复杂环境下深基坑施工技术及控制 施以德 上海建工二建集团有限公司 上海 ２０００８０ 申 蠹 ＿摘要：上海虹桥商务核心区（一期）ＤＩ７深基坑地处闹市区，周边环境复杂。通过对周边环境的分析，在确保轨交线路 运行安全的条件下，从本工程桩基、围护开始将设计与施工紧密配合，调整原设计方案，最终工程桩、围护桩等得以 顺利施工。施工中通过合理分块、按需降水、信息化等手段，很好地保护了基坑及周边环境的安全，成为在虹桥商务 区域同时开工而最早结构封顶的工程。 关键词：复杂环境 深基坑 设计协调 分块开挖 施工控制 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—１００１（２０１４）０５—０４８０—０３ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｖｅｒ Ｄｅｅｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｈｉ Ｙｉｄｅ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｎｏ．２（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００８０ １ 工程概况 上海虹桥商务核心区（一期）０６地块由Ｄ１７、Ｄ１８３０ Ｄ１ ９三个街坊组成，Ｄ１ ７街坊规划主功能为酒店、公寓和商 务办公；Ｄ１ ９街坊主要为商业用地，Ｄ１ ８街坊为地下已建虹 约１ ５０ ｍ 平均开挖深度约为１６．００ ｍ，最大开挖深度为 １９．１ ５ ｍ。基地南侧舟虹路及Ｄ１８街坊下为已建成开通运营 轨交１０号线、２号线（青浦段）等区间，其中，Ｄ１７地块的 办公楼离地铁隧道地下连续墙距离仅为４．３ ｍ。基地西侧为 申长路下方埋设有各类市政管线共１８根。整个基坑的施工 阶段对隧道水平变形和沉降等控制十分严格，施工过程对 基坑及周边环境的保护要求极高。 桥交通枢纽的西交通广场西延伸段，与Ｄ１７、Ｄ１９街坊构成 地下空间联体、设置设备房和下沉式广场，整个地块形成 集综合性、多功能的商业、办公、酒店、休闲为一体的商 业区（图１）。 ２ 工程实施关注点 基于上述工程情况，得出本场地不仅紧邻轨交线路和 由 西交通广场，而且因前期施工建（构）筑物完成后填埋的 虹 大量杂填土、围护结构等已成为本工程的障碍物，给本次 施工带来较大影响 ，其主要关注点如下： （ａ）Ｄ１７东侧为已经建设完成西交通广场，地块拟建 建筑物部分地下结构将侵入原虹桥西交通广场停车通道， 尤其是原西交通广场的围护重力坝体、挡墙结构、挡墙结 构的基础桩、部分停车通道底板与拟建建筑地下结构重 合，本次完成后的结构将和西交通广场停车通道连通。 （ｂ）原西交通广场挡土墙与待建工程桩的影响：由 路 肖浦线区问 绍虹路 图１工程概况 Ｄ１ ７街坊北至苏虹路，东临申虹路及已建成西交通 广场下沉式停车场，西侧为申长路，南侧为舟虹路及 Ｄ１８街坊。基地占地面积约为２９ ５７０ ｍ ，长约２００ ｍ，宽 于存在挡土斜向支撑及底板等构筑物阻碍，挡土墙区域的 待建工程桩，其施工方法与施工时机要充分考虑到与本工 程的衔接，该区域内的桩基需在拆除挡墙后进行施工，部 分桩如与原工程桩相碰（图２），则需要拔桩处理。 ａｌ＿。 ＿一 作者简介：施以德（１９５７一），男，本科，高级工程师，公司 副总经理。 （Ｃ）原西交通广场基坑施工时配筋护坡及放坡回填 物整个基坑重合的面积为１ ６ ８００ ｍ ，且本工程约２０％的工 程桩在重力坝放坡区域内。重力坝的放坡上配筋护坡混凝 土以及放坡回填时较多的建筑垃圾杂物对本工程桩基地下 通讯地址：上海市梧州路２８９号（２０００８０）。 收稿日期：２０１４－０３—２０ ４８０ｌ建筑施工第３６卷第５期 ／ —＝１’ 霍ｆ，、 ， ｔ』 Ｉ ｋ．ｆ ｌ ； ６： Ｉ ＬＬ 一Ｌｉ） 一 ｉ 】 貉 ｔ １３一 Ｕｌ‘ １Ｕ ，ｆ ｌ、 Ｊ Ｄ一１ 一 Ｂ一：ｚ ｌ Ｂ＿ ｛Ｌ ＿ 工 乳 】 号筑ＩＸ＿Ｉ甘ｌ 青浦线区间 图５ Ａ一２区分块示意 图６ Ａ－１、Ａ－３区分块示意 同时，Ａ区３个独立小基坑的挖土施工过程，必须按 “分层、分块、错位”工况流水作业，小基坑内相邻分块 不超过１个流水工况，土体开挖必须按照“分层、分块、 限时”的原则进行，严格确保日出土量２ ５００ ｍ 。 