臨湖綜合性花園住宅項目基坑圍護體系設計優化

莊義行

（中交上海港灣工程設計研究院有限公司， 上海 200234）

0 引言

城市化建設背景下，住宅項目建設數量和規模持續增加，其建設質量要求也在不斷提升。為進一步提升住宅項目建設質量，需科學合理地進行建筑基坑圍護體系設計和施工。然而住宅項目施工中，部分住宅區建設區域地址水文情況略復雜，這給基坑圍護施工帶來較大難度，容易對住宅工程項目整體建設造成影響。基坑圍護體系設計優化已經成為住宅項目建設施工的關鍵所在。本文結合湖畔名邸項目911 南地塊樁基及圍護工程建設情況，就臨湖綜合性花園住宅項目基坑圍護體系設計優化要點展開分析。

1 項目概況

湖畔名邸項目911 南地塊樁基及圍護工程位于上海市嘉定區，建筑物由公寓式辦公樓、排屋住宅和地下車庫組成，工程總建筑面積243440.27m2，其中地上建筑、地下建筑分別為135761.71m2、17678.56m2。地下工程包含了多層建筑地下室、地下機動車庫、高層建筑地下室、地下商業區及人防設施等。項目施工中為確保住宅項目整體結構穩定和整體使用安全，需重點做好基坑項目建設。本項目建設場地臨近湖泊，工程建設單位依據地質情況重點進行維護體系分類和設計優化，并嚴格落實預制靜壓樁、鉆孔灌注樁和攪拌樁施工過程質量管理，有效地提升了工程建設質量，保證了經濟效益。

2 工程地質狀況

地質環境狀況對基坑施工有較大影響，是決定工程基坑圍護體系應用的關鍵要素[1]。本項目建設初期，工程測量人員系統化的進行施工區域地質勘查，勘察報告顯示本項目所處場地地基屬于第四紀河口-濱海相和江海沉積層，所揭露土層深度為75.42m，主要包括飽和的粘性土、粉性土和沙土等土質類型。這些土質類型又可細分為9 個主要土層，自上而下分別包含了填土、濱填土、褐黃～灰黃色黏土、灰色淤泥質黏土夾少量薄層粉砂、褐灰色黏土、暗綠色粉質粘土、灰色砂質粉土、灰分粉質粘土及灰色粉砂等。土質整體承載能力較弱且富水問題突出。

3 基坑圍護體系優化

3.1 圍護體系分類

項目不同區域的基坑圍護體系有所差異，所用維護體系受建筑結構圍護安全等級的影響。施工中，地下工程分兩層實施，總開挖深度處于5.05～10.30m，地下一層要求圍護安全等級為三級，而地下二層區域的維護等級為二級，環境保護等級為三級。圍護體系中，地下一層采用了重力壩和單排樁圍護結合斜拋撐、水平鋼支撐；地下二層區域，系統采用鉆孔灌注樁圍護結構并通過三軸攪拌樁進行止水施工，同時設置一道混凝土支整體圍護包含支撐體系、止水體系、支撐體系、立柱樁、立柱、加固體系等諸多內容。

3.2 圍護體系分類

支撐體系采用鉆孔灌注樁、單排裝、重力式攪拌樁進行支撐。鉆孔灌注樁樁包括Φ750×950 和850×1050 兩種形式，樁身長處于16.50～17.0m；單排樁的規格為Φ600×800，樁長9m；重力式攪拌樁采用雙軸水泥攪拌樁，要求水泥摻量保持在13%，樁身規格為2Φ700×1000，樁間搭接200mm。支撐體系中，地下二層區域與地下一層門架式圍護區域的形式有所差異（見表1）。支撐體系采用混凝土水平支撐，該支撐與第一道支撐共同組成混凝土棧橋。立柱樁設計中采用800 樁徑的立柱樁，并將其樁長控制在18m，需注意的是，棧橋下的立柱樁為24m。項目立柱為460×460 型鋼格構柱，樁長控控制在9～10m 并將其插入灌注樁2.3m。加固體系是本項目建設的重要內容，加固區分坑周被動區土體加固和坑內局部深坑加固，坑周被動區土體加固采用2Φ 700×1000 的雙軸攪拌樁，該樁體坑底以上及以下區域的水泥摻量分別為8%和13%；在坑內局部深坑加固中，樁體形式與坑周被動區土體加固形式一致，要求該樁體水泥摻量保持在13%[2]。

表1 支撐體系圍護樁規格

4 基坑圍護施工重點

4.1 施工準備與測量

工程前期嚴格落實施工準備及測量工作，為工程開展創造有利條件。施工準備中，首先進行施工場地三通一平處理，其次項目管理人員聯合技術人員進行基坑維護體系技術方案的審核、評估和優化，在確保設計方案滿足項目建設要求后，落實技術交底工作，確保施工人員系統掌握基坑圍護的工藝技術。最后進行施工設備、材料的入場準備并組建專業的施工隊伍和管理隊伍，準備開展建設。

