【摘 要】旭匯大廈工程基坑周邊環(huán)境復(fù)雜， 且與已營(yíng)運(yùn)的地鐵車站共墻。施工采用了 " 時(shí)空效應(yīng) " 分塊、分層開挖和水泥土攪拌樁加固土體等方法， 并充分發(fā)揮 " 信息化指導(dǎo) " 的作用， 順利完成了深基坑施工， 有效地保護(hù)了周邊環(huán)境安全， 確保了地鐵的正常運(yùn)營(yíng)。

【關(guān)鍵詞】深基坑施工 地鐵車站 共墻 圍護(hù)封閉 時(shí)空效應(yīng) 環(huán)境保護(hù) 1 工程概況 旭匯大廈工程位于上海市閘北區(qū)長(zhǎng)安路和梅園路交匯處， 地鐵 1 號(hào)線漢中路車站正上方， 該工程分為 A、B、C三個(gè)區(qū)。A區(qū)地上 26 層、地下 1 層， 地下建筑面積為 3 700 m2， 裙房底板厚度 1 200 mm， 基礎(chǔ)挖深為 6.25 m; 主樓底板厚度 2400 mm， 基 礎(chǔ) 挖 深 為 7.45 m( 電 梯 深 坑 局 部 挖 深 達(dá)10.55 m) 。A區(qū)原工程樁及圍護(hù)墻體已于 1996 年施工完成。B區(qū)為已建 5 層框架結(jié)構(gòu)， 其地下部分為已投入運(yùn)營(yíng)的地鐵一號(hào)線漢中路車站。C區(qū)為原已建 1 層框架結(jié)構(gòu)( 擬建 5 層) 。本工程屬停工復(fù)建的“爛尾樓”工程(圖 1)。

基坑施工影響范圍內(nèi)涉及土層自上而下主要有: ①層雜填土， ②層褐黃～灰色粉性土， ③層土缺失， ④層灰色淤泥質(zhì)土。根據(jù)勘察期間實(shí)測(cè)， 地下水屬潛水類型， 水位埋深在0.60～1.20 m之間。 2 施工特點(diǎn)與難點(diǎn) 本工程 A區(qū)已于 1996 年將工程樁、圍護(hù)排樁、止水帷幕大部分施工完畢。原圍護(hù)樁為 φ600@700 mm的鉆孔灌注樁， 樁頂相對(duì)標(biāo)高為 - 1.50 m， 樁底相對(duì)標(biāo)高為 - 13.30 m，樁外側(cè)采用 φ500 mm旋噴樁作止水帷幕。原圍護(hù)設(shè)計(jì)的圍護(hù)樁樁徑及插入深度不能滿足現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求， 場(chǎng)地土質(zhì)又較差， 圍護(hù)設(shè)計(jì)需進(jìn)一步優(yōu)化， 以滿足現(xiàn)行規(guī)范及保證周邊環(huán)境安全的要求。 A區(qū)基坑北側(cè)的圍護(hù)墻體主要利用漢中路地鐵車站原施工的地下連續(xù)墻， 因此， 鋼筋混凝土支撐也就直接撐在地下連續(xù)墻上， 與運(yùn)行中的漢中路地鐵車站共墻( 見圖 2、3) 。但這里有一個(gè)前提， 必須保證地鐵 1 號(hào)線的正常運(yùn)營(yíng)以及漢中路地鐵車站的安全。

基地東、西、北三面緊鄰道路， 南靠外國(guó)語實(shí)驗(yàn)學(xué)校及老式磚混結(jié)構(gòu)的 6 層居民住宅， 西側(cè)現(xiàn)有建筑圍墻緊鄰恒通路， 恒通路以西為地鐵漢中路車站出入口、青年活動(dòng)中心高層建筑及一停車場(chǎng)。2 棟 6 層住宅緊鄰基坑邊， 距基坑約 3 m左右， 其基礎(chǔ)為條型基礎(chǔ)， 埋深為 - 2.20 m。外國(guó)語學(xué)校距離基坑約 7 m左右。 基坑北側(cè)東端原地鐵端頭井位置的圍護(hù)樁， 由于在漢中路地鐵車站及 1 號(hào)線地鐵隧道施工中， 地面下埋有較大障礙物， 導(dǎo)致圍護(hù)樁施工無法完成而未封閉， 在本次復(fù)工準(zhǔn)備工作中對(duì)缺樁部位進(jìn)行表層開挖及雷達(dá)探測(cè)顯示缺樁部位情況， 如圖 4 所示。

