鬧市區(qū)狹小場(chǎng)地條件下新增地下車(chē)庫(kù)關(guān)鍵施工技術(shù)

陳 穎

上海建工四建集團(tuán)有限公司 上海 201103

1 工程概況

某新建地下車(chē)庫(kù)工程位于南京市鼓樓區(qū)核心地段，平面形狀總體呈三角形。建設(shè)內(nèi)容為地下3層車(chē)庫(kù)，其中地下1層為自行車(chē)庫(kù)，地下2層及地下3層為無(wú)人智能汽車(chē)庫(kù)，結(jié)構(gòu)形式為混凝土框架結(jié)構(gòu)。地下1層層高為3.60 m，地下2層2.80 m，地下3層3.05 m，地下室長(zhǎng)約122 m，寬約51 m。基礎(chǔ)采用筏板形式，基坑開(kāi)挖深度-11.60 m（圖1）。

圖1 基坑平面

2 施工難點(diǎn)分析

1）工程場(chǎng)地狹小，總占地面積4 968.6 m2，其中基坑面積約3 584.4 m2，且建筑邊緣逼近規(guī)劃紅線，基坑邊線到建筑紅線平均距離僅有2.2 m，場(chǎng)地整體呈狹長(zhǎng)形，可用于施工操作的場(chǎng)地較小，施工過(guò)程中堆場(chǎng)、加工廠、施工道路、機(jī)械等布置安排上都很困難。

2）工程地處南京市老城區(qū)鬧市區(qū)，緊鄰民國(guó)時(shí)期保護(hù)性建筑，周邊道路均為城區(qū)主要交通干道，交通繁忙、人流量大，各類(lèi)管控繁多，環(huán)境復(fù)雜，對(duì)施工進(jìn)度、噪聲、揚(yáng)塵、土方外運(yùn)等控制挑戰(zhàn)巨大。

3）根據(jù)管線圖紙，現(xiàn)場(chǎng)眾多管線已經(jīng)越過(guò)紅線遍布于整個(gè)施工平面范圍內(nèi)，廢棄管線與正在使用管線無(wú)法理順及確認(rèn)，且涉及需要重點(diǎn)保護(hù)的軍用光纜和民國(guó)時(shí)代消防栓，管線錯(cuò)綜復(fù)雜，無(wú)可靠圖紙全靠探挖摸排，這些都導(dǎo)致管線保護(hù)異常困難。

4）現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地四周有多棵古樹(shù)，且緊鄰圍護(hù)樁，涉及古樹(shù)搬遷等，措施操作難度高。

5）現(xiàn)場(chǎng)紅線內(nèi)位于場(chǎng)地北側(cè)有1棟3層會(huì)議廳，淺基礎(chǔ)形式，應(yīng)業(yè)主要求施工期間不得影響此會(huì)議廳正常使用，這對(duì)整個(gè)施工部署及工期目標(biāo)都是一個(gè)考驗(yàn)。

6）場(chǎng)內(nèi)自然標(biāo)高與場(chǎng)外標(biāo)高高差達(dá)1.2 m，機(jī)械進(jìn)出困難，同時(shí)要考慮對(duì)場(chǎng)地現(xiàn)有圍墻的保護(hù)。

3 解決措施

3.1 圍護(hù)體系選型

本工程場(chǎng)地緊缺、布置困難、基坑距建筑紅線較近，且施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境要求高、保護(hù)要求高、文明施工要求高。針對(duì)這些特征，本工程選用逆作法進(jìn)行施工，通過(guò)一系列配套措施的合理優(yōu)化，解決了堆場(chǎng)及道路布置、工期緊張等難題，同時(shí)很好地維護(hù)了建設(shè)及施工方形象[1-3]。

本工程圍護(hù)形式采用鉆孔灌注樁支護(hù)，雙軸攪拌樁坑內(nèi)土體加固，高壓旋噴樁樁間止水，支護(hù)樁施工完成后，卸土施工頂板，利用支撐于支護(hù)樁頂部圈梁上的頂板，形成基坑的水平支撐體系。

