南京鼓樓醫(yī)院食堂地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)研究

李林 LI Lin

（南京鼓樓醫(yī)院，南京210003）

0 引言

地基基礎(chǔ)工程直接關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量和長(zhǎng)期可用性。目前已有的深基坑施工作業(yè)技術(shù)豐富，能夠提高建筑工程建設(shè)水平，降低安全隱患問(wèn)題的發(fā)生概率。然而，深基坑支護(hù)施工期間可能面臨多種外部影響，結(jié)合這些影響因素展開(kāi)分析是非常有必要的。南京鼓樓醫(yī)院食堂地基工程存在25m 的深基坑，且與周?chē)F(xiàn)有建筑距離較近，施工難度大，存在特殊的技術(shù)難點(diǎn)和挑戰(zhàn)，常規(guī)的深基坑施工方法難以解決該工程面臨的問(wèn)題，論文以該工程為例，對(duì)建筑深基坑施工技術(shù)進(jìn)行了研究，主要針對(duì)土方開(kāi)挖、鋼筋混凝土支撐梁的施工和深基坑監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行了分析，探討在施工場(chǎng)地狹窄的條件下，如何高質(zhì)量地完成深基坑施工，確保工程的順利實(shí)施和質(zhì)量控制，并為類(lèi)似工程提供借鑒。

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

論文依托工程為南京鼓樓醫(yī)院原址翻建職工食堂及配套設(shè)施項(xiàng)目，建筑面積：地上7064.43m2，地下14010.09m2。通過(guò)本建筑，連接原有的兩棟建筑，本建筑作為裙房。本棟建筑地上六層，主要為員工食堂；地下為食堂配套和停車(chē)庫(kù)，其中地下一層、地下二層主要為食堂配套用房和地下車(chē)庫(kù)通道，地下三層為地下機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)庫(kù)，地下四層至地下七層為無(wú)人員停留的機(jī)械停車(chē)庫(kù)。項(xiàng)目存在25m 的深基坑基礎(chǔ)，施工難度較大。

1.2 工程地質(zhì)條件

項(xiàng)目場(chǎng)地土層分布共包括6 層，從上至下依次為第四系人工雜填土、淤泥、第四系更新統(tǒng)望高組沖積成因的黏土、粉質(zhì)黏土、圓礫。首先，位于地表以下的第四系人工雜填土是由人工填筑而成，厚度約為2m，主要包括各種工程填充物。緊接著是淤泥層，厚度約為1.5m，具有高含水量和有機(jī)質(zhì)含量，工程性質(zhì)相對(duì)較弱。其下是第四系更新統(tǒng)望高組沖積成因的黏土，厚度約為3m，主要由黏土組成。再下一層是粉質(zhì)黏土，厚度約為4m，土質(zhì)黏性較強(qiáng)，容重較高，需要特殊工程處理。最底層為圓礫，厚度約為6m，主要由圓礫和粗砂組成，具有較好的承載力。在更深層次，是下伏地層為古近系里彩組湖相沉積的泥巖等組成，顯示出地質(zhì)剖面的最底層。對(duì)于工程施工而言，關(guān)鍵是要注意上述土層中的水文地質(zhì)特征，特別是與上層滯水和圓礫層中的孔隙水相關(guān)的情況，以確保工程的安全施工和穩(wěn)定性。

1.3 工程主要難點(diǎn)

①項(xiàng)目地下有七層，底板標(biāo)高最低處為25.2m，為深基坑項(xiàng)目，施工方案復(fù)雜，地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖1。必須精確控制地下水位，防止水流入基坑，導(dǎo)致坑底涌水和土體松動(dòng)。地下水位的不穩(wěn)定性可能會(huì)引發(fā)工程安全問(wèn)題。

圖1 地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

②本工程位于醫(yī)院內(nèi)部，與醫(yī)院的1 號(hào)樓和2 號(hào)樓相鄰，支護(hù)樁與相鄰建筑最近處僅600mm。由于本項(xiàng)目存在25m 的深基坑，基礎(chǔ)施工的開(kāi)展可能對(duì)周邊建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，包括可能導(dǎo)致相鄰建筑物傾斜或開(kāi)裂。

③在挖深較大的情況下，大規(guī)模土方開(kāi)挖需要綜合考慮土體的穩(wěn)定性。土方開(kāi)挖過(guò)程中，土體可能會(huì)發(fā)生坍塌或滑移。因此，需要采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)和支撐措施，以確保土方開(kāi)挖的安全性和穩(wěn)定性。