3 主要施工關(guān)鍵技術(shù) 3.1 地鐵隧道邊地下障礙物探測(cè)及圍護(hù)封閉施工 使用地質(zhì)雷達(dá)與低應(yīng)變動(dòng)測(cè)的探測(cè)方法， 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開挖驗(yàn)證， 對(duì)隧道邊圍護(hù)樁缺樁部位的樁位進(jìn)行探測(cè)， 發(fā)現(xiàn)在地表下土體內(nèi)含有較大雜填物， 埋深較深， 缺 5 根圍護(hù)樁未施工。 由于圍護(hù)樁未封閉部位地下障礙物埋深較深， 范圍較大， 為了確保地鐵隧道的安全， 采取將地下結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)退3 m的措施， 其地下障礙物埋深約在 4～6 m， 清障采用土體固結(jié)、分段開挖、注重“時(shí)空效應(yīng)”， 開挖清障一段回填一段，并在夜間 23:00～凌晨 4:00 施工， 施工過程中加強(qiáng)對(duì)地鐵隧道的跟蹤監(jiān)測(cè)。 圍 護(hù) 封 閉 采 用 SMW工 法 樁 ， 樁 徑 φ850 mm， 內(nèi) 插H700×300×13×24 型鋼， 插入深度 18 m， 為了減小對(duì)地鐵隧道的影響， 插入的型鋼永久保留。 3.2 基坑圍護(hù)體加固、改造施工 基坑平面形式整體約呈不規(guī)則的三角形， 因周邊圍護(hù)樁于 1996 年施工完成， 不滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求， 且周邊環(huán)境復(fù)雜， 需要對(duì)基坑進(jìn)行被動(dòng)土體的加固。 在基坑內(nèi)四周圍護(hù)樁邊均采用水泥土攪拌樁進(jìn)行被動(dòng)土體加固， 并插入第④層土層以滿足抗?jié)B流的需要。同時(shí)對(duì)落深部位亦采用水泥土攪拌樁進(jìn)行加固。在緊鄰民房一側(cè)及地鐵車站一側(cè)的被動(dòng)土體則采用水泥摻量 20%的三軸攪拌樁進(jìn)行加固， 圍護(hù)排樁與水泥土攪拌樁加固體之間采用高壓旋噴樁進(jìn)行填充加固。在長(zhǎng)安路一側(cè)主樓落深部位因距坑邊較近， 在基坑內(nèi)側(cè)增設(shè)一排圍護(hù)排樁， 以滿足基坑整體抗滑移要求( 圖 5) 。

原設(shè)計(jì)圍護(hù)支撐體系采用周邊混凝土桁架支撐， 局部對(duì)地鐵地下連續(xù)墻集中力較大， 可能會(huì)對(duì)地鐵產(chǎn)生不良影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)后改為滿堂井字型混凝土支撐。因場(chǎng)地狹小， 在長(zhǎng)安路一側(cè)布置一座鋼筋混凝土棧橋。作為挖土車輛和材料運(yùn)輸車輛以及地下室施工階段施工機(jī)械的停靠點(diǎn)， 并與混凝土支撐結(jié)合， 形成了一個(gè)較為完整的體系( 圖 6) 。

3.3 基坑降水施工 根據(jù)底板埋深及周邊環(huán)境情況， 基坑降水采用深井與輕型井點(diǎn)相結(jié)合的降水方法。基坑內(nèi)設(shè)置 4 套輕型井點(diǎn)， 每套60 m左右， 井管長(zhǎng)約 8 m左右， 間距 1 500 mm; 4 口深井， 底標(biāo)高- 16.45 m， 濾管長(zhǎng) 2 000 mm， 沉淀管長(zhǎng) 1 000 mm， 長(zhǎng)度約 15 m。 3.4 挖土及底板施工技術(shù) 根據(jù)基坑保護(hù)等級(jí)確定土方開挖及底板施工順序， 保護(hù)等級(jí)低的先施工， 保護(hù)等級(jí)高的后施工。考慮到本基坑周邊環(huán)境復(fù)雜， 采取由中間向四周、分塊、分層開挖， 及時(shí)分塊澆搗混凝土墊層及底板。根據(jù)后澆帶及施工縫將底板分成 6塊。施工挖土流程按: 中間區(qū)域挖土澆注臨時(shí)墊層( Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)由北向南) →長(zhǎng)安路一側(cè)挖土澆注墊層及周遍底板( Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)由南向北) →民房一側(cè)挖土澆注墊層及周遍底板( Ⅴ區(qū)、Ⅵ區(qū)由南向北) →中間落深區(qū)域挖土澆注墊層及底板 ( Ⅰ區(qū)包括電梯井深坑)( 圖 7) 。

