大團(tuán)鎮(zhèn)17-01地塊基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)與施工

宋子收

（農(nóng)工商房地產(chǎn)集團(tuán)上海匯航城市置業(yè)投資有限公司，上海 201318）

1 水泥攪拌樁擋土墻簡述

我國的城市化進(jìn)程促進(jìn)了地下空間的大開發(fā)，尤其是隨著居民生活水平的提高，地下停車位配比逐漸增多，因此地下工程也日益增多［1］。上海地區(qū)以開挖深度4～6m的基坑為常見，在不滿足放坡開挖時(shí)，此類基坑通常采用重力式水泥土攪拌樁進(jìn)行基坑圍護(hù)，起到止水和圍護(hù)的雙重作用。

水泥攪拌樁擋土墻具有以下優(yōu)點(diǎn)：施工時(shí)振動(dòng)噪音較小，操作簡便，成樁工期比較短，隔水防滲性能較好；基坑開挖不需要支撐拉錨，有利于土方開挖及后期結(jié)構(gòu)施工等。但也有不足：墻體寬度大占地面積較大；成樁后需要28天以上的保養(yǎng)期，不能立即進(jìn)行土方開挖；基坑長邊開挖較大時(shí)基坑位移控制能力較弱［2，3］。

2 工程概況

本基坑工程場地位于上海浦東新區(qū)大團(tuán)鎮(zhèn)，擬建場地東側(cè)為南團(tuán)公路，南側(cè)為永旺路，西側(cè)通流路，北側(cè)為永旺路，由9棟高層和一座一層地下車庫組成?；用娣e約20117m2，周長620m，車庫基坑挖深約4.50～5.15m；局部集水坑落深1.5嗎；高層號(hào)樓基坑挖深約2.65m，號(hào)房電梯集水井和消防電梯井區(qū)域比基礎(chǔ)落深2.75m和1.60m；號(hào)樓與車庫高差深2.450m。

通過地質(zhì)報(bào)告發(fā)現(xiàn)本場地內(nèi)有大面積洼地等不良地質(zhì)，場地第①層雜填土厚度約1.4m，該層土工程土質(zhì)差，厚薄不均、成份復(fù)雜、軟硬不一、變化較大；場地第②3砂質(zhì)粉土、③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉性土，滲透性較強(qiáng)，基坑開挖極易產(chǎn)生管涌及流砂現(xiàn)象，亦可能影響水泥土攪拌樁的成樁質(zhì)量。對(duì)本工程有比較大影響的是場區(qū)淺部土層中的潛水，年水位埋深0.50m左右，最低水位埋深約1.50m。應(yīng)采取降水措施及時(shí)疏干基坑內(nèi)地下水，防止開挖過程中局部流砂及管涌等不良情況的出現(xiàn)，保證施工的順利進(jìn)行。

3 基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案

3.1 本基坑工程特點(diǎn)

a）設(shè)計(jì)按自然地面絕對(duì)標(biāo)高按4.800m考慮。基坑開挖深度約4.50～5.15m，局部落深區(qū)0.7～1.2m；基坑面積達(dá)20177m2；基坑周邊長，總周長約620m。b）基坑周邊有環(huán)通道路，荷載較大。c）基坑距離號(hào)房較近，周邊環(huán)境較為復(fù)雜，環(huán)境保護(hù)有一定困難。d）由于基坑面積較大，基坑開挖時(shí)間長、基坑暴露時(shí)間長。e）本場地內(nèi)有大面積洼地等不良地質(zhì)現(xiàn)象，③層淤泥質(zhì)土較厚，土質(zhì)很差，對(duì)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)及施工影響較大。

3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)選型

根據(jù)本基坑開挖深度及規(guī)模，從技術(shù)角度考慮，圍護(hù)結(jié)構(gòu)可采用水泥土攪拌樁重力壩的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。綜合考慮周邊環(huán)境、開挖深度、經(jīng)濟(jì)情況、施工工期、安全因素等諸多方面，本工程基坑主要選用水泥土攪拌樁擋土墻［4］，，局部走車的位置采用插入型鋼加固作為圍護(hù)。

