臨江復(fù)雜環(huán)境下深基坑施工技術(shù)

上海建工四建集團有限公司 上海 201103

1 工程概況

上海國際航運服務(wù)中心（東塊）項目是上海國際航運服務(wù)中心項目3 個相鄰地塊中的東地塊，基地占地面積約為35 210 m2，南臨黃浦江，西為公平路，東近秦皇島路，北有東大名路及楊樹浦路（圖1）?；貎?nèi)布置有前后2 排（共4 幢）商辦建筑，分別為B01樓、B02樓、B05樓、B06樓。地上部分總建筑面積約為10.5 萬m2；地下部分共3 層，總建筑面積約為9.1 萬m2。

該項目基坑呈不規(guī)則長方形，東西長約230 m，南北進深120～160 m， 外圈周長約700 m，面積約3.5 萬m2，平均開挖深度為13.4 m。

2 施工難點分析

（a）本工程緊鄰黃浦江，與黃浦江防汛墻平行的基坑邊線距離長度超過200 m，基坑邊線到防汛墻的距離在25 m左右。如此的地理環(huán)境帶來了特殊的問題，首先要求整個施工過程中必須確保防汛墻的安全，其次是要確?；觾蓚?cè)的水、土壓力平衡問題。

圖1 工程周邊環(huán)境

（b）本工程地質(zhì)條件極為復(fù)雜，場地內(nèi)分布有較厚的②3江灘土，成孔時容易坍孔且在動水作用下容易產(chǎn)生流砂管涌等現(xiàn)象；場地內(nèi)第⑦層土含較高水頭的承壓水，距離B01樓大面積電梯井群落深區(qū)的坑底僅8.7 m。且工程舊址原為始建于19世紀(jì)的老碼頭，地下存在混凝土基礎(chǔ)、木樁等大量的地下障礙物，給基坑的清障和圍護施工帶來了很大的困難。

（c）本工程地處鬧市區(qū)，局部區(qū)域環(huán)境保護要求較高?；泳嚯x西側(cè)地下泵站最近距離約16 m，泵管處于1～2 倍基坑開挖深度的影響范圍內(nèi)，管線處于工作狀態(tài)。場地南側(cè)鄰近黃浦江，防汛墻與地下室外墻距離僅為27 m。東側(cè)場地內(nèi)有1 株市二級保護樹木“古廣玉蘭”，距離基坑內(nèi)邊線約12 m，作為本基坑內(nèi)重點保護對象。

（d）基坑面積約為3.1 萬m2，基坑挖深13.4 m，出土量約為34 萬m3。工程地處上海市中心區(qū)域，陸路出土只能依靠交通繁忙的楊樹浦路，給土方外運帶來較大困難。工程施工現(xiàn)場用地面積小，開挖后，基坑面積將占到場地面積的70%～80%。尤其是場地北側(cè)，地下室距離施工圍墻最近僅3.5 m，現(xiàn)場道路無法貫通，可以利用的場地極其狹小，給現(xiàn)場的交通組織帶來了較大的困難（圖2）。

圖2 基坑施工階段平面布置

3 圍護形式的合理選擇

基坑采用Φ950 mm和Φ1 050 mm（B01樓區(qū)域內(nèi)圍護）鉆孔灌注樁作擋土墻，樁長27 m；東側(cè)古樹保護區(qū)域采用地下連續(xù)墻作擋土墻。外側(cè)為單排Φ850 mm@600 mm三軸水泥土攪拌樁止水帷幕，止水帷幕和鉆孔灌注樁之間的縫隙用壓密注漿填充，靠黃浦江一側(cè)，鉆孔灌注樁與三軸攪拌樁間用高壓旋噴樁填充。用Φ800 mm@600 mm旋噴樁及Φ700 mm@500 mm雙軸水泥土攪拌樁對基坑長邊中部及陽角區(qū)域被動區(qū)土體進行加固?？紤]到圍護體剛度較大，3 道支撐（古樹保護區(qū)域為4 道）均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。為使長度超過200 m的基坑便于組織施工，中間支撐為南北（短向）對撐的形式，兩端為角撐形式，沿長向的支撐不作主要受力，利用第1道支撐設(shè)置了“四縱兩橫”的棧橋。

4 清障、圍護體施工[1-7]

由于場地內(nèi)障礙物較多，給圍護體施工帶來很大困難，要保證其防滲性能難度更大。為了保證圍護體的施工質(zhì)量，首先在圍護樁兩側(cè)1.5 m的寬度范圍內(nèi)進行清障換填處理，將表層3～5 m范圍的障礙物挖除后用素土回填，然后再開始圍護體施工。在后續(xù)施工過程中，遇到大量埋置較深的障礙物，為保證圍護樁施工質(zhì)量，決定采用雙軸攪拌樁機械先進行掃孔，并用低摻量（8%～10%）的水泥對回填土體進行加固。這樣一方面便于發(fā)現(xiàn)并事先處理深層障礙物，同時可以使鉆孔樁在加固后的土體中施工，具有“套打”的效果，保證樁徑均勻。

按照這種方式對圍護樁位進行掃孔處理、二次清障，實施過程中發(fā)現(xiàn)了大量深層障礙物，對于木樁、素混凝土樁之類進行了拔除處理，對于其他的障礙物用鋼板樁擋土進行臨時的開挖清除，然后再回填。在圍護施工基本完成時，對整個圍護施工情況進行了分析，發(fā)現(xiàn)在部分區(qū)域的止水帷幕處有無法清除的障礙物。為了保持止水帷幕的連續(xù)性，對帷幕作了改道處理，再采用旋噴樁對止水帷幕和擋土樁之間進行補強處理。

5 降水、挖土與支撐施工

整個基坑共布置了158 口深井進行降水?？紤]到基坑實際開挖深度接近13 m，且電梯井、集水井等局部區(qū)域挖土深度超過16 m，雖然圍護設(shè)計的坑底加固達到了第⑦層的深度，理論上已隔斷承壓含水層，但考慮到阻水效果存在諸多不確定性，在基坑內(nèi)布置24 口減壓井。減壓井孔徑650 mm，井深37 m。

挖土與支撐施工時，利用基坑圍護采取南北對撐兩端角撐的特點，采用了類似地鐵車站的沿長邊方向坡向推進的方式，從中間向兩邊展開，這樣便可以先開挖中間部位的下層土方，挖土和支撐交替搭接連續(xù)進行，加快施工進度。在挖土和支撐施工過程中確保南北向的對撐及時形成。整個基坑34 萬m3，支撐混凝土量1.75 m3，在120 d時間內(nèi)順利完成。

6 結(jié)語

在施工過程中，基坑圍護體系的高質(zhì)量完成以及挖土、支撐施工工序的合理安排，確保了基坑未發(fā)生大面積的滲漏水，基坑和防汛墻等周邊環(huán)境的安全始終處于受控狀態(tài)，為基礎(chǔ)大底板的順利完成提供了有力的保證，也為地下室結(jié)構(gòu)的提前完成作出了貢獻。