上海徐房（集團）有限公司 上海 200031

1 工程概況

1.1 建筑概況

某改建工程地處上海市區(qū)中心一類區(qū)域。項目東靠長樂學(xué)校，南至新樂路，西至富民路，北至長樂路。規(guī)劃用地面積4 550 m2，項目占地面積2 636 m2，總建筑面積21 990 m2，建筑高度29.95 m（圖1）。

圖1 基坑平面示意

1.2 結(jié)構(gòu)概況

該項目結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，分為地下2 層，主樓地上8 層?；用娣e約為2 980 m2，開挖深度約為8.0 m、局部9.4 m，屬于一級基坑。

1.3 周邊情況

該項目基坑?xùn)|側(cè)邊線與建筑紅線之間的最小距離僅為4.2 m，與長樂中學(xué)之間的距離約為9.5 m；基坑南側(cè)邊線與建筑紅線之間的最小距離僅為0.7 m，與金林商務(wù)樓之間的最小距離僅為1.7 m；基坑西側(cè)邊線與建筑紅線之間的最小距離僅為1.2 m，與道路側(cè)石之間的距離約為8.8 m；基坑北側(cè)邊線與建筑紅線之間的距離約為2.4 m，與距道路側(cè)石之間的距離約為5.2 m；現(xiàn)場臨時變電站與建筑紅線之間的最小距離僅為3.1 m。根據(jù)綜合管線地形圖數(shù)據(jù)，富民路與長樂路管線密集，最近管線與建筑紅線之間的最小距離僅為2.2 m。

2 基坑支護施工方案[1-6]

2.1 支護形式

該項目基坑施工周邊場地較小，南側(cè)和東側(cè)緊鄰舊建筑物，為保證臨時建筑物和緊鄰建筑物的安全，防止基坑周圍土體的變化，保證人工挖孔工程樁的順利施工，基坑圍護設(shè)計要同時考慮擋土和止水。

本工程地下室圍護墻采用Φ800 mm鉆孔灌注樁，間距950 mm，樁長16 m，南側(cè)在靠近金林商務(wù)樓的地方局部采用Φ850 mm@1 000 mm的鉆孔灌注樁。在鉆孔灌注樁外側(cè)則采用Φ700 mm的二軸水泥土攪拌樁形成止水帷幕墻，止水樁樁長15 m，樁身搭接長度為200 mm。為使整個支護結(jié)構(gòu)形成良好的整體性及方便地下室結(jié)構(gòu)施工，在樁頂處設(shè)置寬2 m、厚150 mm的C20鋼筋混凝土壓頂。圖2為鄰近建筑物的支護剖面圖。

2.2 支撐形式

基坑設(shè)2 道支撐，第1道支撐采用1 100 mm×700 mm鋼筋混凝土圈梁作為支撐圍檁，第2道支撐采用600 mm×600 mm箱梁作為支撐圍檁（圖3、圖4）。支撐橫向采用6 組12 根中間對撐、豎向采用4 組8 根中間對撐、四角角撐作為支撐系統(tǒng)，主撐采用2Φ609 mm×16 mm鋼管，使用井字節(jié)將鋼管支撐連接成網(wǎng)形。

圖2 鄰近建筑物位置支護剖面示意

圖3 第1道支撐平面布置

圖4 第2道支撐平面布置

2.3 土體加固

在深基坑施工過程中，基坑地基的加固往往是施工的難點，該項目基坑南側(cè)邊線距金林商務(wù)樓較近，北側(cè)和東側(cè)均有管線和舊建筑物，基地內(nèi)還存在舊的民防設(shè)施。為減小基坑變形，南側(cè)和北側(cè)坑底以下采用三重管高壓旋噴樁三重管注漿法進(jìn)行加固，樁徑為800 mm，基底加固深度為4 m，一次性成孔達(dá)到設(shè)計深度。高壓旋噴樁加固體28 d無側(cè)限抗壓強度達(dá)到了1.0 MPa以上。在施工過程中，對周圍建筑及其他周圍環(huán)境進(jìn)行了嚴(yán)密監(jiān)測，均無異?，F(xiàn)象。

