地下車庫施工降低對周圍環(huán)境的影響

◎ 上海新長寧集團建筑裝飾實業(yè)有限公司 馬德理 唐佳偉

1 工程概況

1.1 項目概況

上海長寧區(qū)P+R公用停車庫，位于福泉路88號。本項目由地上一幢6層停車庫、二幢8層辦公用房和地下一層人防車庫組成。地下一層人防車庫基坑開挖面積約8423平方米，基坑圍護周長約582米，開挖深度5.25米；基礎集水坑落深1.05米至1.35米。

1.2 周邊環(huán)境

1.西側圍護邊線與紅線最小距離為3.2米，紅線外為福泉路，道路管線有：信息管線、市內(nèi)電話管線，合用12孔砼管，距基坑邊線5.3米；Ф300污水管線距基坑邊線14.3米；Ф600雨水管線距基坑邊線16.3米。

2.北側圍護邊線與晨訊公司8層辦公樓最小距離為21米，與晨訊大樓地下車庫最小距離為6米，并預留有2個車行道接口，為日后與本工程貫通做準備。

3.東側圍護邊線與卡帝樂公司8層辦公樓最小距離為14米。

4.南側距地鐵二號線淞虹路站22米，并預留有一個人行道接口，為日后與二號線地鐵淞虹路車站貫通做準備。

1.3 工程地質(zhì)條件

土層名 層厚(M) γ kN/m3 φ (度) C (KPa) K vcm/s①1 填土 0.8～ 2.3② 粉質(zhì)粘土 0.7～2.2 18.4 14.5 21 4.0E-7③ 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 6.2～7.5 17.4 14.5 11 3.0E-6④ 淤泥質(zhì)粘土 10.0～11.2 16.8 11 13 5.0E-7

2 工程特點與難點

1）本工程基坑面積較大，邊長大，土方開挖量較大，約6萬m3。

2）西側距紅線近且管道較多，圍護設計應對此處考慮適當加強。

3）南側與其較近的地鐵2號線淞虹路站較近，為防止和減小對地鐵的影響，工程樁改為非擠土樁（鉆孔灌注樁）。

4）晨訊地下車庫墻板及辦公樓基礎底板距基坑內(nèi)邊線普遍在3～5m之間，局部只有2.5m左右。基坑圍護評審專家要求：地下車庫結構未完成前，為保證基坑的安全、保證周邊群樓下的地基土穩(wěn)定、保證周邊群樓的安全和質(zhì)量，合理選用基坑支護體系至關重要，合理安排開挖土方和車庫分段施工、先后順序是重點考慮和解決的問題。

3 圍護設計概況

1）基坑圍護方案的選定必須綜合考慮工程本身的特點及周圍環(huán)境的要求，在滿足地下室結構土建施工及確保周圍環(huán)境安全可靠的前提下，盡量達到既經(jīng)濟合理，又方便施工及提高工效的目的。本工程根據(jù)安全需要選用組合型的基坑支護結構體系。北向晨訊段采用密插型鋼水泥土攪拌樁墻（SMW工法樁）作為基坑擋土圍護和止水帷幕；南向地鐵站段采用三軸水泥土攪拌墻加內(nèi)側灌注樁排樁圍護結構；東向和西向采用三軸深層攪拌樁重力式擋土墻的圍護方法及分段施工的順序，主要考慮到以下幾點：①基坑越早開挖工期越短，開發(fā)商資金可盡快回收，從而可以盡早產(chǎn)出投入使用或者減少貸款利息；②基坑距離晨訊車庫較近，先行開挖可對晨訊地下車庫墻體進行卸載，從而減小風險及降低圍護工程造價。

2）因東側和西側坑邊距離周圈樓群及道路管線較近，通過土體卸載，車庫實際開挖深度減小為4.90m，采用深層攪拌樁重力式擋墻的圍護型式，施工工藝較簡單，攪拌樁滿足養(yǎng)護時間以后即可大面積開挖至坑底，對工期無影響，且能同時作為止水帷幕使用，樁體常布置成格柵式，造價較省。

3）貼邊深坑處采用圍護墻體加強、加長的形式進行加固；對暗浜區(qū)壩體寬度加寬1.0m，并要求攪拌樁水泥摻量增加2%進行加強。

4）本基坑面積較大，重力壩最長邊接近120m，為了控制“邊長效應”，方案設計時采用了以下措施來減小重力壩的位移：①每距離約35m在坑內(nèi)設置一處加固暗墩；②土方須分塊開挖，分塊澆搗底板，同一邊長不允許同時開挖到底。

