長江漫灘地貌單元上的深基坑施工技術

南通華新建工集團有限公司 南通 226631

1 工程概況

1.1 場地概況

新城總部大廈建筑群S-06地塊辦公樓工程，位于南京浦口開發區，建筑總用地面積25 518.5 m2，建筑總面積124 120.0 m2，地下建筑面積33 900.0 m2。由A、B兩棟塔樓及裙房和一座整體地下室組成，地下室為地下2 層，裙房為3 層框架結構，A、B塔樓為23 層框架核心筒結構，A、B塔樓建筑總高度為98.75 m。

基坑面積約18 229 m2，基坑周長約為525.28 m，基坑開挖深度8.45～10.15 m，開挖土方量約170 000 m3。基坑圍護采用鉆孔灌注樁加2 層鋼筋混凝土支撐進行支護，外側采用單排Φ650 mm@900 mm三軸深攪樁進行止水。

1.2 地質概況

在建場地位于長江漫灘地貌單元，上部為第四系松散沉積層，軟土廣泛分布；下覆基巖系白堊系“紅層”，巖性以泥巖、泥質砂巖為主，其中④2層（局部④2a層）中等風化層作為本工程的樁基持力層。

場地地下水主要為孔隙潛水及孔隙微承壓水。勘察期間測得孔隙潛水初見水位（標高）為6.50～6.70 m，穩定水位（標高）為6.23～6.55 m。據區域水文地質資料表明，該地區潛水水位年變幅在1.0 m左右，年最高水位可按地表下0.5 m考慮。孔隙微承壓水穩定水位埋深為1.90～2.45 m（相當于絕對標高4.8 m左右）。

1.3 周邊情況

基坑北側距離迎賓大道約55 m，路面下有在建地鐵隧道站；西側距離康華小區居民樓約13 m，距康華小區圍墻約8 m，3 幢居民樓為6 層磚混結構，墻下為條形基礎；南側緊鄰南京市浦口第四中學，距離其圍墻約12 m，距離其教學樓約35 m；東側距離新浦路約35 m。

2 設計支護方案

綜合考慮地質、環境、挖深等諸方面因素，本著“安全可靠，經濟合理，技術可行，方便施工”的原則，本基坑設計采用的支護形式為：

（a）整個基坑采用鉆孔灌注樁加2 道鋼筋混凝土支撐進行支護，外側采用單排Φ650 mm@900 mm三軸深攪樁（套接一孔法）進行止水；

（b）電梯井等挖深位置采用重力式擋墻作為支護結構；

（c）基坑內采用管井降低地下水位，在基坑外側另布設16 口觀測井；

（d）樁頂及基坑面設置排水溝、集水井對地表水及大氣降水進行統一疏排。到設計強度后拆除第二道鋼筋混凝土支撐及圍檁；

（g）施工負一層樓板及換撐結構，待負一層樓板及換撐結構達到設計強度后拆除第一道鋼筋混凝土支撐（見工況4）；

（h）負一層側墻及一層樓板施工，待側墻達到設計強度后施工防水層，及時進行基坑側壁土方回填夯實（見工況5）。

圖1 施工工況

3 施工工況及施工順序

本基坑采用明挖順作法施工，施工方法及主要施工順序如下（圖1）：

（a）復核周邊場地標高，若不符合，按設計圖紙標識的標高對基坑周邊進行平整；測量放線，開挖溝槽，施工深攪樁、鉆孔灌注樁、立柱樁及工程樁；

（b）施工管井并提前兩周進行基坑降水；

（c）分區域分層開挖土方至第一道支撐底標高（－2.65 m），澆筑樁頂圈梁及第一道鋼筋混凝土支撐結構（見工況1）；

（d）分區域分層開挖土方至第二道支撐底標高（－6.75 m），澆筑樁頂圈梁及第二道鋼筋混凝土支撐結構（見工況2）；

（e）開挖土方至底板及墊層底標高，及時澆筑混凝土墊層，待墊層達到設計強度后開挖基坑內坑中坑（電梯井、集水坑等）土方，并及時施工坑中坑內主體結構（見工況3）；

（f）澆筑主體結構底板至支護樁邊，待底板強度達

4 基坑支護施工[1-8]

4.1 支護樁及立柱樁（鉆孔灌注樁）施工

支護樁為摩擦樁，共484根，Φ900 mm（局部1 000 mm）、樁長14.95～17.65 m，立柱樁為摩擦樁，共

161根，單樁長分23.7 m、26.4 m、34.5 m三種，采用泥漿護壁鉆孔灌注施工工藝。

4.2 三軸深攪樁施工

采用三軸套接一孔法施工，一次形成單排止水帷幕（電梯井重力式擋墻）。

4.3 基坑支撐施工

本工程基坑支護體系采用冠梁、腰梁及2 層鋼筋混凝土支撐梁體系支撐，同一層中每2 根支撐梁之間用鋼筋混凝土連系梁進行連接，2 層支撐梁之間采用直立鋼樁作為支撐，從而構成立體支撐體系，以確保支撐的安全可靠。根據本工程特點，基坑支撐采用順做法施工，即自上而下分別施工2 道支撐梁，支撐梁采用人工支小模板現澆法進行施工。