3 周邊環(huán)境保護對策

3.1 管線的保護

在水泥攪拌樁施工過程前需要先把原地下室外側(cè)的鋼板樁拔除。由于基坑北側(cè)長樂路地下由遠(yuǎn)到近分別布有諸多管線，其中煤氣管已經(jīng)是40 年前的老管子了，一般來講，市政針對地下管線應(yīng)控制管線的撓度及變形速率，地下管線差異沉降對一級基坑應(yīng)控制在0.3％，對二級基坑應(yīng)控制在0.6％。煤氣管道的變形、沉降或水平位移不能超過10 mm，位移速率不超過2 mm/d；自來水管道的變形、沉降或水平位移不能超過30 mm，位移速率不超過5 mm/d。但在實際施工時，老基礎(chǔ)的鋼板樁拔出之后，實測數(shù)據(jù)顯示地下管線立即產(chǎn)生朝坑內(nèi)的明顯位移，并且達(dá)到了50 mm，而水泥攪拌樁在施工時又迅速地使地下管線的位移朝坑外移動，位移數(shù)據(jù)均超過了報警值，累計位移也慢慢逼近報警值，局部已經(jīng)發(fā)生了地下管線一正一負(fù)的扭曲位移，情況非常危險。

經(jīng)仔細(xì)研究分析上述情況后得出兩個主要原因：一是由于土質(zhì)的問題，該項目地區(qū)的土層主要為粉質(zhì)黏土，物理力學(xué)性質(zhì)不均一，松散性比較大，故導(dǎo)致基坑圍護施工對地下管線造成的影響非常敏感，報警值也很難控制；二是施工程序問題，該項目需要先拔除原先舊的鋼板樁，然后再打攪拌樁。由于施工前期沒有足夠重視，造成了拔樁與打樁之間的搭接間隙時間太長，并且，水泥攪拌樁也需要一定的時間才能足夠發(fā)揮其強度優(yōu)勢，局部時間效應(yīng)造成了地下管線正負(fù)偏差不斷擴大。

針對以上原因，為防止扭力過大而導(dǎo)致地下管線受到動態(tài)破壞的影響，所以把控制重點從周邊地下管線監(jiān)測點的位移控制轉(zhuǎn)變?yōu)檎?fù)差控制。采取三點控制措施，一是加強監(jiān)測的頻率，由2 次/d改為3 次/d，并用實際監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工進(jìn)度；二是相應(yīng)加快控制鋼板樁的拔除速度，并在拔除鋼板樁后灌沙沖水；三是根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)來合理的組織施工順序，一方面是加強拔樁與打樁之間的搭接，另一方面則減緩水泥攪拌樁的施工速度，即8 幅/d調(diào)整到4 幅/d，甚至是2 幅/d。同時，在施工現(xiàn)場安排2 臺樁架，其中一臺負(fù)責(zé)基坑北側(cè)水泥攪拌樁施工，另外一臺負(fù)責(zé)其余部分的水泥攪拌樁施工。根據(jù)之后的實際監(jiān)測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)地下管線的位移并沒有進(jìn)一步擴大，而且正負(fù)位移偏差也始終控制在報警值范圍內(nèi)，保證了地下管線的安全。

3.2 建筑物的保護

根據(jù)項目施工進(jìn)度，基坑圍護施工從2006年8月開始進(jìn)行，在基坑?xùn)|側(cè)、北側(cè)、西北側(cè)圍護樁都施工完畢后，由監(jiān)測單位提供的實際監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，基坑鄰近建筑物、道路和地下管線的沉降位移均控制在10 mm以內(nèi)。當(dāng)西南側(cè)圍護樁開始施工時，布置在金林商務(wù)樓的監(jiān)測點顯示最大累計沉降量達(dá)到了39 mm，南北監(jiān)測點顯示從2006年8月30日至2006年10月8日為止的不均勻沉降已達(dá)到了33 mm，直接導(dǎo)致金林商務(wù)樓西北角傾斜增加約160 mm，因該樓之前已有不均勻沉降引起的傾斜，現(xiàn)在已經(jīng)累計達(dá)到了270 mm，并還有發(fā)展的趨勢。