5）因局部圍護邊線距離群樓較近，攪拌樁需在工程樁間穿插，為防止工程樁承受側壓力，增加灌芯長度至坑底以下3.0m。

4 基坑圍護及土方開挖等主要施工技術

4.1 深層攪拌樁施工

采用二噴三攪工藝，攪拌樁水泥摻量13%，即 ：攪拌下沉--噴漿提升--攪拌下沉--噴漿提升--下沉--攪拌提升--完成。泥漿配合比按設計要求水灰比為0.55；攪拌下沉速度1m /分鐘；提升速度0.5m/分鐘。注漿泵壓力控制在0.4～0.6Mpa范圍內(nèi)。為了保證樁端施工質(zhì)量，當漿液到達出漿口時，攪拌頭不要提升，在樁端噴漿座底30秒，使?jié){液完全達到樁端。攪拌樁施工前應對樁架進行檢查，攪拌頭葉片直徑檢查。 施工時，須量測樁架平臺高程，以控制樁底標高，樁底標高以二攪拌頭片的中線為基準。深層攪拌樁施工時保證水泥用量和保證攪拌速度。

4.2 井點降水施工

基坑開挖前兩周應進行坑內(nèi)降水，坑內(nèi)設觀察井，降水深度控制在開挖面以下1.0m ,本基坑共布設15套輕型井點降水。輕型井點管長6.0M，濾管長1.0 M，井點間距1.2 M。總管安裝真空表，控制實際真空度。降水運行期間，現(xiàn)場實行24小時值班制，值班人員應認真做好各項工作，確保降水的連續(xù)性。

4.3 挖土、結構施工安排

合理安排車庫開挖、結構施工的順序是該工程施工安排的關鍵問題，一要滿足工期的要求，盡早完成地下車庫的結構封頂；二要滿足專家評審提出的要求，確保基坑和地下工程的安全和質(zhì)量；三要避免工人窩工現(xiàn)象。這三點給該項目提出了施工管理難題。經(jīng)反復研究，優(yōu)化考慮，最后形成的施工方案如下：地下工程基礎、主體結構施工隨挖土完成及時跟上，施工順序同挖土順序。挖機從東向西方向順序開挖，車庫按后澆帶共分9塊挖土區(qū)域，挖機的挖土順序為：①、②區(qū)域—③、④、⑤區(qū)域 ；⑧、⑥區(qū)域—⑨、⑦區(qū)域，每次挖土完成后車庫基礎、主體結構施工及時跟上，施工順序同挖土順序，這樣的施工部署既確保基坑的安全和質(zhì)量，又合理安排了工期，同時避免工人窩工的現(xiàn)象，合理的解決了這一難題。

5 基坑監(jiān)測

整個基坑施工階段，委托了專業(yè)監(jiān)測單位對基地周圍地下管線、建筑物，基坑圍護樁頂水平位移及沉降，圍護樁深層水平位移（傾斜）及基坑外水位等實施監(jiān)測；基本保持1次/天的監(jiān)測頻率，并根據(jù)工況變化、監(jiān)測項目的重要情況及監(jiān)測數(shù)據(jù)動態(tài)變化隨時調(diào)整監(jiān)測頻率，及時將形變信息反映給甲方、總包、監(jiān)理等有關單位，以便及時調(diào)整施工工藝，施工節(jié)奏，有效控制周邊環(huán)境和基坑圍護機結構的形變。在基坑開挖及地下車庫結構施工過程中，圍護結構樁頂水平位移累計最大值在22mm～33mm之間，累計垂直位移最大值在23mm～29mm之間，均未超過報警值，整個基坑處于較穩(wěn)定狀態(tài)，最終確保了周邊的管線和建筑物的安全。

6 實施效果和結論

本工程基坑圍護采用卸載土及深層攪拌樁重力式擋土墻和SMW工法和灌注排樁的組合圍護型式，即節(jié)約了圍護的造價又滿足了圍護安全性的要求，實施效果總體較好。經(jīng)總結，一是圍護設計采取了組合式的基坑支護方案，有效控制了基坑的變形，二是加強了圍護施工的質(zhì)量，減小圍護的變形，三是合理安排了挖土、地下車庫結構施工流程，四是加強了基坑監(jiān)測工作，地下車庫開挖時增加了對周邊環(huán)境、樓的沉降和傾斜觀測，頻率為1次/天，根據(jù)觀測情況合理調(diào)整地下車庫的施工進度，筆者認為類似此類基坑按照上述幾點要求去實施，合理安排結構施工的順序和進度，才能做到安全、可靠、經(jīng)濟、合理。