上海建工五建集團有限公司 上海 200063

1 工程概況

大連綠地中心項目位于東港新區(qū)CBD 核心區(qū)中心位置，主體建筑高度達到518 m，為東北亞第一高樓，定位為甲級寫字樓、頂級商區(qū)、白金五星級酒店和高端海景公寓。北側(cè)為達沃斯國際會議中心，西側(cè)為住宅項目萬達公館，向北300 m左右為大海。本工程基坑面積17 500 m2，基坑總延長米為542 m，基坑底板面標(biāo)高－24.10 m，基坑普遍區(qū)域開挖深度為22.85 m，主樓區(qū)域開挖深度為26.65 m（圖1）。

2 工程地質(zhì)條件

本項目場地地貌為海漫灘，現(xiàn)經(jīng)人工回填，地形平坦。各巖層巖性由上到下為素填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、碎石、全風(fēng)化板巖、強風(fēng)化板巖、中風(fēng)化板巖、全風(fēng)化輝綠巖、強風(fēng)化輝綠巖、中風(fēng)化輝綠巖。

圖1 項目地理位置示意

根據(jù)野外觀測及抽水試驗結(jié)果，擬建建筑場地地下水量較大，主要受海水及大氣降水補給，并受到潮汐的一定影響。因此，做好基坑止水工作對工程建設(shè)影響很大。地下水有2 種形式：一是賦存于場地上第四紀土層中的孔隙水，屬于潛水，主要由海水補給，主要含水層為素填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、碎石；二是賦存于基巖裂隙中的基巖裂隙水。

3 基坑支護方案[1-4]

本基坑瀕海，地下水豐富。綜合考慮本工程的重要性、基坑周邊環(huán)境、止水效果及變形控制等因素，選擇地下連續(xù)墻加預(yù)應(yīng)力錨索作為支護形式。地下連續(xù)墻接縫處上部土層采用的高壓旋噴樁止水，下部巖層采用雙液注漿，每個接縫設(shè)3 根樁。

基坑坑內(nèi)無支撐體系，開挖過程中采用錨拉系統(tǒng)受力，普遍區(qū)域采用5 道錨索（圖2）、局部6 道，主樓區(qū)采用7 道錨索。支護平面如圖3所示。

圖2 普通區(qū)錨索剖面

圖3 錨索支護總平面布置

4 地下連續(xù)墻設(shè)計與施工

4.1 地下連續(xù)墻設(shè)計概況

本基坑地下連續(xù)墻厚度為800 mm，墻頂標(biāo)高－4.60 m，嵌入壓頂圈梁100 mm，墻頂插入坑底以下4 m。地下連續(xù)墻有效長度為24.85 m（普遍區(qū)）、26.65 m（臨近主樓區(qū)）、29.65 m（主樓區(qū)）。地下連續(xù)墻混凝土等級C35（水下提高一級為C40），混凝土抗?jié)B設(shè)計等級為P12。地下連續(xù)墻縱向主筋和水平鋼筋采用HRB400級鋼筋，主筋保護層厚度在迎坑面為50 mm、在迎土面為70 mm。地下連續(xù)墻采用圓形鎖口管柔性接頭。

由于本工程采用預(yù)應(yīng)力錨索，錨索須穿越地下連續(xù)墻，因此通過在地下連續(xù)墻上預(yù)埋鋼套管以便錨索順利穿越地下連續(xù)墻。

4.2 地下連續(xù)墻施工工藝

地下連續(xù)墻施工采用“抓銑結(jié)合”施工工藝，上部淺層采用液壓抓斗式成槽機施工，深層采用銑槽機施工[5-7]。

4.2.1 地下連續(xù)墻槽底注漿

地下連續(xù)墻每幅槽段內(nèi)設(shè)置2 根注漿管，注漿器采用單向閥式注漿器，注漿管均勻布置，管底位于鋼筋籠底以下200～500 mm。墻身混凝土達到設(shè)計強度的70%后方可注漿，注漿壓力必須大于注漿深度處土層壓力，且最高不宜超過4 MPa。每根注漿管的水泥用量為1.5 t，注漿管采用Φ33.5 mm×3.25 mm鋼管。

墻底注漿終止標(biāo)準實行注漿量與注漿壓力雙控的原則，以注漿量（水泥用量）控制為主，注漿壓力控制為輔：當(dāng)注漿量達到設(shè)計要求時，可終止注漿；當(dāng)注漿壓力＞4 MPa并持續(xù)3 min，且注漿量達到設(shè)計注漿量的80%時，可終止注漿。

4.2.2 地下連續(xù)墻接縫止水

地下連續(xù)墻接縫處內(nèi)側(cè)設(shè)置圍護壁柱，外側(cè)設(shè)置高壓旋噴樁聯(lián)合雙液灌漿工藝進行幅間止水，待地下連續(xù)墻施工結(jié)束并達到設(shè)計要求強度后施工（圖4）。

圖4 止水旋噴樁平面示意

在各幅地下連續(xù)墻之間上部土層采用Φ1 000 mm@700 mm高壓旋噴樁，下部巖層設(shè)雙液灌漿進行幅間止水。高壓旋噴樁施工至全風(fēng)化巖層底部（即強風(fēng)化巖層頂），全風(fēng)化巖層以下土體至地下連續(xù)墻底采用雙液灌漿工藝進行止水，擠壓充填雙液水泥和水玻璃混合漿液，漿液固結(jié)后可以提高墻縫的止水性能。接縫外側(cè)先施工底部灌漿，再施工上部高壓旋噴樁，搭接不小于500 mm。

