深基坑支护土方盆式开挖施工技术张松祥

张松祥田俊

（江苏江中集团有限公司226500）

摘要：针对澄星综合体工程工期紧迫、工程量大、施工条件复杂的深基坑，采用盆式开挖施工法进行土方开挖作业，以最大限度扩大挖土作业面，最大化发挥机械施工效率，提高挖土、出土工效，确保按期、高效、安全、经济的完成施工任务。

关键词：深基坑；土方开挖；盆式开挖；预留土方；基坑支护；降水；监测

澄星综合体工程位于江阴市花山路东侧，塘前路南侧。由江阴澄星房地产开发有限公司投资开发，同济大学建筑设计研究院设计，江苏赛华建设监理有限公司监理，江苏江中集团有限公司总承包施工，该工程总建筑面积约43.4万平方米，其中地下部分141488平方米，地上部分292512平方米，分为澄星花苑地下3层、地上33层、建筑高度99.1米，澄星广场地下3层、地上7层、建筑高度45米及澄星大厦地下3层、地上50层、建筑高度220米三部分。

土方工程是整个地下工程的关键，能否按时完成直接影响着后续工作的开展。本工程土方开挖量约80多万m3，根据开竣工工期合理按排土方开挖，工期紧迫且应交叉作业配合有序。故满足工期要求，难度极大。本工程场地平整后绝对标高为3.000米，基坑开挖面积65800平方米，周长1077米，深基坑开挖最深处深度为16.25米，浅基坑开挖深度为5.75m。坑内纵横水平支撑多、格构柱多，且后序砼及钢支撑根据土方开挖深度设计标高进行砼及钢支撑施工。本工程基坑西侧为江阴市主干道花山路，为确保基坑安全、施工安全及花山路安全使用，广场与大厦基坑土方开挖采用盆式挖土，即对西侧基坑支护采取预留部分土方进行斜支撑。

对此段基坑侧壁土体变形、沉降应进行严格监控。基坑监测是本工程施工的重要一环，施工过程应做好监测工作，采取信息化施工，随时掌握基坑情况，保证施工安全。

场地浅部地下水属潜水类型，地下水水位最高一般在7～8月份，最低水位多出现在旱季12月份至翌年3月份。基坑内降水井多，场地地下水的补给来源主要为大气降水入渗，以蒸发和地下径流为主要排泄方式，水位受季节性变化影响，年变化幅度为0.5～1.0m左右。施工期间的疏干井及减压井的保护，确保降水井正常运行及防止流砂及淤泥土也是本工程的重难点之一。基坑支护西侧为江阴市花山路，东侧为已建小区，东北角处还有一栋2层民宅，出土口少，为确保安全使用，对此段基坑侧壁土体变形、沉降应进行严格监控。安全等级为一级，其余均为二级，临时使用年限为二年。基坑开挖顺序为：先行开挖澄星花苑1#楼2#楼、5#楼6#楼土方至设计底标高，再者开挖2#、3#、4#楼及住宅地下室土方，最后采用盆式开挖澄星广场部分土方及澄星大厦部分土方至设计底标高。

（1）场地平整，放样；（2）按顺序施工被动区（坑内）水泥搅拌桩加固、止水帷幕（坑外水泥搅拌桩）、围护桩和砌筑排水沟；（3）埋设深沉土体位移监测点及其他水平位移及沉降监测点，做好原始数据的记录，做到信息化施工；（4）浇筑冠梁及双排桩压顶；（5）开挖至1、2、5、6#楼底标高，浇筑1、2、5、6#楼底板混凝土并与前侧排桩冠梁拉结；（6）浇筑西侧基坑首道混凝土支撑；（7）开挖至住宅地库底标高，浇筑住宅地库底板混凝土并与前侧排桩冠梁拉结；（8）浇筑西侧基坑第二道混凝土支撑；（9）挖至西侧商业地库底标高，浇筑已经开挖区域底板混凝土，完成坑边传力带；（10）采用盆式开挖塔楼下局部深坑并浇筑底板。（11）浇筑西侧已开挖区域负二层梁板，完成坑边换撑，达到设计强度后拆除西侧第二道混凝土支撑；（12）浇筑已开挖区域负一层梁板，完成坑边换撑，达到设计强度后拆除西侧第一道混凝土支撑；（13）浇筑已开挖区域地下室顶板，开挖留土区，设置第一道钢支撑；（14）利用25米长臂挖机开挖留土区土方至负一层楼板标高，设置第二道钢支撑；（15）留土区开挖至负二层楼板标高，逆做浇筑留土区负二层梁板混凝土。

