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(qū)唐鎮(zhèn)，東側(cè)為繁昌路距地下室外墻9m，西側(cè)為顧唐路距地下室外墻約為22m，南側(cè)為仁安路距地下室外墻約為8m，北側(cè)為道路規(guī)劃用地，現(xiàn)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(yè)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(cè)與南側(cè)圍護采用雙軸攪拌樁重力壩：形式為φ700@500雙軸攪拌樁+內(nèi)插鋼管或槽鋼，樁長10.8～17.3m?；訓|側(cè)與北側(cè)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(cè)貼邊深坑區(qū)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(cè)雙排φ700@500，樁長11.0m～13.0m。

2 工程難點

本工程規(guī)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(zhuǎn)場地小，不利于地下工程大面積開展施工，且基坑圍護東側(cè)及南側(cè)采用斜拋撐，使施工現(xiàn)場及周邊條件受到了制約。在加快施工的同時需兼顧場內(nèi)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(guān)技術(shù)措施

3.1 施工流程

施工2號及4號塔吊區(qū)域的圍護樁工程（位置西北側(cè)及東南側(cè)）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(qū)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(guān)鍵技術(shù)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(shù)量，縮短槽鋼間距，以此來保證塔吊基礎附近的基坑穩(wěn)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(wěn)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(xiàn)。

3.2.1 圍護樁施工技術(shù)措施

本項目基坑東南側(cè)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(wěn)定性及安全性，經(jīng)圍護設計同意，將4號塔吊西側(cè)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(nèi)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(shù)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(nèi)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(qū)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(jù)塔吊基礎承臺的開挖深度（約8m），以及地層土質(zhì)情況（淤泥質(zhì)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(jù)現(xiàn)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(qū)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(jīng)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(qū)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(shù)措施

1、2、3號塔吊基礎土方開挖，需在重力壩施工養(yǎng)護結(jié)束后方可進行；4號塔吊基礎土方開挖，需重力壩施工養(yǎng)護28d后方可進行；為確保施工安全，在開挖前對開挖區(qū)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(nèi)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(wǎng)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(shù)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(nèi)承臺四周土體泌水嚴重，承臺坑底出現(xiàn)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?？捎米魉醭信_模板使用。承臺底部淤泥質(zhì)泥土換填后增設一道鋼筋混凝土地圈梁，確保磚胎模穩(wěn)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(nèi)側(cè)設置支撐，在其外側(cè)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(xiàn)局部裂縫，雨水順裂縫進入坑內(nèi)土體，使地下水位上升，導致局部土體出現(xiàn)流沙現(xiàn)象，影響施工質(zhì)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(nèi)。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(nèi)土體泌水從而導致流沙現(xiàn)象嚴重。在土方開挖施工作業(yè)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(wěn)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(wěn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。在基坑開挖完成后對基坑的坡面采用掛金屬網(wǎng)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(tǒng)，同時密切關(guān)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(qū)域的圍護體、相鄰道路、管線、建筑物加強加密監(jiān)測，監(jiān)測頻率每日不少于兩次。

4 結(jié)語

本工程經(jīng)上述的穿插配合施工，在春節(jié)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(xiàn)場多專業(yè)的施工創(chuàng)造了有利的空間條件和時間條件，提高了施工效率，為后續(xù)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。