高壓旋噴樁施工參數(shù)：

（a）高壓旋噴樁采用P.O 42.5水泥，Φ1 000 mm，搭接長度300 mm。水泥∶粉煤灰（鈉基土）=1∶0.05，水泥用量360～550 kg/m3。水泥漿液的水灰比為0.8。

（b）高壓旋噴樁施工采用二重管法，氣壓不小于0.7 MPa，水泥漿液流壓力大于25 MPa，旋噴提升速度15～25 cm/min，水泥漿液流量大于30 L/min。當(dāng)注漿管置入鉆孔，噴嘴達到設(shè)計標(biāo)高即可噴射注漿。噴射注漿參數(shù)達到規(guī)定值后，按旋噴樁的工藝要求，提升注漿管，由下而上噴射注漿。鉆孔提升鉆速10～15 r/min。

雙液灌漿施工指標(biāo)：

（a）雙液灌漿中水泥和水玻璃混合漿液采用體積比為1∶（0.5～0.6）的方式混合；水泥漿配成水灰比為0.6～0.7的漿液。

（b）注漿速度按20～30 L/min控制，注漿壓力控制范圍在0.5～2.0 MPa之間。

5 預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計

錨索應(yīng)采用干法成孔，成孔孔徑不小于150 mm。各道預(yù)應(yīng)力錨索位置豎向?qū)R。

錨索注漿漿液采用純水泥漿，強度等級為M30。注漿水泥采用P.O 42.5水泥，水灰比為0.45～0.55。

錨固體采用二次注漿成錨工藝，第1次采用常壓注漿，第2次注漿壓力為2.0～3.0 MPa。二次注漿時間間隔根據(jù)現(xiàn)場試驗確定，并且二次注漿在一次注漿形成的水泥結(jié)石體強度達到5 MPa后進行。

預(yù)應(yīng)力錨索通過在地下連續(xù)墻內(nèi)的預(yù)埋套管進行鉆孔施工，預(yù)埋套管與錨板焊接成型后預(yù)埋在地下連續(xù)墻內(nèi)。預(yù)應(yīng)力錨索張拉通過錨頭蓋板、斜鐵組成的承壓墊座作用在預(yù)埋錨板上。

注漿體28 d無側(cè)向抗壓強度標(biāo)準值不得低于30 MPa，預(yù)應(yīng)力錨索采用Φ15.2 mm的鋼絞線，強度標(biāo)準值應(yīng)為1 860 N/mm2。

6 整體設(shè)計工況

（a）待導(dǎo)墻達到設(shè)計強度后，再進行地下連續(xù)墻的施工。待地下連續(xù)墻達到設(shè)計強度的80%后，進行帷幕灌漿、高壓旋噴、地下連續(xù)墻接縫處止水施工。

（b）基坑內(nèi)土方開挖至第1道壓頂圈梁面標(biāo)高，開槽澆筑第1道壓頂梁。

（c）待混凝土壓頂梁達到設(shè)計強度的80%后，沿基坑周邊分段開挖溝槽至第1道錨索標(biāo)高，施工第1道外拉錨索。

（d）待第1道錨索錨固體達到設(shè)計要求并對錨索進行張拉鎖定后，基坑內(nèi)土方向下分區(qū)、分塊、分層開挖至第2道錨索標(biāo)高，再施工第2道外拉錨索。

（e）第3～7道施工方法同上。

7 土方開挖

（a）基坑挖土遵循先撐后挖的原則，以島式、分層、分段、對稱開挖。

（b）基坑最底部錨索以下的土方開挖采用盆式開挖的方式，基坑邊坡留土范圍不小于10 m，中部開挖至基底時應(yīng)及時澆筑墊層，待中部墊層形成并達到設(shè)計強度要求后分塊、抽條開挖基坑周邊的邊坡，最后澆筑貫通整個墊層。

（c）土方開挖過程中，土體無支撐暴露時間不超過48 h，開挖面地下連續(xù)墻無支撐暴露長度不大于30 m。

（d）基坑內(nèi)明排水溝及集水坑不得設(shè)置于基坑周邊，距離圍護體至少保證大于5 m。

（e）本工程下部巖層土方開挖采用機械破碎，以減少對圍護墻體的影響。

8 結(jié)語

本工程應(yīng)做如下監(jiān)測：

（a）圍護樁垂直和水平位移以及墻身測斜；

（b）錨索內(nèi)力監(jiān)測；

（c）坑外土體測斜；

（d）地下管線的水平位移計沉降；

（e）鄰近建（構(gòu)）筑物（管溝、暗渠）的沉降；

（f）周邊道路路面沉降；

（g）地下水位監(jiān)測。

本工程基坑屬于大連地區(qū)特有的海巖地質(zhì)深基坑，基坑采用地下連續(xù)墻作為圍護體，錨索作為支護，這不但是地下連續(xù)墻在大連的首次應(yīng)用，也是在此類海巖地質(zhì)基坑的首次使用。

根據(jù)施工現(xiàn)場的觀察及監(jiān)測數(shù)據(jù)（表1），除少量錨索孔洞出現(xiàn)輕微滲水外，地下連續(xù)墻在隔斷地下水方面取得了顯著效果。另外，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，基坑及周圍環(huán)境變形輕微，周邊及基坑的沉降安全。在場地有限、工作面不足的施工條件下，地下連續(xù)墻的圍護方案不僅提高了施工效率，也在基坑整體的安全性、工期縮短等方面取得了良好的實效。

表1 監(jiān)測報警值