3.4.1 中間區(qū)域施工 中間區(qū)域Ⅰ區(qū)第一次土方開挖至- 6.25 m并及時(shí)滿澆200 厚 C20 混凝土臨時(shí)墊層， 墊層澆搗后基礎(chǔ)大底板暫不施工， 作為其它區(qū)域施工的臨時(shí)堆場(chǎng)。Ⅱ區(qū)土方開挖， 由北向南進(jìn)行分層開挖， 并及時(shí)澆搗混凝土墊層及后澆帶外圍底板混凝土。 3.4.2 長(zhǎng)安路一側(cè)施工 長(zhǎng)安路一側(cè)( ±0.00 m～- 6.25、- 7.45 m) 土方開挖， 由南向北進(jìn)行， 分層分皮按階梯式( 坡度 1∶1.2～1∶1.5) 放坡接力挖土， 用 2 臺(tái) 0.4 m3 的挖機(jī)入基坑， 2 臺(tái) 1 m3 挖機(jī)接力挖土裝車。澆搗混凝土墊層及后澆帶外圍底板混凝土。 3.4.3 民房一側(cè)施工 民房側(cè)( ±0.00 m～- 6.25 m、- 7.45 m) 土方開挖， 由南向北進(jìn)行， 分層分皮按階梯式( 坡度 1∶1.2～1.5) 放坡接力挖土， 用 2 臺(tái) 0.4 m3 的挖機(jī)入基坑， 2 臺(tái) 1 m3 挖機(jī)接力挖土裝車。澆搗混凝土墊層及后澆帶外圍底板混凝土。 3.4.4 中間區(qū)域第二次施工 中間區(qū)域Ⅰ區(qū)第二次 ( - 6.25 m～- 7.45 m、- 9.378 m、- 10.9 m) 土方開挖。本次土方開挖前其東西兩側(cè)的底板已形成， 對(duì)車站的變形起到一定的控制作用。將原澆搗 200 厚C20 混凝土墊層破碎后， 采用小挖機(jī)入坑由西向東駁土， 由 1臺(tái)加長(zhǎng)臂挖機(jī)停在鋼筋混凝土平臺(tái)上挖土裝車外運(yùn)。此次土方開挖地鐵 3# 出入口及電梯井深坑同時(shí)施工。澆搗混凝土墊層及中間全部底板混凝土。 3.4.5 換撐施工 底板全部完成后利用底板及墻板加厚進(jìn)行換撐。 3.5 周邊環(huán)境的保護(hù)技術(shù) 3.5.1 對(duì)地鐵的保護(hù) 基坑北側(cè)原端頭井處有 5 根圍護(hù)樁未施工原圍護(hù)樁離開地鐵隧道僅 1.66 m， 因地下障礙物較多且埋置較深， 經(jīng)多次鉆探發(fā)現(xiàn)在原位封閉無法進(jìn)行， 經(jīng)研究后向基坑內(nèi)退3 m， 并采用 SMW工法樁進(jìn)行圍護(hù)封閉， 在 SMW工法樁與原圍護(hù)樁之間采用壓密注漿進(jìn)行土體固結(jié)。 緊鄰地鐵邊的被動(dòng)土體加固， 因上部結(jié)構(gòu)外挑， 攪拌樁機(jī)無法施工， 采用高壓旋噴樁代替三軸攪拌樁進(jìn)行加固， 且注漿壓力控制在 15 MPa 以下， 同時(shí)在地鐵停運(yùn)后( 23: 00 至凌晨 4: 00) 施工， 并采取先 1、4、7 再 2、5、8 的跳打方案， 減小對(duì)地鐵的影響。 嚴(yán)格控制降水施工和降水深度， 以防降水引起的區(qū)域性沉降， 危及周圍環(huán)境安全; 挖土順序: 中間區(qū)域先挖至 - 6.25m及時(shí)澆搗混凝土墊層作臨時(shí)支撐， 待周邊裙房底板形成后， 再開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高; 并委托地鐵監(jiān)護(hù)單位， 對(duì)地鐵進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 采用信息化指導(dǎo)施工。 支撐拆除采用對(duì)地鐵影響最小的人工拆除的方法進(jìn)行，拆除順序采用間隔拆除支撐節(jié)點(diǎn)的方法， 使支撐應(yīng)力逐步釋放。 3.5.2 對(duì)居民樓、教學(xué)樓的保護(hù) 基坑邊的 2 棟民居為 6 層混合結(jié)構(gòu)， 為早期的磚混結(jié)構(gòu)， 本身基礎(chǔ)差， 結(jié)構(gòu)老化， 且在地鐵 1 號(hào)線及地鐵站的建設(shè)過程中受到不同程度的損害， 房屋內(nèi)平頂、樓梯、墻面、陽臺(tái)都存在不同程度的裂縫。因此， 委托房屋質(zhì)量檢測(cè)站進(jìn)行檢測(cè)并根據(jù)檢測(cè)報(bào)告以及我方現(xiàn)場(chǎng)踏勘， 首先形成分析報(bào)告，并成立現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)小組， 施工過程中對(duì)房屋進(jìn)行變形觀測(cè)及調(diào)整挖土施工方案。對(duì)基坑內(nèi)被動(dòng)土體的加固采用三軸攪拌樁進(jìn)行加固， 采用間隔分段跳躍樁位施工， 控制施工速度以減少其對(duì)民房的影響。 4 結(jié)語 本工程支護(hù)方案， 由于受到基坑形狀、地理位置和續(xù)建工程特殊情況的限制， 采用被動(dòng)土體加固及一道混凝土支撐， 以及采用“分塊、分層、盆式、限時(shí)”開挖的施工方案， 在與地鐵“零距離”及周邊 6 層民房?jī)H隔 3.0 m的復(fù)雜條件下， 施工速度和質(zhì)量都達(dá)到預(yù)期的效果， 地鐵隧道變形也均在允許范圍內(nèi)， 地鐵正常運(yùn)行。