本工程共設(shè)置4個(gè)出土口，以滿足出土及后續(xù)施工需要，頂板厚度為300 mm，豎向支撐柱采用φ550 mm× 12 mm的一柱一樁鋼管柱，中間填芯C50自密實(shí)混凝土，共計(jì)44根。臨時(shí)豎向支撐采用550 mm×550 mm的格構(gòu)柱，共計(jì)34根。

3.2 施工部署組織

針對(duì)本工程特點(diǎn)，充分利用逆作法的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)合理的施工部署，不斷進(jìn)行場(chǎng)地轉(zhuǎn)換和施工順序的調(diào)整，以保證較高的施工效率和質(zhì)量。

3.2.1 總體施工流程

首先施工支護(hù)樁及工程樁，包括部分一柱一樁；然后卸除首皮土，施工頂板；待頂板強(qiáng)度形成后，開(kāi)始分層開(kāi)挖土方至基坑底，施工底板，后順作地下室結(jié)構(gòu)，包括B2板、B1板、地下室外墻及部分地下室隔墻。本工程鋼管柱作為永久結(jié)構(gòu)柱，不外包混凝土。

3.2.2 施工棧橋及道路布置

利用逆作法施工的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)出土口位置在頂板上設(shè)置了寬6 m的環(huán)形施工道路（圖2），并在1#大門(mén)位置設(shè)置棧橋，以確保場(chǎng)地內(nèi)施工可以高效合理地運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖2 頂板施工平面

3.2.3 頂板區(qū)域劃分及施工部署

為保證施工進(jìn)度和現(xiàn)場(chǎng)周轉(zhuǎn)，根據(jù)出土口位置，將頂板劃分為3個(gè)區(qū)域，分段施工，整個(gè)頂板按照區(qū)域Ⅰ→棧橋→區(qū)域Ⅱ→區(qū)域Ⅲ的順序施工。

首先施工頂板分塊區(qū)域內(nèi)的工程樁基，樁基施工結(jié)束后，開(kāi)始首層土方的卸土開(kāi)挖，開(kāi)挖至-3.80 m標(biāo)高位置后，使用C15混凝土澆筑厚100 mm墊層用于短排架支撐，進(jìn)行土建模板排架鋼筋混凝土施工。

3.2.4 超大凈空條件下土方開(kāi)挖

頂板強(qiáng)度形成后，待頂板模架拆除完畢后開(kāi)挖 -3.80 m下土方至-11.60 m。土方采用分層分區(qū)開(kāi)挖，共分3層6個(gè)區(qū)（圖3）。每層土方不得高于2.6 m，每個(gè)出土口負(fù)責(zé)該區(qū)域的土體開(kāi)挖，所有土方均從4個(gè)出土口運(yùn)出。每層開(kāi)挖完畢后，方可開(kāi)始下層土方的開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖、提前開(kāi)挖。

圖3 土方開(kāi)挖分區(qū)

3.2.5 筏板及地下式結(jié)構(gòu)區(qū)域劃分及施工部署

根據(jù)后澆帶位置將地下室結(jié)構(gòu)劃分為A、B兩個(gè)區(qū)域（圖4），按照區(qū)域A→區(qū)域B的順序施工。

圖4 筏板及地下室施工分區(qū)

考慮到基坑安全，在筏板及地下室結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，由后澆帶向兩側(cè)分區(qū)后退施工，優(yōu)先形成場(chǎng)地中部結(jié)構(gòu)，以類(lèi)似于長(zhǎng)邊對(duì)撐的形式加強(qiáng)對(duì)基坑的保護(hù)，減小基坑變形，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 逆作法施工技術(shù)

3.3.1 高精度樁基施工技術(shù)

本工程豎向支撐柱要求垂直度≤1/300，且鋼管不外包混凝土，鋼管柱的施工質(zhì)量尤為重要。

針對(duì)豎向支撐柱的調(diào)垂問(wèn)題，運(yùn)用了激光傾斜儀+調(diào)垂架結(jié)合的新型一柱一樁導(dǎo)向套筒調(diào)垂法進(jìn)行施工。該方法機(jī)械構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，通過(guò)粗調(diào)、微調(diào)對(duì)垂直度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整，有效地解決了豎向支撐柱調(diào)垂困難的問(wèn)題，并且在低成本下，在保證垂直度的同時(shí)，也間接形成了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[4]。