2 關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 深基坑鋼筋混凝土支撐梁施工

項(xiàng)目周邊建筑密集，臨近的有醫(yī)院1、2 號(hào)樓，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)要求較高，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，項(xiàng)目基坑支護(hù)選用鋼筋混凝土支撐梁，采用四道鋼筋混凝土水平支撐?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖2。

圖2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)剖面

鋼筋混凝土支撐施工應(yīng)和基坑土方開(kāi)挖密切聯(lián)系，支撐形成的順序和土方開(kāi)挖相結(jié)合，做到隨挖隨撐，確保分塊土方開(kāi)挖的時(shí)間與支撐施工時(shí)間控制在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，以控制基坑及周邊環(huán)境的變形。鋼筋混凝土支撐梁施工流程見(jiàn)圖3。

圖3 鋼筋砼支撐梁施工順序流程

鋼筋工程：鋼筋采取現(xiàn)場(chǎng)加工成型，支撐鋼筋連接采用直螺紋接頭。根據(jù)分段尺寸，施工縫接茬處預(yù)留鋼筋長(zhǎng)度分別為500、1500mm 兩種，接頭按50%錯(cuò)開(kāi)。

頂圈梁的施工：因頂圈梁位于支護(hù)樁頂部，施工前先鑿除地墻頂浮漿段，采用空壓機(jī)及壓力水將地墻上部清理干凈，避免接縫處不密實(shí)。

模板工程：支撐梁的模板主要采用15mm 厚覆膜木膠合板、40×80 木方、M14 對(duì)拉螺栓、?48 鋼管和扣件固定?，F(xiàn)場(chǎng)土體較松軟，且支撐跨度較大，模板支設(shè)完成后進(jìn)行加固，對(duì)拉螺栓設(shè)粗牙雙螺帽，同時(shí)采取整體加固辦法，防止模板整體滑移，確保模板體系的整體剛度。模板安裝加固完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格后方可澆筑混凝土。模板拆除要保證在不損壞梁的棱角的前提下進(jìn)行。

模板支撐體系布置：次龍骨采用40×80 木方，間距不大于200mm，主龍骨采用?48×2.8 雙鋼管間距500，布置不少于兩道M14 對(duì)拉螺栓，間距500mm，對(duì)稱(chēng)布置?48×2.8 鋼管斜撐一道，斜撐與地面用錨筋固定，見(jiàn)圖4。

圖4 支撐梁模板示意圖

2.2 深基坑土方開(kāi)挖

為應(yīng)對(duì)南京鼓樓醫(yī)院食堂地基基礎(chǔ)工程的土方開(kāi)挖，項(xiàng)目采用分層開(kāi)挖的方法，開(kāi)挖過(guò)程中遵循“分層、分段、分塊、對(duì)稱(chēng)、平衡、限時(shí)”和“先撐后挖、限時(shí)支撐、分層開(kāi)挖、嚴(yán)禁超挖”的原則，以確保施工的高效性、安全性和可控性?；娱_(kāi)挖過(guò)程中充分考慮施工效應(yīng)，分層厚度控制在2.0m 以?xún)?nèi)，分段寬度為20～30m，隔倉(cāng)開(kāi)挖；開(kāi)挖至各層支撐底標(biāo)高后，應(yīng)于24h 完成墊層施工。土方開(kāi)挖分層見(jiàn)圖5。

圖5 土方開(kāi)挖分層圖

①分層開(kāi)挖的精細(xì)控制：項(xiàng)目采用了分層開(kāi)挖的方法，將開(kāi)挖過(guò)程分為多個(gè)層次，并將每層的厚度控制在2.0m以?xún)?nèi)。這一創(chuàng)新性的方法使得土方開(kāi)挖更加精細(xì)化，有助于減小地下應(yīng)力的釋放，降低了坍塌和地震風(fēng)險(xiǎn)。分層開(kāi)挖的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 分層開(kāi)挖數(shù)據(jù)表

②分段寬度和隔倉(cāng)開(kāi)挖：為了確保施工的穩(wěn)定性和均衡性，開(kāi)挖過(guò)程采用了分段寬度控制，每段寬度保持在20至30m 之間。此外，采用隔倉(cāng)開(kāi)挖的策略，使得相鄰的土方段互不干擾，有效減少了地塊沉降風(fēng)險(xiǎn)。

③限時(shí)支撐和墊層施工：為確保地下空間的穩(wěn)定性，項(xiàng)目采用了限時(shí)支撐和墊層施工策略。

2.3 深基坑監(jiān)測(cè)要點(diǎn)

本項(xiàng)目采取信息施工的方法對(duì)基坑施工的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，基坑工程監(jiān)測(cè)報(bào)警值采用監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的累計(jì)變化量和變化速率共同控制。由于本項(xiàng)目開(kāi)挖深度較深，基坑面積狹小且不規(guī)則，且周邊臨近原有建筑，因此本項(xiàng)目深基坑監(jiān)測(cè)存在以下難點(diǎn)：

