南京鼓樓醫院食堂地基基礎工程施工技術研究

李林 LI Lin

（南京鼓樓醫院，南京210003）

0 引言

地基基礎工程直接關系到建筑工程的質量和長期可用性。目前已有的深基坑施工作業技術豐富，能夠提高建筑工程建設水平，降低安全隱患問題的發生概率。然而，深基坑支護施工期間可能面臨多種外部影響，結合這些影響因素展開分析是非常有必要的。南京鼓樓醫院食堂地基工程存在25m 的深基坑，且與周圍現有建筑距離較近，施工難度大，存在特殊的技術難點和挑戰，常規的深基坑施工方法難以解決該工程面臨的問題，論文以該工程為例，對建筑深基坑施工技術進行了研究，主要針對土方開挖、鋼筋混凝土支撐梁的施工和深基坑監測等關鍵施工技術進行了分析，探討在施工場地狹窄的條件下，如何高質量地完成深基坑施工，確保工程的順利實施和質量控制，并為類似工程提供借鑒。

1 工程概況

1.1 項目概況

論文依托工程為南京鼓樓醫院原址翻建職工食堂及配套設施項目，建筑面積：地上7064.43m2，地下14010.09m2。通過本建筑，連接原有的兩棟建筑，本建筑作為裙房。本棟建筑地上六層，主要為員工食堂；地下為食堂配套和停車庫，其中地下一層、地下二層主要為食堂配套用房和地下車庫通道，地下三層為地下機動車停車庫，地下四層至地下七層為無人員停留的機械停車庫。項目存在25m 的深基坑基礎，施工難度較大。

1.2 工程地質條件

項目場地土層分布共包括6 層，從上至下依次為第四系人工雜填土、淤泥、第四系更新統望高組沖積成因的黏土、粉質黏土、圓礫。首先，位于地表以下的第四系人工雜填土是由人工填筑而成，厚度約為2m，主要包括各種工程填充物。緊接著是淤泥層，厚度約為1.5m，具有高含水量和有機質含量，工程性質相對較弱。其下是第四系更新統望高組沖積成因的黏土，厚度約為3m，主要由黏土組成。再下一層是粉質黏土，厚度約為4m，土質黏性較強，容重較高，需要特殊工程處理。最底層為圓礫，厚度約為6m，主要由圓礫和粗砂組成，具有較好的承載力。在更深層次，是下伏地層為古近系里彩組湖相沉積的泥巖等組成，顯示出地質剖面的最底層。對于工程施工而言，關鍵是要注意上述土層中的水文地質特征，特別是與上層滯水和圓礫層中的孔隙水相關的情況，以確保工程的安全施工和穩定性。

1.3 工程主要難點

①項目地下有七層，底板標高最低處為25.2m，為深基坑項目，施工方案復雜，地下結構設計圖見圖1。必須精確控制地下水位，防止水流入基坑，導致坑底涌水和土體松動。地下水位的不穩定性可能會引發工程安全問題。

圖1 地下結構設計圖

②本工程位于醫院內部，與醫院的1 號樓和2 號樓相鄰，支護樁與相鄰建筑最近處僅600mm。由于本項目存在25m 的深基坑，基礎施工的開展可能對周邊建筑物的穩定性產生影響，包括可能導致相鄰建筑物傾斜或開裂。

③在挖深較大的情況下，大規模土方開挖需要綜合考慮土體的穩定性。土方開挖過程中，土體可能會發生坍塌或滑移。因此，需要采取適當的支護結構和支撐措施，以確保土方開挖的安全性和穩定性。

2 關鍵施工技術

2.1 深基坑鋼筋混凝土支撐梁施工

項目周邊建筑密集，臨近的有醫院1、2 號樓，對支護結構要求較高，結合現場實際情況，項目基坑支護選用鋼筋混凝土支撐梁，采用四道鋼筋混凝土水平支撐。基坑支護設計圖見圖2。

圖2 基坑支護設計剖面

鋼筋混凝土支撐施工應和基坑土方開挖密切聯系，支撐形成的順序和土方開挖相結合，做到隨挖隨撐，確保分塊土方開挖的時間與支撐施工時間控制在設計允許的范圍內，以控制基坑及周邊環境的變形。鋼筋混凝土支撐梁施工流程見圖3。

圖3 鋼筋砼支撐梁施工順序流程

鋼筋工程：鋼筋采取現場加工成型，支撐鋼筋連接采用直螺紋接頭。根據分段尺寸，施工縫接茬處預留鋼筋長度分別為500、1500mm 兩種，接頭按50%錯開。

頂圈梁的施工：因頂圈梁位于支護樁頂部，施工前先鑿除地墻頂浮漿段，采用空壓機及壓力水將地墻上部清理干凈，避免接縫處不密實。

模板工程：支撐梁的模板主要采用15mm 厚覆膜木膠合板、40×80 木方、M14 對拉螺栓、?48 鋼管和扣件固定。現場土體較松軟，且支撐跨度較大，模板支設完成后進行加固，對拉螺栓設粗牙雙螺帽，同時采取整體加固辦法，防止模板整體滑移，確保模板體系的整體剛度。模板安裝加固完畢并經驗收合格后方可澆筑混凝土。模板拆除要保證在不損壞梁的棱角的前提下進行。

