王红波
上海羽盛建筑工程有限公司 上海 200940
摘要：城市化快速发展和土地资源的日益减少，城市各类建筑都开始向地下空间发展，尤其是一些商业类建筑，地下空间也可作为商场经营或地下停车场使用，这对地下空间的稳定性提出了要求。本文以金地商置苏州新市路项目工程为例，研究超深基坑支撑栈桥一体化的设计与施工，以期为类似工程项目提供一些参考。
关键词：超深基坑；支撑栈桥；施工设计
引言：建筑向地下空间发展，使得基坑深度越来越深，对周围施工场地和环境的影响越来越大，也为基坑土方挖掘、运输和地下施工带来了一些困难，需要设计出优质可靠的支护方案来解决基坑施工中存在的问题。
1工程概况
金地商置苏州新市路项目总包工程北到新市路、南临泰华商城、西接兴业路、东至人民路；占地面积为22860㎡、总建筑面积为117218㎡；其中地下72364㎡、地上44854㎡；该项目业态为一栋商业中心，地上总高度为24m，地下室为整体四层深度为21m。苏州金地新市路商业中心作为全新的生活方式地标，具有传统文化与现代生活碰撞的设计理念，其深基坑设计与施工对整个建筑的影响程度较大。本项目拟建商业综合体为地上四层、地下四层（局部地下二层），代建的轨道交通4，5号联络线会从地块东北角地下三层及地下四层穿越，北侧地下一、二层会与5好像的6、7、8出入口及5号、6号风道对接，东侧与4好像风亭及后勤疏散通道对接。其中地下四层区域基坑面积为15200㎡，开挖深度19.50～20.20m，地下二层区域基坑面积为3400㎡，开挖深度11.70～12.70m。
图1 金地商置苏州新市路项目深基坑施工现场
2工程难点
从图1可以看出金地商置苏州新市路项目施工现场场地窄小，南侧及东西两侧基坑围护边缘与围墙距离非常近，而桩基围护施工退场前仅有西北侧兴业路一个施工车辆出入口，交通组织管理是施工中的难点。并且在实际施工过程中，从地下室土方开挖围护开始，建筑结构施工材料逐渐增多，场地周围堆放构件进一步缩小施工面积，而其中的钢构件重量大，基坑周边无法堆载，需要另寻场地。在平面布置施工中重点针对土方开挖车辆运输路线、混凝土浇筑路线及泵车定位进行设计与策划，同时需要与材料供应商以及泵车租赁单位明确供货关系。
本项目为地下四层的深基坑设计与施工，在工程项目东侧和北侧两个方面临近地铁，分别是已运营的苏州市轨道交通4号线和当时在建的轨道交通5号线（现已初期运营）深基坑施工土方开挖、降水工程、结构施工和基坑监测都是施工中的重难点所在。另外本工程地下四层底板厚1000mm，属于大体积混凝土施工，在施工组织管理和质量控制上必须得到保证。
3施工难点设计处理
根据工程项目实际情况，结合工程重难点环节，总平面由总承包统一规划，分阶段进行总平面的布置，动态调整各分包单位的交通路线以及施工场地，进而保障施工场地的有效利用。该工程地处苏州市区繁华地带，施工场地狭小，土方量大，且受到周边地铁隧道的影响，为减少基坑变形，采取快速出土，其施工组织、栈桥布置等难度较大。为节约施工场地面积，将办公区和生活区移动到外租场地，主体结构施工阶段办公区可移至场地内，不会占用现场空间；而在地上结构施工阶段，需要预留场地，可以将地下室顶板加固过的平台作为材料堆场或是加工场地，从而解决场地狭小的问题。对施工现场进行功能分区，将办公区与施工区分隔开来，施工现场要对人员及车辆进行分流，人员出入口设置电子门禁系统，车辆出入口设置挡车器。在建筑材料运输及混凝土车辆进出现场时应当合理安排混凝土输送泵位置，保证在混凝土浇筑期间，钢构件可以正常进场。开挖过程中组织快速出土、高效完成支撑体系和基础底板施工，最大程度控制土方开挖阶段基坑变形和基坑周边地层位移、沉降问题。
4深基坑支撑栈桥一体化施工
4.1支撑栈桥设计
本工程东、北两侧临近地铁且施工场地异常狭窄，在支撑栈桥设计中以分区一为主要支撑结构，作为施工中的临时场地和土方车辆行驶道路，支撑栈桥的平面如图3所示。通常情况下在现有支撑栈桥体系外单独设置混凝土栈桥有利于土方车辆从地面向下行驶，但实际情况中除了分区一外，其他分区区域较小，难以满足土方车辆行驶要求。结合其他分区都与分区一临近的特点，在设计中采用土方车辆临近其他分区，并采用液压抓斗或其他设备将其他分区土方抓到土方车辆内，运出场外。这也需要对分区一的支撑栈桥进行调整，根据土方开挖深度和开挖量优化支撑栈桥[1]。