①本工程支護(hù)形式為鉆孔灌注樁+四道鋼筋混凝土支撐，開(kāi)挖深度為19.30～25.20m，與臨近建筑最近處相鄰1m，支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑開(kāi)挖期間易對(duì)周邊建筑造成影響，所以將深層水平位移作為監(jiān)測(cè)重點(diǎn)。②基坑南側(cè)、北側(cè)緊鄰鼓樓醫(yī)院1 號(hào)樓、2 號(hào)樓，若開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)水平位移，將很可能導(dǎo)致相鄰建筑整體傾斜，造成嚴(yán)重不良的社會(huì)影響。西臨天津路，道路管線(xiàn)較多，所以應(yīng)對(duì)基坑四周的水平位移及道路管線(xiàn)的沉降情況重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。③根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)容易遭破壞，造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不連續(xù)。本工程部分測(cè)項(xiàng)采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)工作中，除了做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)、標(biāo)識(shí)以外，加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，明確對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)保護(hù)的管理措施，提高監(jiān)測(cè)點(diǎn)的成活率，延長(zhǎng)成活時(shí)間。

基于以上難點(diǎn)，確定本監(jiān)測(cè)工程設(shè)置以下監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：

①支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移、沉降的量測(cè)：沿圈梁丁目每20～25m 布設(shè)1 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)；②深層水平位移的量測(cè)：共布置11 根斜側(cè)管，其中埋于土體中為4 根，埋于支護(hù)樁中為7 根，測(cè)斜管深度同支護(hù)樁長(zhǎng)；③支撐軸力的量測(cè)：第一層鋼筋砼支撐系統(tǒng)應(yīng)選擇16根支撐，第二層鋼筋砼支撐系統(tǒng)應(yīng)選擇16 根支撐，第三層鋼筋砼支撐系統(tǒng)應(yīng)選擇16 根支撐，第四層鋼筋砼支撐系統(tǒng)應(yīng)選擇16 根支撐，采用鋼筋測(cè)力計(jì)進(jìn)行支撐軸力測(cè)量；④支撐立柱沉降的量測(cè)：選擇交點(diǎn)外支撐桿件較多處立柱樁頂設(shè)一個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，總數(shù)量不小于20%；⑤棧橋版內(nèi)力監(jiān)測(cè)：設(shè)置不小于10 個(gè)鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)板內(nèi)力值；⑥道路路面沉降的量測(cè)：沿臨近基坑范圍道路每隔25m 設(shè)一觀測(cè)點(diǎn)；⑦周邊建（構(gòu)）筑物：相鄰建（構(gòu)）筑物沉降、傾斜及裂縫，周邊建筑物每棟設(shè)置6～8 個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)，平面特征點(diǎn)位置應(yīng)增設(shè)變形觀測(cè)點(diǎn)；⑧地下管線(xiàn)水平、垂直位移的量測(cè)：測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在管線(xiàn)的節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)角和變形曲率較大的部位，測(cè)點(diǎn)平面距離15～25m；壓力管線(xiàn)應(yīng)設(shè)置直接監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3 結(jié)論

南京鼓樓醫(yī)院食堂地基基礎(chǔ)工程面臨著多項(xiàng)工程主要難點(diǎn)，包括基坑臨近相鄰建筑、現(xiàn)場(chǎng)空間狹小、深基坑工程復(fù)雜等問(wèn)題。為應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，論文提出了一系列關(guān)鍵技術(shù)措施：①在土方開(kāi)挖方面，采用了分層開(kāi)挖、分段寬度控制和隔倉(cāng)開(kāi)挖等方法，以確保施工的高效性、安全性和可控性。同時(shí)采用了限時(shí)支撐和墊層施工策略，維持施工空間的穩(wěn)定性。②鋼筋混凝土支撐梁施工方面，項(xiàng)目采用了智能設(shè)計(jì)和定位、實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)和監(jiān)控、施工流程的優(yōu)化等創(chuàng)新性措施，以提高支撐梁施工的效率和穩(wěn)定性。③在深基坑監(jiān)測(cè)方面，本工程充分考慮了基坑支護(hù)形式和臨近建筑的影響，設(shè)置了多項(xiàng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，包括支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移、深層水平位移、支撐軸力、支撐立柱沉降、棧橋版內(nèi)力、道路路面沉降、周邊建（構(gòu)）筑物變形、地下管線(xiàn)位移等，以確?；邮┕さ陌踩院头€(wěn)定性。