周邊環(huán)境復(fù)雜時(shí)基坑施工的管控措施

朱路

（上海張江臨港投資開發(fā)有限公司， 上海 201306）

隨著城市的發(fā)展， 周邊環(huán)境復(fù)雜的深基坑越來(lái)越多。 文中項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)方案考慮主樓埋深對(duì)造價(jià)影響， 致使主樓淺、 車庫(kù)深， 先天存在高差。 同時(shí)， 預(yù)售條件對(duì)主樓的工程形象進(jìn)度有一定要求， 致使在基坑施工階段， 處于淺基坑的主樓為關(guān)鍵線路， 處于深坑的地庫(kù)反而滯后施工。 期間如何協(xié)調(diào)主樓與車庫(kù)間施工關(guān)系， 成為一項(xiàng)重要工作， 對(duì)從業(yè)人員提出了更高的要求。 本文結(jié)合工程實(shí)例， 綜合考慮圍護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、 工程施工控制、 環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面， 為類似工程施工提供一定借鑒。

1 工程概況

新顧城0301 -06 地塊保障房項(xiàng)目位于上海市寶山區(qū)顧村大型居住社區(qū)， 東至尚北路、 南至言觀路、西至天仁路、 北至瑞麗江路（均為規(guī)劃待建道路）。本項(xiàng)目規(guī)劃用地面積約29000m， 總建筑面積76000m。 主要由9 棟17 ～19 層高層住宅+1 層地下車庫(kù)組成。

基坑規(guī)模： 主樓開挖深度2.6m， 車庫(kù)為魚骨形，開挖深度4.55 ～4.75m， 主樓和車庫(kù)間設(shè)置連通口，主樓和車庫(kù)的基礎(chǔ)形式均為管樁+筏板。 部分主樓距車庫(kù)僅1.7m， 高差2.2m。 地庫(kù)基坑基坑安全等級(jí)為三級(jí)， 東北角未拆遷建筑環(huán)境保護(hù)為二級(jí)， 其余環(huán)境保護(hù)等級(jí)為三級(jí)。 地下穩(wěn)定水位埋深為0.6m； 場(chǎng)地地貌類型為濱海平原， 大部分地段為農(nóng)田、 已拆遷建筑，局部有未拆遷房屋。 項(xiàng)目地層特性如下表1 所示。

表1 地層特性簡(jiǎn)表

2 圍護(hù)設(shè)計(jì)方案關(guān)鍵點(diǎn)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要采用放坡及水泥土重力式圍護(hù)墻的形式（東北角未拆遷房屋處采用攪拌樁內(nèi)插H型鋼圍護(hù)， 并設(shè)置一道鋼角撐）。 其關(guān)鍵點(diǎn)為： 主樓與地庫(kù)高差采用放坡圍護(hù)時(shí)， 主樓施工時(shí)的腳手架應(yīng)采用外挑腳手形式； 同時(shí)， 地下車庫(kù)底板施工前， 主樓最多只能施工至地上三層； 地下車庫(kù)墻板與主樓之間回填密實(shí)前， 主樓最多只能施工至地上六層， 并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做相應(yīng)調(diào)整； 基坑回填時(shí)主樓南北兩側(cè)的土方應(yīng)對(duì)稱回填（見圖1、 圖2）。

圖1 項(xiàng)目基坑平面布置圖

圖2 基坑典型剖面圖

3 實(shí)施期間主要措施

3.1 組織措施

牢固豎立建設(shè)單位是工程質(zhì)量首要責(zé)任的理念。正式施工前， 召開專題討論會(huì)議， 在貫穿圍護(hù)設(shè)計(jì)理念的前提下， 確定整體施工部署。

3.2 管理措施

在實(shí)施前， 充分聽取各方意見， 博采眾長(zhǎng)， 統(tǒng)一思想， 明確目標(biāo)。 在實(shí)施過(guò)程中， 及時(shí)糾偏。 提前預(yù)判關(guān)鍵點(diǎn)， 加強(qiáng)該關(guān)鍵點(diǎn)的管控。