本工程基坑土方开挖需待旋挖灌注桩、旋喷桩、微型钢管桩施工完成后进行，土方开挖与内支撑、土钉、锚索、挂网喷射砼等紧密配合分层交叉流水施工，土石方挖土工期计划深基坑100天完成，浅基坑30天完成。基于本工程的工期紧，施工过程中组织好施工队进行合理的流水施工。确定开挖的顺序和坡度→分段分层平均下挖→修边和清底。

（1）在天然湿度的土中，开挖基础坑（槽）、管沟时，当挖土深度不超过下列数值规定时，可不放坡，不加支撑。（2）在5m以内时，当土层具有天然湿度、构造均匀、水文地质条件好，且无地下水，不加支撑的基坑（槽）和管沟，必须放坡。（3）使用时间较长的临时性挖方边坡坡度，应根据工程地质和边坡高度。（4）挖方经过不同类别上（岩）层或深度超过10m时，其边坡可做成折线形或台阶形。（5）城市挖方因邻近建筑物限制，采用护坡桩时，可以不放坡，但要有护坡桩的施工方案。在距糟底设计标高50cm槽帮处，抄出水平线，钉上小木橛，然后用人工将暂留上层挖走。同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅丝），检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此修整槽边。最后清除槽底土方。

降排水采用管井降水，共分为土方开挖前降水、基坑开挖及盆式开挖区留土保留阶段的降水、土方开挖结束地下施工完成前的降水三个阶段。土方量约717220m3，暂定土方开挖约为100d，挖土机生产率P=500m3，现场实际投入15台反铲挖掘机施工及2台小型挖机。基坑深度约13.25m，每层平挖深度控制在2m以内，靠近支撑梁土方挖至支撑梁下，以便施工内支撑梁。同时，必须配合锚索施工。由于土方开挖深度下，需分段分台阶可开挖。

（1）基坑土石方按“竖向分层，勾机挖掘，坑内归堆，勾机台阶接力装载，汽车外运的方法。第一层土采用勾机直接挖掘装载，采用退挖法施工，内支撑底部的垫层要同步清除。第二层土方采用台阶式反铲挖掘机接力开挖出土的方法。最后土方出土采用预留土堆作为中间传接点，利用长臂挖掘机或汽车吊传递出土。（2）大部分土方采用反铲接力开挖，直接将士方转至地表，由自卸汽车装卸，由于施工场地狭窄，所挖土方随挖随出，不在现场堆放。采用长臂的反铲挖掘机开挖，基坑开挖共计划配备2台长臂挖土机。（3）当无法按台阶法反铲接力转运土的方法施工时，主体基坑采用反铲挖掘机挖装土石方，地表塔吊配合提升吊桶出碴。（4）基坑开挖时应特别注意桩侧壁与钢构柱的安全。土方开挖时，桩壁与钢构柱边预留200~300厚的土方用人工清除，挖机不得碰撞护壁桩与钢构柱。（5）土方开挖时按设计要求及时施工内支撑，对不能及时施作支撑的区段留反压土防止围护结构变形收敛。砼内支撑安装未经检查验收合格不得进行下层的土石方开挖，内支撑的砼强度应达到80％以上方可进行下一层的土方开挖。（6）开挖过程中，加强观察和监测工作，以便发现安全隐患，通过监测反馈及时调整施工方案，利用监测资料进行信息化动态施工。

基坑的开挖是一个动态过程，与之有关的稳定和环境影响也是个动态过程。严格做好监测点基准点的布设，基坑周边建筑物及周边地表、管线竖向位移监测、深层水平位移监测、支撑内力测试、水位变化监测、混凝土支撑轴力监测、钢支撑结构内力监测、裂缝监测、基准点、监测点的保护及监测工作。

参考文献：

[1]赵志缙，赵帆．高层建筑施工（2版）［M］.北京：：中国建筑工业出版社，2011

[2]JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范［S］北京：中国建筑工业出版社，2011.