工程測量中受建設環境復雜、工程體量大等因素的影響，測量工作困難重重。對此，在開展測量前，先進行工程總平面圖和設計圖紙的學習，確保工程測量人員了解本項目紅線樁位置及坐標，對于施工現場環境及周圍環境有深刻認識。隨后辦理簽證手續，在熟練掌握總圖的基礎上對所標注的坐標進行準確定位，同時計算各結構之間的距離、角度，建設平面控制網，最后結合平面控制網就項目測量點位進行校準復核，并保護重點坐標點。實際測量中，為保證工程測量的精確性，對測量、測距、量具等因素設置以下條件：測角測量采用二回測，要求其誤差不超過5，而在測距過程中使用往返測量方式，測量結果取平均值；最后采用測距儀和鋼尺測量距離，確保各控制點邊長誤差保持在1/10000 之內。

4.2 靜壓樁施工

靜壓樁施工嚴格按照測量放線、探查障礙物、復測樁位、樁基就位、吊裝對位、調整插樁、沉樁、接樁送樁、移機制下樁位的流程進行施工[3]。測量放線現場設置測量點，要求測量基線位于建筑物外側并定期性校正，所側方的樁位進行標記，確保定樁誤差控制在10mm 以內。施工過程中先對樁體質量進行檢查，要求樁體無蜂窩、麻面、露筋、裂縫等問題，樁體偏差如表2 所示。樁身調運過程中，將繩索套在樁體端部，確保繩索與樁身水平面的夾角保持在45°以上。沉樁時確保樁帽、送樁帽與樁周間隙保持在10mm，同時樁機、樁帽、送樁器、樁身需控制在同一中心上，樁身入土層時要求其垂直度偏差不超過傾斜角正切值的 15%，樁體標高允許誤差值控制在-50～50mm 范圍內，完成樁體沉放后，立即進行回填，以此來減少臨樁打樁對已沉樁體的影響，確保施工現場安全性。

表2 靜壓樁容許偏差

4.3 鉆孔灌注樁施工

鉆孔灌注樁是樁基礎施工的重要形式。本項目地下二層區域鉆灌注樁應用較多，所用灌注樁規格為Φ700×1000，將其作為擋土機構，可有效確保地下二層結構的穩定性。施工中嚴格控制鉆孔灌注樁成孔、清孔、鋼筋籠安裝吊方、混凝土澆筑等諸多環境，避免創新樁體傾斜、斷樁、卡管等問題。成孔施工采用GPS-10 型鉆機正循環回轉鉆進成孔，鉆進過程確保鉆機定位精準，安裝位置水平、周正、穩固，鉆桿中心與護筒中心的偏差小于5cm。同時利用本身土層進行造漿，并進行泥漿護臂處理。清孔施工采用3PNL 型泥漿泵正循環進行清孔，確保工地無沉渣且滿足項目建設要求。鋼筋籠采用現場加工、分節成型的工藝進行生產，鋼筋籠住進間距誤差應控制在±10mm以內，箍筋間距誤差控制在±20mm，鋼筋籠入孔安裝時，要求鋼筋籠保持垂直狀態，整個下沉過程不得碰撞孔壁。完成鋼筋籠下放后，還需進行砼灌注項目的規范施工。鉆孔灌注樁砼灌注采用C30 商品砼，要求澆筑混凝土的坍落度保持在16～18cm；澆筑時明確導管處于居中位置且整體密封性良好，導管埋入砼中的間距應控制在3～10m，避免發生卡管、埋管問題。當砼標高超出設計標高2.5m 時，停止灌漿[4]。

4.4 攪拌樁施工

攪拌樁施工包含了三軸攪拌樁施工和雙軸攪拌樁施工兩種形式。攪拌樁施工遵循以下要點：其一，嚴格進行工程測量放線并做好溝槽開挖工作，測量放線時應由監理就測量結果進行復核，然后根據基坑圍護邊線，采用0.4m3的設備開挖溝槽；其二，攪拌樁孔位定位管理，該過程中應嚴格按照定位線進行操作，確保單幅墻體搭接的規范性；其三，攪拌樁預攪下沉時，應沿著導向架攪拌，然后切土下沉，整個攪拌過程充分上下攪拌，使得水和水泥漿混合均勻；其三，攪拌樁成樁按照兩噴三攪的工藝進行，噴漿過程中要求鉆頭噴漿攪拌提速保持在0.5m/min 以內，而下沉速度控制在1m/min，鉆頭每轉一圈的下沉或提升控制在10～15mm；其四，就攪拌樁質量而言，要求其樁位偏差不超過50mm，同時樁身垂直度誤差應保持在1/200 以內，此外樁底標高不超過50mm，樁頂標高不超過+100～-50mm，確保工程攪拌樁施工的規范性，實現基坑的有效維護。

5 結束語

基坑維護施工對住宅項目建設質量有較大影響。本文結合湖畔名邸項目911 南地塊樁基及圍護工程展開討論，在臨水住宅項目施工中采用預制靜壓樁+鉆孔灌注樁+攪拌樁的圍護形式取得了良好的圍護效果。項目建設中，只有結合工程地質基礎環境，進行基坑維護施工體系的合理設計，并規范化的進行施工過程管理，才能有效地提升基坑施工質量，為住宅項目建設創設良好的基礎條件。