3.3 經(jīng)濟(jì)措施

建設(shè)單位編制資金計(jì)劃需求表， 做好工程款支付工作； 總包單位編制人、 材、 機(jī)需求表， 提前準(zhǔn)備。

3.4 技術(shù)措施

理清思路， 重視設(shè)計(jì)交底。 本項(xiàng)目因車庫(kù)和主樓的距離較近， 且先施工埋深淺的主樓， 后施工深的車庫(kù)， 并且后續(xù)主樓和車庫(kù)施工時(shí)需按設(shè)計(jì)的意圖控制好節(jié)奏， 基坑的風(fēng)險(xiǎn)需一直處于可控范圍內(nèi)， 故本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)交底不能流于形式。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件， 集思廣益的編寫減小基坑風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)標(biāo)。 如車庫(kù)墊層直接澆至圍護(hù)樁邊， 減少基坑暴露的時(shí)間， 加快基坑的施工速度。 簡(jiǎn)化車庫(kù)底板換撐， 原設(shè)計(jì)為磚胎模+黃砂回填+換撐板帶， 直接改為與車庫(kù)底板砼整澆， 與上述的墊層澆至圍護(hù)樁邊的道理一致； 常規(guī)后澆帶約45m長(zhǎng)， 尤其是基坑邊有落深區(qū)域， 如： 集水井、 水泵房等， 在征得主體設(shè)計(jì)同意的情況下， 在后澆帶范圍內(nèi)增加一道施工縫， 即先行澆筑約25m長(zhǎng)的底板帶， 周期可縮短一半， 收效顯著。

同時(shí)， 提前籌劃現(xiàn)場(chǎng)平面布置， 與基坑實(shí)施節(jié)奏匹配。 資源優(yōu)先配置施工周期長(zhǎng)的人防車庫(kù)， 使整個(gè)車庫(kù)出正負(fù)零基本同步。 基坑施工期間， 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)管理， 及時(shí)調(diào)整監(jiān)測(cè)部位和頻率， 底板澆筑前的監(jiān)測(cè)尤為重要。

4 施工關(guān)鍵點(diǎn)管控主要管控措施

4.1 雙軸攪拌樁施工技術(shù)要求

攪拌樁采用θ700 雙軸攪拌樁設(shè)備進(jìn)行施工。 每幅樁體的搭接長(zhǎng)度為20cm。 無(wú)特殊說(shuō)明， 水泥摻量為13%， 水泥漿的漿液水灰比控制為0.5 ～0.6 范圍內(nèi)。正式開鉆前需先做比重測(cè)試， 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及監(jiān)理驗(yàn)收確定后， 具體實(shí)施時(shí)以比重計(jì)測(cè)試為控制標(biāo)準(zhǔn)。 如攪拌樁體處于回填土區(qū)域或暗浜時(shí)， 水泥摻量需增加至16%。 攪拌樁成型后的養(yǎng)護(hù)期以28d 為準(zhǔn)， 28d 后檢測(cè)取樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.8MPa。 施工前應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查： 攪拌頭葉片直徑按設(shè)計(jì)70cm， 直徑極限值為68cm。 施工過(guò)程中， 通過(guò)高程換算以控制攪拌樁樁底標(biāo)高， 其樁底標(biāo)高極限誤差值為10cm， 樁底標(biāo)高測(cè)量以兩個(gè)攪拌頭的中心線為測(cè)量參照； 樁位的方位偏差極限值為5 cm， 樁體垂直度的極限值為1/100，基坑外圈的攪拌樁有止水要求， 其樁體垂直度極限值為1/150。

攪拌樁的樁體施工采用二噴三攪工藝： 預(yù)攪下沉—噴漿提升—第二次攪拌下沉—第二次噴漿提升—第三次下沉—第三次攪拌提升—完成。 施工前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行工藝性試樁， 監(jiān)理單位需派專人旁站。 同步詳細(xì)記錄試樁過(guò)程中的水泥的使用量、 水灰比的比值、 水泥漿的比重、 其泵送時(shí)間、 每次噴漿提升開始及完成時(shí)間、 標(biāo)高控制、 垂直度控制方法等參數(shù)。 根據(jù)試樁的工藝性記錄結(jié)果確定后續(xù)的施工指標(biāo)。 試樁共計(jì)2根， 取后續(xù)施工有代表性同類樁型做工藝性試樁。 攪拌下沉速度控制值為1m/min， 噴漿攪拌提升速度控制值為0.5 m/min； 當(dāng)施工至于東北角時(shí)， 應(yīng)適當(dāng)減緩施工速度， 保護(hù)待拆遷建筑。 同時(shí)通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和未拆遷建筑物周邊觀察， 通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化及觀察情況適時(shí)調(diào)整其施工速度。 攪拌樁施工應(yīng)連續(xù)實(shí)施， 不應(yīng)停歇， 以不超過(guò)12h 控制。 若出現(xiàn)施工冷縫， 在冷縫處的接頭旁需加樁補(bǔ)強(qiáng)。

攪拌樁的樁身強(qiáng)度通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)制作水泥土試塊和鉆芯取樣結(jié)合的方法， 合格后方可進(jìn)行 基坑開挖。