模板支撐體系布置：次龍骨采用40×80 木方，間距不大于200mm，主龍骨采用?48×2.8 雙鋼管間距500，布置不少于兩道M14 對拉螺栓，間距500mm，對稱布置?48×2.8 鋼管斜撐一道，斜撐與地面用錨筋固定，見圖4。

圖4 支撐梁模板示意圖

2.2 深基坑土方開挖

為應對南京鼓樓醫院食堂地基基礎工程的土方開挖，項目采用分層開挖的方法，開挖過程中遵循“分層、分段、分塊、對稱、平衡、限時”和“先撐后挖、限時支撐、分層開挖、嚴禁超挖”的原則，以確保施工的高效性、安全性和可控性。基坑開挖過程中充分考慮施工效應，分層厚度控制在2.0m 以內，分段寬度為20～30m，隔倉開挖；開挖至各層支撐底標高后，應于24h 完成墊層施工。土方開挖分層見圖5。

圖5 土方開挖分層圖

①分層開挖的精細控制：項目采用了分層開挖的方法，將開挖過程分為多個層次，并將每層的厚度控制在2.0m以內。這一創新性的方法使得土方開挖更加精細化，有助于減小地下應力的釋放，降低了坍塌和地震風險。分層開挖的數據見表1。

表1 分層開挖數據表

②分段寬度和隔倉開挖：為了確保施工的穩定性和均衡性，開挖過程采用了分段寬度控制，每段寬度保持在20至30m 之間。此外，采用隔倉開挖的策略，使得相鄰的土方段互不干擾，有效減少了地塊沉降風險。

③限時支撐和墊層施工：為確保地下空間的穩定性，項目采用了限時支撐和墊層施工策略。

2.3 深基坑監測要點

本項目采取信息施工的方法對基坑施工的全過程進行監測，基坑工程監測報警值采用監測項目的累計變化量和變化速率共同控制。由于本項目開挖深度較深，基坑面積狹小且不規則，且周邊臨近原有建筑，因此本項目深基坑監測存在以下難點：

①本工程支護形式為鉆孔灌注樁+四道鋼筋混凝土支撐，開挖深度為19.30～25.20m，與臨近建筑最近處相鄰1m，支護結構在基坑開挖期間易對周邊建筑造成影響，所以將深層水平位移作為監測重點。②基坑南側、北側緊鄰鼓樓醫院1 號樓、2 號樓，若開挖過程中出現水平位移，將很可能導致相鄰建筑整體傾斜，造成嚴重不良的社會影響。西臨天津路，道路管線較多，所以應對基坑四周的水平位移及道路管線的沉降情況重點監測。③根據以往經驗，本項目測點容易遭破壞，造成監測數據的不連續。本工程部分測項采用自動化監測。在監測工作中，除了做好監測點的保護、標識以外，加強對施工人員的技術培訓，明確對監測點保護的管理措施，提高監測點的成活率，延長成活時間。

基于以上難點，確定本監測工程設置以下監測項目：

①支護結構頂部水平位移、沉降的量測：沿圈梁丁目每20～25m 布設1 個觀測點；②深層水平位移的量測：共布置11 根斜側管，其中埋于土體中為4 根，埋于支護樁中為7 根，測斜管深度同支護樁長；③支撐軸力的量測：第一層鋼筋砼支撐系統應選擇16根支撐，第二層鋼筋砼支撐系統應選擇16 根支撐，第三層鋼筋砼支撐系統應選擇16 根支撐，第四層鋼筋砼支撐系統應選擇16 根支撐，采用鋼筋測力計進行支撐軸力測量；④支撐立柱沉降的量測：選擇交點外支撐桿件較多處立柱樁頂設一個沉降觀測點，總數量不小于20%；⑤棧橋版內力監測：設置不小于10 個鋼筋應力監測點，監測結構板內力值；⑥道路路面沉降的量測：沿臨近基坑范圍道路每隔25m 設一觀測點；⑦周邊建（構）筑物：相鄰建（構）筑物沉降、傾斜及裂縫，周邊建筑物每棟設置6～8 個變形觀測點，平面特征點位置應增設變形觀測點；⑧地下管線水平、垂直位移的量測：測點應布置在管線的節點、轉角和變形曲率較大的部位，測點平面距離15～25m；壓力管線應設置直接監測點。

3 結論

南京鼓樓醫院食堂地基基礎工程面臨著多項工程主要難點，包括基坑臨近相鄰建筑、現場空間狹小、深基坑工程復雜等問題。為應對這些問題，論文提出了一系列關鍵技術措施：①在土方開挖方面，采用了分層開挖、分段寬度控制和隔倉開挖等方法，以確保施工的高效性、安全性和可控性。同時采用了限時支撐和墊層施工策略，維持施工空間的穩定性。②鋼筋混凝土支撐梁施工方面，項目采用了智能設計和定位、實時協調和監控、施工流程的優化等創新性措施，以提高支撐梁施工的效率和穩定性。③在深基坑監測方面，本工程充分考慮了基坑支護形式和臨近建筑的影響，設置了多項監測項目，包括支護結構頂部水平位移、深層水平位移、支撐軸力、支撐立柱沉降、棧橋版內力、道路路面沉降、周邊建（構）筑物變形、地下管線位移等，以確保基坑施工的安全性和穩定性。