3.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案

本基坑采用重力式水泥土攪拌樁墻的圍護(hù)體系，部分位置墻體寬度4.2m，墻寬與挖深比0.72；采用格柵布置。攪拌樁有效樁長12m，插入坑底以下6.85m，水泥摻量13%，局部坑底加固。2根Φ48mm×3.0mm＠1000mm長度7米的鋼管插入面板150mm；插筋Φ12mm＠1000mm長度2米插入面板150mm。樁頂采用了厚200mm的C20鋼筋混凝土壓頂板，雙向構(gòu)造鋼筋網(wǎng)Φ10mm＠200mm。主樓和車庫交接位置，水泥攪拌樁擋土墻寬度0.7m，開挖深度2.1m，攪拌樁長度6.1m，插入坑底以下4m，作為止水帷幕，水泥摻量13%。

3.4 坑內(nèi)重點(diǎn)區(qū)的補(bǔ)強(qiáng)加固

1）集水井落深區(qū)，集水井落深區(qū)因挖深比正常區(qū)大，是基坑失穩(wěn)的薄弱部位，所以應(yīng)采用加固措施。具體方法為土壓力主動(dòng)區(qū)水泥土攪拌樁墻體加寬，另外，坑底落深區(qū)亦采用攪拌樁加固的復(fù)合補(bǔ)強(qiáng)方案，確保集水井落深區(qū)的安全及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。

2）基坑拐角處，基坑平面拐角處的陽角區(qū)域采用加寬重力式水泥土墻（即多加水泥土樁排數(shù)）等措施予以補(bǔ)強(qiáng)。同時(shí)在施工過程中，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行開挖，盡可能減小圍護(hù)體暴露長度，控制基坑變形。

3.5 基坑降水

凡是基坑失穩(wěn)的情況出現(xiàn)，皆與地下水有關(guān)，因此基坑降排水是保證基坑工程穩(wěn)定的重要舉措。本工程在基坑開挖前，及時(shí)疏干了基坑內(nèi)的地下水，提高了土體的有效應(yīng)力，為穩(wěn)定邊坡、減緩基坑圍護(hù)變形、滿足施工創(chuàng)造了條件?？觾?nèi)輕型井點(diǎn)預(yù)降水比基坑開挖早5天，降水深度達(dá)坑底下1.0～1.5m，這為基坑開挖施工提供良好的施工環(huán)境。

4 圍護(hù)體系施工技術(shù)要點(diǎn)［5］

4.1 施工流程

a）平整場地，使場地滿足施工條件。b）重力式水泥土攪拌樁墻施工、插入鋼筋、鋼管、做200mm厚混凝土壓頂?shù)葮?gòu)造加強(qiáng)措施。c）水泥土攪拌樁養(yǎng)護(hù)，滿足養(yǎng)護(hù)期后，分層分段開挖至坑底標(biāo)高（縮小開挖面積及暴露時(shí)間），并及時(shí)澆筑混凝土墊層。d）開挖落深區(qū)部位并澆筑墊層。e）及后澆帶位置施工結(jié)構(gòu)底板、墻、柱。

4.2 雙軸水泥土攪拌樁施工技術(shù)要點(diǎn)

a）雙軸水泥土攪拌樁單樁斷面尺寸為700mm×1200 mm，相鄰樁搭接200mm。水泥采用P.O42.5，摻入比為不少于13%。

b）施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行試驗(yàn)性試樁，試驗(yàn)性試樁數(shù)量不得少于2根。成樁應(yīng)采用兩噴三攪工藝，水泥土攪拌樁施工應(yīng)連續(xù)，相鄰樁間歇不得超過15分鐘。同時(shí)，噴漿攪拌時(shí)鉆頭提升速度應(yīng)≤0.5m／min，下沉速度應(yīng)≤1.0m／min。