4.2 基坑降水

本工程采用輕型井點(diǎn)降水， 對(duì)坑內(nèi)水進(jìn)行疏干。降水時(shí)間開始的時(shí)間在基坑開挖前兩周。 土方開挖時(shí)， 坑內(nèi)的地下水位降至基底面下0.5 ～1.0m。 降水井點(diǎn)為降低土方的含水率， 基坑內(nèi)可利用結(jié)構(gòu)的電梯井、 集水井、 柱下墩等承臺(tái)做臨時(shí)明排水之用， 同時(shí)增加一定數(shù)量盲溝， 具體結(jié)合土質(zhì)情況、 工期、 天氣情況自行確定。 基坑排水溝應(yīng)設(shè)置在止水帷幕外邊緣0.5m外， 壓頂澆筑時(shí)， 設(shè)置5%的坡， 坡向坑外的排水溝； 根據(jù)應(yīng)急方案落實(shí)可靠的防滲應(yīng)急措施， 防止地表水滲入基坑中， 尤其時(shí)基坑開挖后有局部壓頂開裂。 預(yù)降水和基坑開挖過(guò)程中， 根據(jù)坑內(nèi)和坑外地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)， 調(diào)整降水節(jié)奏， 做到按需降水， 未拆除建筑處尤為重要。

降水施工過(guò)程中， 應(yīng)按規(guī)定操作： 清洗成型濾井， 沖除井底沉渣。 同時(shí)應(yīng)確保降水管周邊圍填砂礫濾料的灌填質(zhì)量， 最后以出水為清澈作基準(zhǔn)。 若出現(xiàn)井點(diǎn)管出水渾濁， 應(yīng)及時(shí)予以更換。 如需要通過(guò)降水來(lái)滿足施工期間地下室抗浮， 按照主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的時(shí)間確定何時(shí)停止降水。 根據(jù)工程地質(zhì)與水文資料、 基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)圖紙及周邊環(huán)境制定詳細(xì)的降水施工及運(yùn)行方案。

4.3 結(jié)構(gòu)施工整體部署

根據(jù)圍護(hù)設(shè)計(jì)意圖， 結(jié)合實(shí)際情況， 總體部署如下： 1） 先期施工主樓， 主樓以三棟為一個(gè)流水段，由西向東實(shí)施； 2） 主樓施工至正負(fù)零后， 主樓暫緩，施工車庫(kù)； 該做法有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)： ①主樓的樁在底板澆筑時(shí)連成整體， 增加了其整體性； ②主樓出正負(fù)零后， 周轉(zhuǎn)材料周轉(zhuǎn)至其他號(hào)樓。 周轉(zhuǎn)材料和工人均形成流水作業(yè)， 基本解決了窩工等情況。 參見人員從心理上易接受， 現(xiàn)場(chǎng)較好控制； 3） 車庫(kù)施工時(shí)， 人防車庫(kù)因涉及人防設(shè)備及驗(yàn)收， 時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)， 故資源配置向人防車庫(kù)傾斜； 4） 車庫(kù)墊層施工完成后， 主樓開始向上施工。 由于地上結(jié)構(gòu)為裝配式， 施工速度不快， 此階段的主樓外腳手架落于車庫(kù)外墻墊層與主樓外墻間； 5） 車庫(kù)底板完成后， 主樓約施工至2 層樓面。 符合圍護(hù)設(shè)計(jì)的要求： 車庫(kù)底板施工前， 主樓最多只能施工至地上三層； 6） 主樓在2 層樓面開始搭設(shè)外挑架， 為地下車庫(kù)施工施工爭(zhēng)取了約一周的時(shí)間， 期間加緊地庫(kù)頂板施工； 7） 主樓施工至4 層樓面時(shí)， 地庫(kù)陸續(xù)出正負(fù)零， 此時(shí)， 主樓的外防水和2層以下外腳手架拆除基本施工完成， 開始施工地庫(kù)外墻防水； 8） 主樓施工至5 層樓面時(shí)， 地庫(kù)開始對(duì)稱回填。 回填結(jié)束后， 開始施工主樓6 層樓面， 符合圍護(hù)設(shè)計(jì)的要求： 地下車庫(kù)墻板與主樓之間回填密實(shí)前， 主樓最多只能施工至地上六層。

4.4 土方開挖

校核基礎(chǔ)施工圖， 包括平面尺寸和坑底標(biāo)高， 通過(guò)之間的關(guān)系， 繪制土方開挖圖。 明確開挖程序， 嚴(yán)格實(shí)行“分層、 分段” 原則， 在此期間， 基坑與攪拌樁上的掛壁泥土及時(shí)清除， 減少后期泥土掉落的安全風(fēng)險(xiǎn)。 根據(jù)挖機(jī)配置相應(yīng)的操作人員， 修理基底土方和清理余土。 挖機(jī)在下一層土體開挖過(guò)程中， 挖機(jī)增設(shè)道板， 減少對(duì)基地土體的擾動(dòng)， 同時(shí)對(duì)主體的樁有效保護(hù)；

