上海建工四建集团有限公司
摘要： 从设计、施工角度策划并成功实施了在两个相邻深基坑之间穿插进行地下连通道基坑开挖与通道结构施工，为城市中心区实施相邻深基坑间增设地下连通道施工积累了一定经验。
关键词：城市中心区 深基坑 连通道 围护凿除 新老结构处理
一、工程概况
本工程为上海建工斥资百亿打造的高端绿色、环保、科技住宅小区项目，由大平层和空中园墅户型组成，位于江苏省南京市河西中部地区，兴隆大街以北，黄山路以西。工程占地面积 近6.92万m²，总建筑面积25.69万平方米，其中地上建筑面积15.23万m²，地下建筑面积10.47万m²。规划建设的恒山路将本工程分为A、B两个地块，共包括A-01~08栋、B-11~22栋等20栋16~18层住宅楼、1栋开闭所、3栋1~2层物业用房及地下二层的满堂地下车库。
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图1 连通道施工前现场工况总平面图
为实现A、B地块地下空间内的健身、娱乐资源的共享，提升小区整体品质，并方便业主生活，特在恒山路（兴隆大街~白鹭东街段）中部增设连通两个地块地下二层的地下连通道。连通道采用筏板基础，结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构，建筑结构的安全等级为二级，主体结构的设计使用年限为50年，防水等级为一级，抗震等级为三级，抗震设防烈度为7度。
二、工程难点
1.恒山路东侧B地块基坑开挖面积约38064平米，周长约为785米，开挖深度为10.25m~10.95m，局部集水坑挖深约13.8m。采用一道砼支撑（双圆环支撑）体系，支撑圆环内径约为178m。连通道施工时，B地块正进行基坑土方开挖，如何确保连通道基坑和B地块基坑围护的同时安全稳定的施工作业，是本工程的一大难点。
2.增设地下连通道的设计方案确定时，恒山路西侧A地块地下室结构已全部出正负零（基坑与地下室之间尚未回填），由于前期设计未考虑设置连通道，A地块未在结构阶段预留连通道接口，后续在地下二层开洞时的成品保护和连通道新老结构连接部位的防水节点处理需要重点考虑。
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三、深基坑施工：
1、围护体系
本工程A、B地块地下连接通道基坑开挖面积250m²，基坑周长70m，场地自然地面标高约+7.40m，基坑底标高-3.05m，基坑挖深约10.45m。针对场地的地质条件、地下室结构特点以及基坑周边环境，本着安全、可靠、经济的原则，并结合基坑的特点，我们与围护设计单位共同分析研究，整合多种支护方式，几易其稿，最终选定采用钻孔灌注桩支护、高压旋喷桩止水及一层砼支撑的围护体系：
（1）竖向支护体系：
基坑周边采用钻孔灌注桩进行支护，根据挖深、土层条件及周边环境条件的不同，桩径为Φ900@1100，设计桩长20~21m，混凝土设计强度等级为水下C35。
（2）止、降水体系：
采用高压旋喷桩Φ700@500止水，基坑边设计桩长为坑底一下2m，基坑两侧10m外设计桩长为26m。采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比1.0左右。采用管井降水+集水井结合排水沟排出坑内明水。
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图2 基坑支护设计剖面图
（3）支撑体系：
采用一层砼支撑（对撑）体系，支撑、圈梁顶面标高与B地块一致，绝对标高均为+6.00m。由于B地块正值基坑开挖阶段，连通道的土方开挖相当于是给B地块受力均衡的圆环支撑开了一个口子。因此，在地下连通道支撑、圈梁设计过程中，我们建议在连通道东侧增设两根角撑，与B地块圈梁连接，如图4所示，支撑（ZC）截面为800mm×800mm，圈梁（QL）截面为1200mm×900mm。另外在连通道圈梁与B地块圈梁交接处的基坑外侧增设两根钻孔灌注桩，上部圈梁跟进，并沿该支护桩走向补强角部高压旋喷止水，确保止水帷幕的在连接部位的有效搭接，连通道圈梁与A地块圈梁交接处也按此方式处理。
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图3 B地块基坑支撑周边受力示意图
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图4 连通道支撑体系平面图
2、施工前准备工作
（1）恒山路管线保护
1）由于恒山路在本项目建设前完成道路施工，但未交付使用，地下管线除一根埋设电缆外，埋深约为1.4m，其余均为空管。现场根据南京市城市地下管线数字化管理中心提供的恒山路管线图纸，将道路管线的位置精确放出。
2）根据电缆线的位置，在机械破除道路上层硬化部分后，安排人工进行挖土，挖出电线后进行架空保护，完成围护和支撑梁施工后，将电缆线埋入地下，穿越基坑段，沿圈梁外侧设置钢托板和盖板保护措施。