c）兩噴三攪工藝流程：攪拌樁機(jī)定位→鉆頭第1次預(yù)攪下沉→鉆頭第1次噴漿攪拌提升→鉆頭第2次攪拌下沉→鉆頭第2次噴漿攪拌提升→停漿→鉆頭第3次攪拌下沉→鉆頭第3次攪拌提升至孔口→停攪→移位。

d）水泥漿液的水泥摻入比應(yīng)控制在0.5～0.6范圍內(nèi)，制備的漿液不得離析，泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)鉆頭預(yù)攪下沉至預(yù)定標(biāo)高、水泥漿液到達(dá)出漿口時(shí)，應(yīng)在水泥漿液與樁端土充分?jǐn)嚢?0s后再提升鉆桿。鉆頭每轉(zhuǎn)1周提升或下沉量10～15mm，額定漿量在樁身長度范圍內(nèi)應(yīng)均勻分布。施工中因故停漿時(shí)，應(yīng)將鉆頭攪拌下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m處，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌提升。當(dāng)停機(jī)時(shí)間＞3h時(shí)，應(yīng)先拆卸輸漿管路，并對(duì)管路進(jìn)行清洗。鋼管和鋼筋的插入應(yīng)在水泥土攪拌樁成樁后15h內(nèi)施工，插入位置和深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

e）水泥土攪拌樁養(yǎng)護(hù)期應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求的時(shí)間，一般應(yīng)≥28d，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度u≥0.8MPa時(shí)方可進(jìn)行基坑開挖。樁位偏差應(yīng)≤5cm，垂直度偏差≤1%。

4.3 土方開挖施工要點(diǎn)

a）地面超載應(yīng)控制在20kPa以內(nèi)，同時(shí)在基坑開挖范圍及主樓周邊20m范圍內(nèi)不得堆放土方，土方必須外運(yùn)。

b）基坑開挖應(yīng)按照“分層、分段、分塊、對(duì)稱、平衡、限時(shí)”的方法確定開挖順序，基坑開挖前圍護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑土體加固、降水應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)和施工要求。

c）土方挖掘機(jī)、運(yùn)輸車輛等直接進(jìn)入基坑進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取保證坡道穩(wěn)定的措施，坡道坡度不宜大于1∶8，坡道寬度應(yīng)滿足車輛行駛要求。采用全面分層開挖或者臺(tái)階式分層開挖的方式，基坑內(nèi)部臨時(shí)坡體應(yīng)≤1∶1.5，且在土方開挖過程中挖土高差應(yīng)≤2m。機(jī)械進(jìn)出通道應(yīng)鋪設(shè)路基箱或加固局部地基。

d）除井點(diǎn)降水措施外，還應(yīng)在地面設(shè)排水溝、基坑內(nèi)設(shè)明排水措施，以便及時(shí)排除雨水及地面流水?？觾?nèi)排水嚴(yán)禁在坑邊挖溝。機(jī)械挖土?xí)r，坑底以上20～30cm范圍內(nèi)的土方應(yīng)采用人工修底的方式挖除?；娱_挖至坑底標(biāo)高應(yīng)及時(shí)進(jìn)行墊層施工，墊層應(yīng)澆筑到基坑圍護(hù)墻邊或者放坡開挖的基坑坡腳，圍護(hù)墻無墊層暴露長度不宜過長。

e）臨近基坑邊的局部落深區(qū)的開挖必須待墊層施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行。機(jī)械挖土應(yīng)避免對(duì)工程樁產(chǎn)生影響，挖土機(jī)械不得直接在工程樁頂部行走；挖土機(jī)械嚴(yán)禁觸碰工程樁、圍護(hù)墻、降水井管、監(jiān)測點(diǎn)。

5 結(jié)語

軟土地區(qū)的基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)和施工應(yīng)充分考慮場地土質(zhì)條件、周邊環(huán)境、基坑開挖深度、基坑形狀等，做到精心設(shè)計(jì)、精心施工。本方案的成功實(shí)施，取得了良好的施工效果和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為以后類似工程項(xiàng)目提供了參考。