超大深基坑地基与基础施工技术

【摘要】本文以实际工程为例，对超大型深基坑基坑支护、土方开挖、基坑止水和降水、群塔基础设置等施工技术措施进行了总结，工程实践表明，达到了设计和规范要求。

【关键词】深基坑；基坑支护；降水、土方开挖

1 工程概况

2 工程重、难点分析

1）本工程基坑围护随着工程桩一并施工，加之工期紧，现场协调管理难度大，劳动力、材料、机械设备短期内投入大。

2）基坑支护采用钻孔灌注桩结合高压旋喷预应力锚索，需要土方开挖提供搅拌桩机作业面。加之，所有塔吊基础均设置在地下室底板中，需要提前放坡开挖塔吊基础，安装塔吊。另外，场地东南角处为三层钢结构业主售楼处，基坑开挖边界距离售楼处基础为3.2～5.7m，因此，合理的安排地下室土方开挖，预应力锚索施工和地下室结构施工，对于确保基坑的安全，保证施工进度具有重要意义。

3 施工技术措施

3.1 止水、降水施工

沿基坑周边设置了一圈三轴搅拌桩止水帷幕，搅拌桩身长度24.2米；控制好现场水灰比和水泥掺量，减少冷缝的出现，保证成桩质量。现场合理控制搅拌桩的施工时间，型钢水泥土搅拌墙应在基坑周边一倍主体工程桩桩长范围内的预制桩施工完成并休止期结束之后方可施工。避免由于预制桩施工对土体的挤压，造成对水泥土搅拌墙的干扰，导致止水帷幕出现渗水。当由于机器维修或者其他特殊原因导致出现超过16小时施工接缝，必须进行冷缝处理。

本工程采用真空深井进行坑内降水，在基坑东侧微承压水区域布设降水井35口（含1口观测井），坑外布置3口观测井兼做备用井。使承压水水头高度控制在开挖面以下0.5m，深井深度以进入④3层底部为原则。施工前对降水井位置进行优化，避开地下室基础梁、承台，避免井管对结构造成影响，降水过程中，注意对水位的监测，确保降水满足施工要求。施工过程中注意对降水井的保护，避免土体掩埋，机械设备损坏。降水井布置如图1所示。

图1 降水井布置示意图

Fig.1 Layout of dewatering well

3.2 群塔施工方案

根据施工需要，本工程在基坑内布置6台塔式起重机，具体布置方案见附图2

由于本项目工程桩采用预制方桩和管桩，塔吊基础采用四根方桩基础，委托桩基单位施工过程中一同压入。

本工程基坑支护采用钻孔灌注桩+两道高压旋喷预应力锚索（局部售楼处三道），考虑到支撑施工和底板施工的材料垂直运输，土方开挖前，完成塔式起重机安装作业。首先桩基施工完毕后，采用放坡开挖塔吊基础，安装塔吊。塔式起重机承台顶标高同基础底板顶标高，基础原则上避开基础梁、基础承台，并力求避开地下室结构主梁。在基础土方开挖和垫层施工完毕后，绑扎塔吊基础钢筋，并按照结构图纸，将所穿过塔吊承台的底板钢筋提前绑扎完毕，预留后期搭接焊长度，同时在塔式起重机承台四周埋设止水钢板。一切工序完毕后，浇筑塔吊基础混凝土，混凝土标号同基础底板。待强度达到要求后，将塔式起重机安装到位。

图2 塔式起重机平面布置图

Fig.2 Plane layout of tower cranes

图3 塔式起重机基础剖面图

Fig.3 Cross section of tower crane foundation

3.3 土方开挖与基坑支护施工

1）开挖原则与要求

本工程土方开挖采用盆式开挖，遵循先支护后开挖，分段分层开挖的原则。尽量缩短基坑无支护暴露时间，按照既定的监测方案对基坑及周边环境进行监测，严格控制基坑变形。首先，将高压旋喷预应力锚索施工作业面开挖出来，待预应力锚索张拉完毕后，方可开挖下层土方。同时将土方开挖和基坑支护施工有序结合，形成流水作业，加快施工进度。

2）土方开挖

本工程土方分为3层开挖（普遍区域设置两道高压旋喷预应力锚索，局部售楼处北侧为三道锚索，一区分为四层开挖，将基坑分为7块，其中七区作为出土坡道，待到其余六区全部开挖完毕后，再开挖第七区。

3.4 基坑支护拆除施工

地下室底板厚度600mm，基础底板边与基坑围护钻孔灌注桩之间采用与底板同标号混凝土一起浇筑，作为底板换撑使用，待底板混凝土达到设计强度80%，拆除第二道钢腰梁，并通过塔式起重机运至堆放地，搭设施工脚手架。待地下室外墙全部浇筑完毕，防水层、保护层结束后，回填土方至第一道锚索下方，拆除、回收第一道锚索张拉件。对于售楼处北侧三道锚索支撑，底板换撑结束后，先拆除、回收第二道和第三道钢腰梁，搭设施工脚手架，地下室外墙工序施工完毕后，土方回填至第一道钢腰梁下方，拆除第一道钢腰梁，最后土方回填至室外标高，浇筑砼进行硬化。钢腰梁拆除和土方回填过程中，一定要做好基坑监测，尤其是做好售楼处的沉降和倾斜监测。

4 结语