肖亚荣
泰兴一建建设集团有限公司 江苏省 泰兴市 225400
摘要：特殊地势下17 m超深基坑支护设计与施工技术，采取两楼之间柱基桩承台和一，解决相临建筑基础垂直高差9m设计施工难题，止水桩及支护桩则根据基坑周边受力状况和地下土层情况，调整桩长和嵌固深度，确保基坑边6m处六层住宅楼安全正常使用，为今后同类型工程积累了经验。
关键词：特殊地势超深基坑；灌注桩+止水桩+内支撑支护；相临基础垂直高差处理；
一、特殊地势下深基坑简介
泰兴建工大酒店位于泰兴市济川南路西侧，文昌路南侧。工程主楼为框架剪力墙结构，二十四层；113.8m高。其中裙房四层；地下室二层。总建筑面积约42287㎡。基坑70×70m，周长约280m，面积约5153m2，基坑开挖深度-12.75m，承台开挖底标高-13.45m，核心筒部位最深处达-17.0m。基坑东侧为济川南路，路上有自来水管、通信光缆、雨水管道以及煤气管道，基坑边线距人行道12m；基坑南侧为已有建筑（六层混合结构），基坑边线距建筑物6m，该基础埋深超出自然地坪以下1m；西侧办公楼紧邻伸缩缝之隔待建设的地下一层4m深，地上十三层，且为天然地基，处于特殊地势下。(见下图1)
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图 1 建筑平面及基坑位置图
二、难点、亮点和创新点
（一）由于本工程场地面积小，在特殊地势下，地下室设计采取红线内全覆盖，基坑四周采取封闭式止水、支护、内支撑和坑内降水技术，保证了基坑施工对周边无大的影响。
（二）由于两道水平内支撑为四角棱形支设，在基坑边跨中将出现支护弯距较大和变形现象。设计时采取了在此处及局部棱形梁孔之间增加200厚砼栈桥板，从而提高支护结构抗弯刚度，同时为17m深土方外运的最后挖土收口提供吊运平台，确保两台机在基坑上、下口和中间砼平台转运传递一次性出土成功。
（三）在基坑支护桩与地下室外墙之间设置深井，再在地下室承台适当位置布设深井，由于工程基坑处于20m粉细砂土层，透水强，加之地下水位对地下室产生的托浮力较大，须确保地下室后浇带及基坑周边土方回填完成后才能封井，这样做减少了地下室底板封井数量和施工难度。
（四）本工程地下土层为斜梯形布置，高低差达6m以上，加之在土层-20～-38m之间出现18m厚的淤泥质粘土，直接影响到止水桩及支护桩的长度，本工程采取止水桩按地下土质斜坡伸入淤泥质粘土2m以上，支护桩则根据周边受力状况，如南侧6层住宅处及东北角圆弧角10m长的支护桩长全部穿过淤泥质土层以下粉砂层，嵌固深度2m以上，其它东西北侧的支护桩则采取一长（43m）两短（31m）的支护方案。
三、主要设计与施工方案的确定
本基坑支护工程是在六个设计方案的基础上，吸取各方精华，并根据泰兴地区多年实际经验和本工程施工要求，在保证周边环境安全、可靠的基础上，做到既技术先进，又经济合理。经研究决定支护设计综合采用钻孔灌注桩、三轴深搅止水桩组成止水帷幕、二道钢筋混凝土水平支撑形成基坑加固的支护形式，基坑-12.5m以下坑中坑4.5m深采取锚杆支护技术。该基坑支护经江苏省建筑研究院勘察院设计，江苏省审图中心图审合格，由常州市建筑科学研究院进行基坑监测设计和实施，由泰兴市建设工程安全监督站组织基坑支护、降水、挖土、换撑等专项施工方案的专家组审查和认证，通过后按组织进行基坑支护及地下室施工，(见图2、图3)；
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图3基坑剖面图
四、主要施工技术
（一）、三轴深搅桩施工
1、基坑四周围护采用3Φ850@1200单排三轴深搅桩组成止水帷幕，桩长21～28m，桩顶标高-0.80m，水泥P.O 42.5，掺量20%（实际按代表性原土试验检测配合比报告渗量），三轴深搅桩与钻孔灌注桩间净距200mm；
2、水灰比1.2～1.5，水泥土28天强度不小于0.8MPa。三轴深搅桩在钻进砂层时掺入膨润土掺入量为5～8%；
3、三轴深搅桩在下沉和提升时均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度0.5～0.8m/min，提升速度为0.8～1.0m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录；
4、三轴深搅桩施工时，注意重复套钻部分施工质量，以保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用，采用套接一孔法施工；
5、施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩。在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约200mm；
（二）、支护钻孔灌注桩及坑内加固施工
1、支护桩采用Φ800@1000钻孔灌注桩，设计强度为水下混凝土C35。
2、钻孔灌注桩满足桩身质量及钢筋笼焊接质量要求,不得有断桩、混凝土离析、夹泥现象发生。
3、混凝土连续灌注，每根桩的浇注时间不得大于混凝土的初凝时间。混凝土浇注适当大于桩顶的设计标高，凿除浮浆后的桩顶混凝土标号才足以满足设计要求。
4、选用GPS10型钻机原土造浆，正循环成孔，泥循环系统由泥浆循环池、循环槽、泥浆泵等组成。槽内泥浆液面应保持高于地下水位0.5m以上，泥浆的比重配置保持孔壁稳定。
