危舊房屋改造項(xiàng)目中深基坑支護(hù)工程施工研究

鄧小明

（中國鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 經(jīng)開部，高級工程師，廣西 南寧 530029）

1 工程概況

本項(xiàng)目位于廣西省南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)南鐵社區(qū)的中心區(qū)域，場地的西側(cè)、南側(cè)、北側(cè)均緊鄰城市支路，分別為南鐵一街、南鐵五街、南鐵六街，三條街道均具有城市交通功能、日常交通繁忙，場地東面的桂花苑小區(qū)是1998年建成的住宅小區(qū)。項(xiàng)目由2棟高28層的住宅樓構(gòu)成（2層整體地下室，地面以上高87m）。項(xiàng)目整體地下室輪廓線總長330m，基坑底面積6310㎡，主體采用框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)。該項(xiàng)目±0.000的絕對標(biāo)高為78.60m，天然地面絕對標(biāo)高在78.20m至78.60m之間，基底設(shè)計(jì)絕對標(biāo)高在67.80m至68.80m之間，基坑開挖深度在9.40m至10.40m之間?；庸こ毯贤て跒?20天。

2 工程不利條件

2.1 基坑開挖無放坡條件

場地南、北、西比鄰的南鐵街道均為交通繁忙的城市支路，場地的用地紅線為南鐵一街、五街、六街三條城市街道的人行道邊界線，項(xiàng)目地下室的外墻軸線與三條街道用地紅線的最小距離為5.0m，場地東面是桂花苑住宅小區(qū)用地邊線，與住宅樓基礎(chǔ)不足1.0m。

2.2 基坑上方有高壓電力線

兩條10kV高壓電力線橫穿場地東面、西面上方，均處于項(xiàng)目基坑支護(hù)范圍內(nèi)。

2.3 基坑?xùn)|側(cè)緊靠桂花苑住宅樓

場地基坑?xùn)|側(cè)緊鄰桂花苑小區(qū)住宅樓（住宅樓主體8層，框架結(jié)構(gòu)，毛石混凝土基礎(chǔ)），既有竣工資料顯示危舊房屋改造項(xiàng)目的地下室軸線距離桂花苑最近的一棟住宅樓的毛石混凝土基礎(chǔ)僅2.925m～3.255m，項(xiàng)目擬采用直徑1500mm的支護(hù)樁。由此推算支護(hù)樁與相鄰住宅樓的毛石混凝土基礎(chǔ)邊緣距離僅0.745m。項(xiàng)目采用旋挖機(jī)施工，施工前需埋設(shè)6.00m長鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒為φ1800，鋼護(hù)筒邊緣距離毛石混凝土基礎(chǔ)為0.595m。

3 工程風(fēng)險因素

3.1 管理因素

按照朗肯土壓力的計(jì)算公式分析，地基內(nèi)的某處土壓力除自身土體性質(zhì)和與地表高差外，主要受地表外部壓力影響，基坑周圍必須減小和避免堆載，主要避免在基坑的周圍停放重型機(jī)械，堆放大量的施工材料；將挖土施工速度減緩，避免過快急速改變原土層的相對平衡；各階段開挖過程中，挖土深度一定要控制，避免超挖，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)上側(cè)壓力過大，導(dǎo)致支護(hù)強(qiáng)度不足；基坑施工時間控制，縮短基底暴露時間，避免坑底土體的回彈增大，從而影響支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；避免地下水位降低過大、過快，基坑坑壁及坑底會出現(xiàn)漏水以及涌水等，漏水、涌水等水土流失，最終基坑周邊的城市支路路面、住宅樓樓梯出現(xiàn)沉降、開裂與傾斜等危險。

3.2 技術(shù)因素

支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中，工程質(zhì)量差，支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏水，支護(hù)結(jié)構(gòu)后側(cè)土體伴隨滲漏水嚴(yán)重流失，支護(hù)失去作用；過早基坑開挖，支護(hù)結(jié)構(gòu)尚未達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度值，支護(hù)結(jié)構(gòu)過早受力，使得支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度和剛度不足，出現(xiàn)異常變形；施工前，未能充分應(yīng)用地質(zhì)勘探資料，對支護(hù)樁的土體整體穩(wěn)定性以及抗滑移驗(yàn)算不全面、不準(zhǔn)確，致使驗(yàn)算錯誤，最終導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度、抗滑移、整體穩(wěn)定性不足，造成整體垮塌；對周邊地表水匯水、排放等造成的支護(hù)樁側(cè)壓力預(yù)測和計(jì)算不足，導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足，造成整體垮塌。

4 基坑開挖及支護(hù)方案研究

危舊房屋改造項(xiàng)目設(shè)置二層整體地下室，基坑開挖深度在9.40m至10.40m之間，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用排樁加預(yù)應(yīng)力錨索，因與東面住宅樓毛石混凝土基礎(chǔ)不足1m，為保護(hù)東面住宅樓的基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)安全，在東面樁間土增加高壓旋噴樁止水帷幕，支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為支護(hù)完成后一年。基坑支護(hù)平面圖如圖1。

圖1 基坑支護(hù)平面圖

排樁采用機(jī)械旋挖鉆孔工藝，化學(xué)泥漿護(hù)壁，跳挖方式成孔。排樁直徑分別采用1000mm和1500mm兩種，排樁間距均為2000mm。樁頂設(shè)冠梁GL1（B×H=1000mm×1000mm），冠梁GL2（B×H=1500mm×1000mm）。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)兩道預(yù)應(yīng)力錨索，在冠梁頂面下方2.40m處設(shè)置第一道錨索，間隔2.5m處設(shè)置第二道錨索。