3.3.2 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置

1）分段鋼筋留設(shè)。

頂板下外墻留設(shè)厚800 mm的下掛部分，鋼筋伸出施工縫以下500 mm，同斷面使用一級(jí)套筒用于后續(xù)鋼筋連接（圖5）。

預(yù)留出土口位置鋼筋相互錯(cuò)開(kāi)，板預(yù)留鋼筋伸出斷面300 mm，框架梁預(yù)留鋼筋伸出500 mm及1 000 mm，均使用一級(jí)套筒用于后續(xù)鋼筋連接[5-7]。

1）澆搗孔布置。在頂板上沿地下室外墻墻體走向每隔1.2 m的間距布置1個(gè)澆搗孔。澆搗孔為150 mm×150 mm的鋼套筒，后期在頂面割除，使用蓋板封閉，鑿毛后使用混凝土澆筑抹平處理。在下掛墻澆搗孔外側(cè)預(yù)留高300 mm的止水鋼板，澆筑下端剪力墻時(shí)在頂部?jī)?nèi)側(cè)預(yù)留溢漿孔來(lái)保證剪力墻澆筑密實(shí)。

2）注漿管布置。頂板位置布置φ50 mm的PVC注漿管用于板下剪力墻與支護(hù)樁之間豎向素混凝土填充。注漿管與澆搗孔遵循相間布置的原則，布置間距1.2 m。

3.3.3 通風(fēng)照明布置

通過(guò)對(duì)地下室平均照度和風(fēng)壓風(fēng)量的計(jì)算，本工程土方開(kāi)挖階段，在出土口部位布置4臺(tái)T4-79型離心風(fēng)機(jī)，功率1.5 kW。同時(shí)，在水平向布置小功率軸流風(fēng)機(jī)作引導(dǎo)空氣流動(dòng)用，防止廢氣積聚；在地下結(jié)構(gòu)樓面施工時(shí)，根據(jù)操作面每層安裝5～8臺(tái)軸流風(fēng)扇用于排風(fēng)。

照明遵循“整體可見(jiàn)，局部增強(qiáng)”的原則進(jìn)行布置。頂板拆模后沿著主梁底布置LED燈帶，作為第1皮土方開(kāi)挖及后續(xù)B1框結(jié)構(gòu)施工照明。后續(xù)土方開(kāi)挖時(shí)，設(shè)置9臺(tái)2 kW施工探照燈固定在格構(gòu)柱上（懸掛高度4.5 m）斜向下照明（圖6），隨施工界面遷移。

設(shè)置冗余電源及冗余通風(fēng)機(jī)組，并額外架設(shè)應(yīng)急電源供應(yīng)（小型發(fā)電機(jī)組）以確保供電持續(xù)性。

3.4 基坑變形控制

通過(guò)監(jiān)測(cè)，本工程各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均符合規(guī)范要求，基坑變形控制較好。周邊建筑物豎向、傾斜、水平位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在報(bào)警值范圍內(nèi)[8-9]。

深層水平位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示（以監(jiān)測(cè)點(diǎn)CX2、CX4為例）：CX2點(diǎn)處基坑最大位移位于8 m深度，累計(jì)變化量為-12.55 mm；CX4點(diǎn)處基坑最大位移位于9 m深度，累計(jì)變化量為-12.98 mm。相關(guān)位移數(shù)據(jù)均未超過(guò)規(guī)定的累計(jì)報(bào)警值50 mm。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)工程重難點(diǎn)及針對(duì)性措施進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，針對(duì)鬧市區(qū)狹小場(chǎng)地條件下的施工作業(yè)總結(jié)了以下施工經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，希望能對(duì)同類(lèi)型其他工程有一定的借鑒作用。

1）對(duì)此類(lèi)場(chǎng)地狹小、周邊環(huán)境保護(hù)要求高的工程，可以優(yōu)先考慮逆作法的施工形式。

2）通過(guò)合理地施工部署，對(duì)場(chǎng)地分區(qū)分塊，不斷地進(jìn)行場(chǎng)地轉(zhuǎn)換來(lái)解決因場(chǎng)地狹小帶來(lái)的難題。

3）施工過(guò)程中需要加強(qiáng)位移監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)，做好應(yīng)急措施。