土方开挖采取１：１．５边坡留土，由远轨交侧向至Ｂ区侧 向退挖，以减少Ａ区基坑施工时，对Ｂ区土体及隧道区间的 影响。同时，为加快施工进度，尽快形成支护体系，避免 基坑在无支护的情况下暴露太久，Ａ区混凝土支撑垫层由 原ｃ２０细石混凝土垫层改为生石灰固化土体后铺设竹笆， 缩短垫层浇筑养护时间达到尽快形成支撑及缩短工期的效 果。同时，对第２、３道混凝±支撑采用提高混凝土标高至 Ｃ４０来使得支撑混凝土尽快达到设计强度。 ４．４ Ｂ区土方施工措施 由于Ｂ区施工场地靠近轨交２号线区间段，故在开挖时 考虑土体变化对地铁隧道侧的影响，采用４道支撑体系， 同时，为增加Ｂ区基坑的稳定性，钢支撑均在安装完成后及 时进行轴力补偿系统的轴力加设。考虑到Ｂ区结构底板施工 时间较长，可能导致地下连续墙侧向位移形变量较大及对 轨交运营的影响较大，在结构底板上侧预留第５道钢管支撑 及轴力补偿系统。 挖土采用顺作法进行施工，挖土施工按“分层、分 块、限时、错位”工况流水作业。具体的土方施工方法同 Ａ区。 ４．５基坑施工特殊措施 ４．５．１扶壁柱施工 本工程自然地坪标高为＋４．５０ ＦＩｒ）ｍ（相对标高，下 同），第１道混凝土支撑垫层底标高为＋２．８Ｏ ｍｍ。第１道混 凝土支撑施工前需完成第１皮土方开挖，挖深为２．５Ｏ ｍ。 由于该表层土为杂填土，对于该层土体开挖时正直秋冬雨 季，在Ａ区进行第１道混凝土支撑施工时第１道支撑上部悬 臂土体局部出现开裂现象，存在塌方的险’隋。针对上述险 情，经与设计及时沟通，对第１道支撑上侧悬臂土体采用 扶壁柱进行加固。同时，为避后续开挖过程中出现类似现 象，在后续施工过程中，对首皮土方开挖时，采用了除进 行边坡留土外还进行跳浜开挖及扶壁柱加固等措施，有效 ４８２Ｉ建筑旌工第３６卷第５期 提高了该层悬臂土体的稳定性。 ４．５．２局部深坑加强措施 在Ｂ区基坑施工过程中，由于业主要求春节前夕完成 最后一皮土方开挖（除塔楼范围局部深坑外）并进行大底 板浇筑。但由于春节期间放假无劳动力，局部深坑区域长 时间暴露，可能带来深坑土体隆起和地下承压水管涌等不 可预计的风险，经分析后对局部深坑范围除进行首次临时 厚２００ ｍｍ的Ｃ２０３￣凝土垫层浇捣后，在底板施工阶段对该 区域原垫层基础上进行 １ ２ ｍｍ＠２００ ｍｍ双层双向钢筋配 筋厚３００ ｍｍ的Ｃ３０混凝土垫层浇捣，钢筋与非深坑区大底 板钢筋锚固形成临时底板。然后在该临时底板上压重，待 节后劳动力充足后再对该局部深坑进行施工。通过上述方 案，有效控制了局部深坑范围的深坑土体隆起和地下承压 水管涌的现象。 ５ 实施效果 通过与设计作大量的前期沟通，本工程一直较为顺 利，成为虹桥商务区同期开工工程中第１个结构封项的工 程，设计与施工的结合以及过程中，信息化手段是保障基 坑安全的重要手段和措施。工程监测显示，本工程基坑开 挖阶段非地铁隧道侧围护墙累计最大水平位移２２．４０ ｍｍ， 靠地铁隧道侧围护累计最大水平位移１ ５．９Ｏ ｍｍ。隧道区 间及车站累计最大位移８．０２ ｍｍ，基坑周边管线最大沉降 ２６．９Ｏ ｍｍ。在基坑实施过程中，成功地控制了地铁车站及 周边管线的变形量，日变形量及累计变形量均在设计、监 护限度值的范围内。 ・・９ ０ ０ ０ ［１】娄晓玲．紧邻在建地铁车站的超大、超深基坑施工技术［Ｊ】．建筑 施工．２０１２（６）：４４４．－４４５． ［２］刘国彬，王卫东．基坑工程手册［Ｍ］．２／＆．北京：中国建筑业出版 社．２００９． ［３］郁凤兵，滨江地区相邻超深、超大基坑同步施工技术研究［Ｊ１＿建 筑施工．２０１３．３５（５）：３５１－３５２． ［４］朱忠平．城市敏感区超深地铁站施工中的风险控制［Ｊ］．建筑施工， ２０１４，３６（１）：１９－２０． 【５］杨玉银，蒋斌，徐京．分部分块开挖施工工艺在特大涌水土派斜井 开挖中的应用［Ｊ］．水利水电技术，２０１０（４）：４４－４６． ［６］陈志海，叶金铋．基于模糊神经网络技术的深基坑支护结构体系 安全评估方法研究［Ｊ】．佳木斯大学学报：自然科学版，２０１４（１）：７６— ８Ｏ． ［７】邢文娟．某复杂场地的基坑支护施工难点及降水技术探讨［Ｊ】．福 建建材，２０１４（１）：３２・３４． ［８】闰超君，刘飞．某深基坑支护出险原因分析及处理措施［Ｊ】．山东建 筑大学学报，２０１３（５）：４７９－４８３．