基坑開挖時(shí)， 挖機(jī)嚴(yán)禁碰撞圍護(hù)樁體。 成型后的攪拌樁體為脆性， 挖機(jī)碰撞后， 容易發(fā)生斷裂和有效截面減小， 故在開挖攪拌樁體附近的土方時(shí)， 通過(guò)挖機(jī)為主， 人工為輔助的措施， 減少此類風(fēng)險(xiǎn)隱患； 嚴(yán)禁超挖， 坑底以上30cm采用人工修土， 開挖面的高差應(yīng)不應(yīng)超過(guò)2m。 通過(guò)分層挖機(jī)的配置， 協(xié)調(diào)上層、下層挖機(jī)的數(shù)量， 配備合理的操作人員， 及時(shí)跟進(jìn)；基底的墊層應(yīng)隨挖隨澆， 直接澆搗至圍護(hù)攪拌樁邊。本項(xiàng)目單體較多， 主樓和車庫(kù)同時(shí)在進(jìn)行， 基本每天均有砼在澆筑， 故澆墊層砼在材料和泵車方面條件較好， 此方面相對(duì)好控制。

5 基坑監(jiān)測(cè)

對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)監(jiān)測(cè)和對(duì)圍護(hù)體系的安全監(jiān)測(cè)， 及時(shí)預(yù)報(bào)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題， 通過(guò)信息反饋來(lái)指導(dǎo)施工。 故基坑及周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)其主要內(nèi)容包括： 1） 圍護(hù)體系的量測(cè)： 頂端豎向、 水平位移、測(cè)斜。 測(cè)斜管應(yīng)隨基坑圍護(hù)同步埋設(shè)； 2） 周邊環(huán)境位移： 本項(xiàng)目周邊管線僅有施工用的臨水和臨電管線。 臨水引入基地后明敷， 臨電通過(guò)架空緊貼紅線后入地， 長(zhǎng)度較短， 埋深約80cm， 相對(duì)較好處理。 主要是正在建設(shè)的主樓豎向位移、 傾斜。 其埋設(shè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)頻率在隨著工程進(jìn)度一直在跟進(jìn)及調(diào)整； 3） 周邊地下水位的觀測(cè)； 在基坑四周的土體中， 距基坑圍護(hù)邊線外2m處埋設(shè)直徑為52mm的坑外水位監(jiān)測(cè)孔， 觀測(cè)井深度6m。 檢測(cè)井設(shè)置時(shí)， 先鉆孔至設(shè)計(jì)深度，后將四周帶有進(jìn)水孔的52mm的硬質(zhì)塑料水位管置入其中， 管底加蓋密封， 埋設(shè)時(shí)在過(guò)濾部分外面填中粗砂至進(jìn)水段上方30cm， 使濾頭容易滲水， 管子與孔壁間隙采用回填土泥球和膨潤(rùn)土將空隙填實(shí)， 保證接管處不漏水， 其余部分用膨潤(rùn)土封閉直至地面。

監(jiān)測(cè)技術(shù)要求： 數(shù)據(jù)必須做到準(zhǔn)確、 完整， 最重要是及時(shí)， 監(jiān)測(cè)頻率隨施工工況及時(shí)調(diào)整； 如監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到甚至超過(guò)報(bào)警值應(yīng)第一時(shí)間通報(bào)， 在最短時(shí)間內(nèi)采取有效措施進(jìn)行處理。

6 效益分析

以基坑安全、 同步建設(shè)的主樓安全為目標(biāo)， 通過(guò)加強(qiáng)攪拌樁體施工質(zhì)量、 合理劃分施工流水、 有效利用周轉(zhuǎn)材料、 避免現(xiàn)場(chǎng)窩工方面的整體策劃， 取得了預(yù)期效果。 盡管車庫(kù)與主樓間的換撐帶采用與地庫(kù)底板砼同步澆筑、 局部落深處的底板后澆帶范圍內(nèi)增加施工縫等措施費(fèi)用略有增加， 但基坑及主樓安全有保障，費(fèi)用整體可控。 在工期方面， 比原車庫(kù)回填后再施工主樓的方案提前約一個(gè)月， 節(jié)約了較大的財(cái)務(wù)成本。

7 結(jié)語(yǔ)

本文基于周邊環(huán)境復(fù)雜時(shí)基坑施工的管控措施的問(wèn)題， 就主樓淺、 地庫(kù)深， 先施工主樓， 后施工車庫(kù)， 主樓與車庫(kù)施工工況多次轉(zhuǎn)換過(guò)程中， 如何貫徹圍護(hù)設(shè)計(jì)意圖， 確?；蛹爸鳂前踩挠^點(diǎn)展開分析， 最終經(jīng)過(guò)加強(qiáng)圍護(hù)的施工質(zhì)量、 合理調(diào)節(jié)施工部署， 利用基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)， 取得了圓滿的應(yīng)用效果。 證明了圍護(hù)設(shè)計(jì)方案合理性及按設(shè)計(jì)工況實(shí)施的重要性。