土方的分段分層開挖支護(hù)方式，按40m至60m為分段長度，以錨索的垂直間距為分層高度。施工流程嚴(yán)格遵守本層土方開挖-本層施工錨索（含噴射混凝土墻）-本層的噴射混凝土墻體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時-下層的土方開挖-下層的施工錨索（含噴射混凝土墻）施工。C20混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%常規(guī)需要7天，為加快施工工期，可在混凝土中摻入早強(qiáng)劑等可將時間減少到3天至4天。在編制基坑施工方案時，統(tǒng)籌考慮土方開挖和支護(hù)施工需求時間、工藝間隔需求時間，在水平、豎向施工段上合理安排、緊密配合。

基坑?xùn)|邊采用高壓旋噴樁帷幕截水，高壓旋噴樁頂標(biāo)高75.00m，樁底帷幕底面標(biāo)高為63.80m。截水帷幕采用掛網(wǎng)噴混凝土，噴射混凝土標(biāo)號C20，100mm厚度，施工時將膨脹螺釘植入樁身，與加強(qiáng)筋焊接鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)采用雙向φ8@200?；臃謱臃侄伍_挖，拱形板分層分段制作，分層制作高度1500mm?；幽线叀⑽鬟?、北邊采用降水井進(jìn)行降水，共設(shè)計(jì)10口降水管井?；又ёo(hù)含支護(hù)樁（旋挖）165根總長2672m，冠梁一道總長333m，腰梁兩道665m，預(yù)應(yīng)力錨索總長7080m，高壓旋噴樁75根，噴射混凝土1300㎡。基坑支護(hù)斷面圖如圖2。

圖2 基坑支護(hù)斷面圖

5 施工組織

5.1 針對工程不利條件，逐一采取對應(yīng)措施

基坑支護(hù)樁開工前，再次核實(shí)周圍環(huán)境，通過現(xiàn)場勘探，核準(zhǔn)臨近建筑物、臨近構(gòu)筑物的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地下電線路、給排水管線、地下構(gòu)筑物的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對相鄰地下基礎(chǔ)及管線做好安全防護(hù)，對場地內(nèi)的構(gòu)筑物化糞池等進(jìn)行拆改，完成基坑?xùn)|、西面的10kV高壓電力線等遷改。核實(shí)本項(xiàng)目支護(hù)樁設(shè)計(jì)的兩排錨索施工范圍內(nèi)工程管線是否受影響。其中，第一排錨索施工的絕對標(biāo)高最高為74.60m，錨索向下，施工角度與水平夾角為25°，錨索均長約24m，通過計(jì)算和勘探，錨索的施工范圍內(nèi)無周邊既有地下管線。

5.2 針對工程風(fēng)險因素，科學(xué)組織施工

對場地東面施工采取特別措施，在旋挖機(jī)施工前，采用人工挖孔方式減少對桂花苑住宅基礎(chǔ)擾動，埋設(shè)鋼護(hù)筒。即人工挖孔至相鄰桂花苑住宅樓的毛石混凝土基礎(chǔ)下方0.5m處，觀測住宅樓基礎(chǔ)沉降和位移變化穩(wěn)定，再通過旋挖機(jī)開挖；嚴(yán)格執(zhí)行施工方案，按照劃定的施工段分層開挖，嚴(yán)禁出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，控制挖土速度；混凝土支護(hù)樁和掛網(wǎng)噴混凝土滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求再施工下一工序，確保施工質(zhì)量；嚴(yán)格控制坡頂設(shè)計(jì)荷載值，基坑周圍禁止停放重型機(jī)械、禁止堆放建筑材料，確保邊坡穩(wěn)定；當(dāng)基坑開挖后，按照工序進(jìn)行基底處理、保護(hù)，及時跟進(jìn)筏板施工。

5.3 加強(qiáng)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決

針對風(fēng)險項(xiàng)點(diǎn)，反復(fù)驗(yàn)算支護(hù)樁的整體穩(wěn)定和抗滑移驗(yàn)算，確保一定安全余量；做好關(guān)鍵數(shù)據(jù)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)監(jiān)控，及時糾正和解決發(fā)現(xiàn)問題，項(xiàng)目本身主要有：做好本項(xiàng)目基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降及位移變化的同步監(jiān)測；錨索拉力監(jiān)測；分層開挖支護(hù)的豎向位移監(jiān)測；基坑坑壁及坑底漏、涌水情況檢查；場地地下水位變化監(jiān)測。相鄰建構(gòu)筑物：周圍建（構(gòu)）筑物的沉降及位移變化監(jiān)測，場地周圍三面道路路面、既有建筑物沉降位移和裂縫監(jiān)測；基坑周邊地下管線變化監(jiān)測。

6 結(jié)論

南寧西鄉(xiāng)塘危舊房屋改造項(xiàng)目深基坑支護(hù)工程實(shí)施過程中，樁基檢測時發(fā)現(xiàn)單樁承載力不足，地基形式變更為復(fù)合地基，變更設(shè)計(jì)影響關(guān)鍵工期4個月。但在實(shí)施過程中，通過對工程的不利條件、風(fēng)險項(xiàng)點(diǎn)分析，提出有針對性的措施和解決方案，通過過程控制、平行監(jiān)測，最終保證了基坑開挖、基坑支護(hù)的每一環(huán)節(jié)安全可控，為下一階段的筏板、主體結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造良好條件。

該項(xiàng)目已于2021年8月交付使用，盤活低效土地資源、改善南鐵地區(qū)環(huán)境、解決了部分鐵路職工居住困難條件。