基坑支护形式优化为地下两区墙和4道钢筋混凝土内支撑体系，采用对撑结合十字支撑方式，使混凝土内支撑与出土栈桥合二为一，保证支撑刚度的同时提升栈桥的稳定性。设计中避开了周围分区结构，将出土栈桥随土方开挖不断向下延伸。为了缓解施工场地不足以及土方运输压力，除了西北区外，其他三个区域内都设置了出土平台，可以从多个方向出土运输，避免土方的大量倒运；其他机械设备也能够直接行驶在相应工作栈桥上。
图2 金地商置苏州新市路项目深基坑区域设计
4.2施工准备
本工程水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥，在槽壁加固及坑内地基加固施工中可采用GS土体硬化剂代替水泥。混凝土设计强度等级为C35；混凝土传力带混凝土设计强度同主体结构，基础底板处传力带均为连续浇筑；配筋垫层混凝土强度等级为C30。
在施工前对施工场地内、外市政管线进行排摸，避免影响围护施工。对填土中出现的砖块、建筑垃圾或其他障碍物，应先挖除，然后用素土分层回填夯实，确保围护施工质量及连续性。在施工前还需测定场地标高，核实各部位级基坑开挖深度，核对地下室外墙、底板与周围建筑、围护结构的平面间距。
4.3支撑栈桥施工
根据支撑栈桥一体化设计，需要在工程项目分区一土方开挖时，土方车辆可以利用放坡到基坑中将土方运出场外，在其他分区土方开挖时，土方车辆可以停留在第一道支撑栈桥上。由于现场场地较为狭小，在现有支撑体系外单独设置混凝土栈桥可能会导致车辆转弯困难，并且现场单独设置混凝土栈桥的条件并不充沛。因此，选择通过增加斜坡道板将其他分区的支撑结构连接起来，优化分区一的支撑栈桥立柱和主梁，考虑到土方车辆行驶的要求，在分区一内部调整连系梁和支撑板，使整个支撑体系的受力情况发生变化，保证支撑栈桥的稳定性符合要求。
混凝土支撑栈桥在施工过程中的难点之处在于第一道支撑栈桥与第二道支撑栈桥之间以及第二至第三道栈桥之间的斜坡道板的施工。通常斜坡道板梁板支模方式可挖空坡道板下面的土方，然后搭设钢管脚手架支撑来施工斜坡道梁板，不过在经过专家论证后，开挖后的地基承载力不一定能达到要求，需采用地模作为支撑来施工斜坡道梁板。实际施工中，首先应预留出斜坡道，其中的土方需要压实，为后续绑扎钢筋和混凝土浇筑提供沉降保护，避免因为沉降问题影响施工质量。当土方开挖至第一道支撑标高后，栈桥与支撑结合部位便可浇筑混凝土垫层，在南区搭设脚手架架体，与施工平台保持一致。而在北区则是砌筑砖垛铺设栈桥板底膜，之后便可用钢筋绑扎及混凝土浇筑固定。然后焊接立柱环形钢板，环形钢板在围护结构中主要是支撑牛腿重量，使用时可以托住斜坡道梁板。之后在斜坡道板封模浇筑混凝土前必须保证斜坡面与第一道支撑栈桥连接梁的间距大于3.6m，模板体系必须加固完备，以防止浇筑过程中出现涨模情况。其中北栈桥采取与基坑边开始放坡后与支撑相结合的形式，以稳固其他分区以及东、北两侧可能出现的支撑变形情况，部分相结合部位支撑梁同样采取栈桥梁配筋的方式。南栈桥则是与支撑杆件分离的形式[2]。
“两桥三岛”式的一体化支撑栈桥可以快速配合土方开挖进行土方运输，将深基坑内支撑与栈桥合二为一，利用支撑进行车辆行驶，并在支撑上形成东、北、南三个出土岛，利用栈桥坡道的双向通车，形成多点出土。在狭小场地空间有限的情况下使得支撑和栈桥相互结合，能够加快土方开挖速度，快速形成支撑，减少了基层变形及对周围环境的影响。在分区一建设十字型支撑栈桥不仅有效减少了施工过程中基坑的变形，基坑地下连续墙的位移均处在预警值内，保证了结构整体的稳定性。而且为底板施工提供了材料运输、堆放以及浇筑等有利条件[3]。
图3 金地商置苏州新市路项目分区栈桥分布
结论：综上所述，在超深基坑施工过程中，工程项目的围护结构支撑体系尤为重要，对建筑项目本身以及周边环境有着加大影响，采用栈桥与支撑一体化的支护方式，可以利用原有支撑立柱桩构件，减少单独设置栈桥的成本，还能够作为土方运输的通道使用，提高了基坑土方开挖及外运效率，有效解决了工程项目施工场地不足的难点。
参考文献：
[1]高芬芬,耿晔宽,金雪莲.紧邻地铁线路不规则软土深基坑支护技术研究[J].土工基础,2021,35(01):17-19.
[2]李东.施工栈桥在深大基坑工程中的应用研究[J].建筑技术开发,2020,47(04):149-150.
[3]柳向辉,李乐.超大深基坑土方开挖与栈桥应用[J].天津建设科技,2018,28(01):20-22.