5、清孔清孔分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后进行；第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。
6、钢筋笼分段制作。分段长度视成笼的整体刚度，来料钢筋长度及起重设备的有效高度因素合理确定；钢筋笼外形尺寸符合设计要求，钢筋笼主筋混凝土保护层50mm，允许偏差为±20mm；螺旋箍筋与主筋的连接采用点焊固定；钢筋笼在起吊、运输和安装中采取措施防止变形。起吊吊点设在加强筋部位；钢筋笼安装深度符合设计要求，其允许偏差±100mm。钻孔灌注桩及坑内加固施工。
（三）、基坑土方开挖
1、土方开挖施工原则
实际开挖过程中，充分重视基坑监测数据，及时调整施工流程，强调信息化施工，确保基坑及周边环境变形量控制在计划的范围内；编制详细施工组织设计，并取得基坑支护设计单位和相应专家的认可；对可能发生的情况进行预估和对策分析，制定详细、可行的施工应急措施和方案。基坑四周及支撑梁严禁堆土或堆载，地面超载应控制在20kPa以内；三轴深搅桩、钻孔灌注桩、立柱桩、桩顶冠梁、围檩及混凝土支撑需达到设计强度的85%后方再进行土方开挖。
2、土方开挖条件
办理好有关施工及审批手续，支护结构、坑内加固施工完毕，且达到设计强度；开挖第二层土方时，水平支撑结构施工完毕且达到设计强度；基坑内水位已降至低于土方开挖面1m以下；制定抢险措施和应急预案，
3、安排挖掘机械及挖掘劳动力
土方开挖逐层施工：基坑开挖工程中，大面积开挖采用PC-320型挖机开挖，在立柱桩之间开挖时以PC-120为主，利用PC-120型小巧灵活，可进行精准开挖的优点，以免碰撞钻孔灌注桩。在基坑边坡挖土过程中，三台PC-320挖掘机应相互配合，把握挖土与降水工作的节奏。合理安排挖土劳动力，土方劳动力30人，进行基坑清槽。
4、土方开挖施工
第一层土方开挖：本工程自然地面标高-0.8m挖至-3.2m，然后施工第一道砼支撑，土方开挖量总计约为11336m3。
第二层土方开挖：在第一道支撑达设计强度，开挖至-9.1m，深度5.8m，开挖量总计30040m3，共需10天。
第三层土方开挖：在第二道支撑养护达设计强度后，开挖-9.1m至垫层-12.45m，开挖深度3.35m，土方开挖量总计18809m3，共需15天。最下部300mm人工修土，小挖机挖承台。
第四层土方开挖：大面积开挖至垫层-12.45m后，局部留少量三角出土口，再开挖4.55m深的坑中坑，土方开挖量总计6009m3，共需15天。分二次开挖，上层从开挖至-14.55m，下层开挖-16.70m，最下部300mm人工修土。
五、施工监测
本基坑监测重点关心的是其本体在开挖卸载过程中的结构及支撑体系的稳定，故考虑基坑开挖整体注意事项有：
基坑南侧的六层建筑物距离基坑开挖边线仅6m左右，在基坑开挖影响范围之内，在基坑开挖过程中应着重对该建筑物进行监测：在建筑物与基坑边线中间每隔35m布设一口深层土体位移观测井，共布设3口，以密切观察深层土体的位移变形；在该建筑物上均匀布置8个沉降观测点，在开挖过程中与基坑变形同步进行沉降观测，以监测建筑物有无产生沉降及不均匀沉降；在建筑物北侧与基坑边线中间，均匀布设4口地下水位观测井，井深16m，在整个开挖降水周期内监测周边地下水位有无异常变化。根据相关参数要求，由专业监测单位根据基坑监测报警值全过程控制。
六、换撑施工与内支撑拆除
（一）、换撑块施工
施工负二层地下室主体结构，施工负一层楼板（标高-5.35），并在该标高处周边设置换撑结构。待负二层地下室顶板及换撑结构达到设计强度的85％后，拆除一层支撑。
（二）、后浇带换撑施工
在超长结构中设置后浇带是减少混凝土收缩、结构不均匀沉降等不利影响通用方式之一,当结构设置后浇带时,在结构换撑中应在后浇带处设置可靠的传力构件,若处理不当将产生结构变形造成地下室结构出现裂缝漏水,严重会影响结构正常使用甚至危及深基坑的施工安全。
（三）、内支撑拆除
本工程内支撑拆除是在替换支撑的结构构件达到换撑要求的承载力后进行，由于场地比较狭小，邻近居民住宅区，噪声控制要求高，内支撑采用绳锯线切割法分块分段拆除，严格控制每块砼构件重量，采用塔吊起吊，汽车外运至指定地点破碎。施工工艺流程：支撑梁分块划分→搭设支撑排架→砼内支撑切割→支撑砼块体起吊、装车外运→（型钢拔除）。
七、施工效果与总结
本工程在特殊地势下通过钻孔灌注桩+三轴搅拌止水桩+两道钢筋砼内支撑及坑中坑锚杆支护组合形式施工，保证了基坑的顺利开挖整个工期和安全。整个地下部分施工未出现大小质量安全事故，基坑支护稳定，基坑周边未出现位移、下沉、倾斜现象，达到了设计预期效果。解决了相临建筑基础垂直高差9m设计施工难题，确保基坑边6m处六层住宅楼安全正常使用，内支撑拆除采用绳锯线切割法分块切段进行，减小场内噪声，为今后同类型工程积累了经验。
参考文献：
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[S].北京；中国建筑工业出版社.2012.
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[S].北京；中国建筑工业出版社.2013
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[J]. 新能源技术与管理.2012年2期
[4] 李书信,夏峰海,李文明,刘亚松.复杂环境条件下的深基坑施工优化.
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