂水平位移及沉降，圍護(hù)樁深層水平位移（傾斜）及基坑外水位等實(shí)施監(jiān)測；基本保持1次/天的監(jiān)測頻率，并根據(jù)工況變化、監(jiān)測項(xiàng)目的重要情況及監(jiān)測數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化隨時(shí)調(diào)整監(jiān)測頻率，及時(shí)將形變信息反映給甲方、總包、監(jiān)理等有關(guān)單位，以便及時(shí)調(diào)整施工工藝，施工節(jié)奏，有效控制周邊環(huán)境和基坑圍護(hù)機(jī)結(jié)構(gòu)的形變。在基坑開挖及地下車庫結(jié)構(gòu)施工過程中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁頂水平位移累計(jì)最大值在22mm～33mm之間，累計(jì)垂直位移最大值在23mm～29mm之間，均未超過報(bào)警值，整個(gè)基坑處于較穩(wěn)定狀態(tài)，最終確保了周邊的管線和建筑物的安全。

6 實(shí)施效果和結(jié)論

本工程基坑圍護(hù)采用卸載土及深層攪拌樁重力式擋土墻和SMW工法和灌注排樁的組合圍護(hù)型式，即節(jié)約了圍護(hù)的造價(jià)又滿足了圍護(hù)安全性的要求，實(shí)施效果總體較好。經(jīng)總結(jié)，一是圍護(hù)設(shè)計(jì)采取了組合式的基坑支護(hù)方案，有效控制了基坑的變形，二是加強(qiáng)了圍護(hù)施工的質(zhì)量，減小圍護(hù)的變形，三是合理安排了挖土、地下車庫結(jié)構(gòu)施工流程，四是加強(qiáng)了基坑監(jiān)測工作，地下車庫開挖時(shí)增加了對周邊環(huán)境、樓的沉降和傾斜觀測，頻率為1次/天，根據(jù)觀測情況合理調(diào)整地下車庫的施工進(jìn)度，筆者認(rèn)為類似此類基坑按照上述幾點(diǎn)要求去實(shí)施，合理安排結(jié)構(gòu)施工的順序和進(jìn)度，才能做到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理。