5 管井降水施工

基坑采用管井進行減壓降水，管井成孔Φ800 mm，下入Φ360 mm、Φ300 mm水泥井管，基坑內共布置72 口降水井，坑外共布置16 口觀測井。觀測井結構構造等技術參數與降水井相同。降水井的施工選擇回旋鉆機成孔。

6 土石方開挖施工

6.1 土方開挖原則

本工程土石方工作量共計約170 000 m3，土方開挖時充分考慮時空效應規律，遵循“分區、分塊、對稱、平衡”原則，采用階梯式多級分層放坡開挖，每層開挖深度不大于1.5 m，階梯平臺寬度不小于15 m，坡度小于1∶3，上下兩階挖土間隔不小于5 d；挖土機械的通道布置、挖土順序、土方外運以及材料堆放均以不影響支護結構為原則，支護段土方開挖尚應遵循“先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”以及“大基坑、小開挖”的原則，開挖至設計標高后及時架設支撐，減少基坑開挖期間無支護暴露時間、寬度和深度。

6.2 土方開挖順序

綜合考慮多種因素（地質、經濟、安全、現場條件等），該基坑土方共分4 步開挖。第1步：在支撐梁分布區域開挖到－2.65 m，進行支護樁頂冠梁、第一道支撐梁施工，同時開展平面取土；第2步：待第一道支撐體系強度滿足要求后，自基坑西北、西南角向東南方向后退分層取土第二道支撐梁分布區域分層開挖到－6.8 m，然后進行第二道支撐梁體系施工；第3步：第二道支撐體系強度滿足要求后，在基坑西北、西南角第2道支撐梁分布區域分層開挖到設計基坑底（坑底預留30 cm），同時自西北向東南方向后退分層取土；第4步：分層進行其余土方開挖（坑底預留 30 cm），直至坡道挖除。

6.3 土方開挖注意事項

（a）開挖應在支護樁、支撐、壓頂梁和圍檁強度達到要求后進行，挖至坑底后應及時進行局部深坑處理及坑底施工，以減少基坑暴露時間，有效控制支護結構變形。

（b）開挖期間，安排專人管理，防止挖土機械損壞支護結構及支撐體系。挖土機械必須按照指定的路線行駛，嚴禁亂走亂停，不得在基坑支護結構頂部碾壓。

（c）開挖過程中，應注意保護已完成的工程樁、管井、監測點，不得碰撞立柱、管井，在立柱、管井附近挖土時，應在四周均勻下挖，高差不得大于2 m。

（d）開挖期間，基坑四周嚴禁堆土和堆放各種施工材料、設備。等基坑支護達到設計強度時，基坑周圍荷載不大于15 kPa，堆土距離基坑壁邊緣3 m以上，且堆土高度不大于1.5 m。基坑開挖期間應安排專人在基坑周邊巡視，如遇漏水以及基坑變形超過允許值情況，立即停止開挖，配合搶險。

7 支撐拆除

本工程基坑支撐拆除根據A、B兩座塔樓位置及支撐梁設計分為A、B兩個區域，拆除順序為先拆除B區支撐，再拆除A區支撐。支撐拆除時，先各用2 臺鎬頭機對角撐連系梁進行拆除，再拆除主梁及圍檁，最后拆除對撐。

支撐拆除主要包括支撐破碎、鋼筋切割、鋼筋回收、混凝土渣清理等工序。

后澆帶部位必須按設計圖紙要求設置工字鋼傳桿件。

支撐拆除應遵循“先次要構件，后主要構件”的原則，先連桿后支撐，從里向外，逐步后退，由小到大，由中間到兩端的順序進行。

成品保護：柱墻插筋保護、混凝土面保護、立柱樁支護桿件節點處保護、降水井保護、未拆除部位圍檁保護。

8 施工效果與體會

在基坑開挖及地下室施工過程中，我們沿支護結構頂部每隔20～25 m布設一個水平位移監測點；在基坑周圍道路每隔20～25 m設一沉降觀測點，使周邊環境道路及臨近建筑安全處于受控狀態，基坑開挖施工對支護結構的成型質量未造成嚴重影響，確保了地下室的安全信息化施工。

基坑的降水施工對坑外地下水位影響很大，由于及時采取了坑外水位回灌的措施，有效地控制了坑外水位的變化情況。本工程在長江漫灘地質條件下進行深基坑基礎施工，進一步驗證了基坑支護設計的經濟合理性和基坑支護工程施工的質量可靠性。