上述情況經(jīng)分析后得出兩個原因：一是前期基本分析工作沒有做足，沒有對周邊建筑物的基礎(chǔ)和支護形式進(jìn)行仔細(xì)的查勘，故所導(dǎo)致基坑圍護施工對該樓造成的影響較大；二是由于該項目圍護樁施工和老基礎(chǔ)小方樁在拔樁時，造成了基底土體發(fā)生局部擾動，產(chǎn)生了不均勻沉降。

針對上述原因提出的措施如下：

（a）圍護設(shè)計方案調(diào)整：首先把基坑西南側(cè)的圍護樁從Φ800 mm@900 mm改為Φ850 mm@1 000 mm；基坑西南側(cè)的水泥攪拌樁摻入水泥用量4％的水玻璃以加快凝結(jié)速度；在小方樁拔除區(qū)域外側(cè)增加高壓旋噴樁進(jìn)行土體分層加固；基坑西南側(cè)第2道支撐由原Φ609 mm鋼管支撐改為鋼筋混凝土支撐；基坑西南側(cè)土體最后開挖，以有效地減少基坑變形。

（b）糾偏的措施：加固糾偏措施采取的方法為沉井挖土糾偏和靜壓錨桿樁加固相結(jié)合，用靜壓錨桿樁對地基進(jìn)行加固和托換，以減小鄰近建筑物的沉降。

在加固實施過程中，根據(jù)房屋傾斜情況，決定先對金林商務(wù)樓北側(cè)進(jìn)行靜壓錨桿樁加固，首先挖出基礎(chǔ)面，然后在基礎(chǔ)底板上鑿樁孔，埋設(shè)好錨桿。當(dāng)錨桿抗拔強度達(dá)到要求后，開始進(jìn)行壓樁，樁被一節(jié)節(jié)壓入土中，節(jié)與節(jié)之間用電焊焊接。北側(cè)靜壓樁在全部壓好2 d后開始封樁，封樁采用C30早強混凝土，并用2Φ12 mm鋼筋交叉焊接在錨桿上進(jìn)行加強。在北側(cè)靜壓錨桿樁都封樁后，開始在南側(cè)挖沉井，當(dāng)沉井都做好后，開始沖水挖土糾偏，并設(shè)吊錘觀察傾斜的回傾。

根據(jù)每天所需沉降量，經(jīng)計算后確定每只沉井及每個孔的沖水時間。在沖水期間，鑿好南側(cè)的樁孔，以備壓樁。當(dāng)糾偏到140 mm左右時開始在南側(cè)壓樁，壓樁完畢后根據(jù)傾斜情況又沖了幾次水。糾偏到90 mm以內(nèi)時開始南側(cè)的封樁，完畢后，隨后用原土封填好沉井，修整場地，糾偏加固結(jié)束。

靜壓錨桿樁全部封樁結(jié)束后，繼續(xù)對該樓進(jìn)行了長達(dá)1 年的沉降觀測，達(dá)到了穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，使其重新恢復(fù)到安全結(jié)構(gòu)范疇。

4 結(jié)語

市中心區(qū)域深基坑施工一般都會遇到工期短和周邊環(huán)境復(fù)雜等難點，在施工過程中，對鄰近建筑和地下管線的影響在所難免。通過本項目碰到的問題，可以得出：一是要對基坑周邊建筑物進(jìn)行詳細(xì)的查勘，了解建筑本身質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式，為圍護設(shè)計提供準(zhǔn)確資料。二是嚴(yán)格參照基坑圍護施工工序，前后搭接要及時，充分考慮時空效應(yīng)的因素。在遇到問題后應(yīng)及時調(diào)整施工方法，采取應(yīng)對措施，不能抱有僥幸心理。三是本項目基坑邊線緊鄰市政道路、管線以及周邊建筑物，因此在施工過程中必須根據(jù)實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)設(shè)計和施工。