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图5 支撑浇筑完成前电缆线保护示意图
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图6 支撑成型后电缆线保护示意图
根据恒山路管线图纸上各管线标高，在基坑南、北高压旋喷止水桩外侧3m处开挖沟槽，挖出各空管后，砌筑砖墙进行封闭保护。
4）各空管砌筑完成并达到强度后，回填沟槽，进行A、B连接通道施工。
在与B地块圈梁相连的圈梁和角撑内分别设置轴力监测点，其他监测点即为A、B地块基坑施工时布置的临近区域监测点。土方开挖过程中，密切监测圈梁与支撑内的轴力，轴力报警值为4850KN，如有异常增大情况，立即停止开挖，采取回填土方等加固措施确保B地块基坑安全。在基坑施工时，如果各监测项目数据的变形速率或累计值超过报警值（报警值详见表1），及时调整土方的挖土方向，可在相应的基坑范围暂停土方施工，先进行其他部分的施工，待日变量趋于正常时再进行该处的土方开挖施工。
表1 连通道基坑周边监测项目报警值
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（2）A、B地块排水沟截流
1）本工程地下水丰富，在A地块地库顶板回填土方前和B地块土方开挖施工过程中需大量抽、排地下水。由于A、B地块基坑外侧可利用场地小，现场因地制宜，前期施工时在支撑圈梁上设置0.5m（宽）×1m（高）排水沟。
2）与地下连通道走向垂直的A、B地块支护桩区段需在地下连通道开挖后破除，为减小该段支护桩上部保留圈梁的荷载，采取南北截流方式隔断水流，疏导水流走向，并将该段滞留水抽干，保持无水状态。
3、基坑开挖
1）在完成围护桩施工后，开始进行降水井打设，并自西向东开始第一层土方开挖，开挖至围护圈梁、支撑底面标高，进行围护圈梁、支撑施工。
2）基坑圈梁、支撑施工完成后，待B地块地下室底板混凝土浇筑完成，且圈梁、支撑混凝土强度满足达设计强度80％、降水达到土方开挖要求后，开始第二层土方开挖。第二层土按照1：1.5放坡，分两级开挖至基坑垫层底标高（绝对标高-3.05m），开挖方向：自西向东。
4、开挖过程中A、B地块围护圈梁底部支护桩破除
1）在基坑第二层挖土至距离基底一半标高时，进行连通道范围内的支护桩凿除施工。在基坑内、围护桩侧边搭设脚手架，采用人工作业方式，在圈梁下200mm处利用空压机进行支护桩凿除施工。
2）凿除作业中，先将中间一根支护桩保留，待两侧支护桩凿除完成后，在A、B地块圈梁底部各设置45°对称的25#型钢“八字撑”，型钢上下端焊接钢板分别与圈梁底、支护桩侧用M16膨胀螺栓固定，如下图所示。型钢“八字撑”安装完毕后，将原先保留的中间支护桩凿除。
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图7 支护桩凿除后圈梁底部加固详图
基坑施工过程中，由专业的第三方监测单位对基坑、道路及地下管线进行全过程的跟踪监测，根据监测报告内的各项数值及时采取预防措施；并在支撑施工时在与B地块圈梁相连的圈梁和角撑内设置轴力监测点，全过程监测轴力有无变化异常情况。基坑开挖完成后，圈梁、支撑轴力监测和周边管线监测数据均未达到报警值。基坑深层水平位移前后变化值在5mm以内。周围道路沉降、管线位移前后变化值在2～3mm之内。整个施工过程中的技术路线选择，对基坑的变形控制和周边环境保护起到了良好的效果，且未影响B地块基坑的正常开挖施工。
四、连通道结构施工
1、A地块地下室连通口开凿施工
1）在连通道基坑开挖的同时，进行A地块地下室连通口的开凿作业。开凿作业前，在地下二层开凿区域的地下室外墙内侧4m范围内搭设0.8m×0.8间距的加固排架，排架顶部采用顶托+木方，排架与待拆地下室外墙留设300mm操作空间。
2）地下室外墙采用机械切割和人工空压机凿除相结合的方式，先切割分界线，后用空压机凿除。凿除外墙时留取中间段600mm长墙体，待两侧凿除完成后，采取与支护桩凿除相同的方式布置45°对称的25#型钢“八字撑”，安装完毕后，将原先保留的中间墙体凿除。
3）A地块地下室连通口开凿施工过程中，由专业监测单位地下一层临近区域的墙、柱和楼板进行全过程的沉降监测，根据监测数值及时采取预防措施。整个凿除施工过程中，所有监测点的沉降均无异常，临近楼板面均未发现裂缝，已完成的结构成品得到了很好的保护。
2、A地块侧连通道接出结构防水节点
A、B地块地下室及地下连通道的结构外防水为一道防水涂料+一道防水卷材做法，由于连通道深埋地下的外部环境较为复杂，同时考虑到新老结构两侧的不均匀沉降，在地下水位较高、压力较大时，地下水将有穿过防水卷材搭接缝、透过防水涂料层的风险，这时将直接考验结构自防水能力。为有效应对连通道在A地块侧新老结构交接处可能出现的渗水隐患，我们还是从结构本身的最后一道防线考虑，通过以下措施来增强新老结构交接处的结构自防水能力：
1）在A地块地下二层连通口范围内外墙开凿施工完成后，搭设操作脚手架，在凿出的洞口四周外墙上，将连通道结构剖面尺寸线放出，并做好黑线标记，然后采用人工凿除方式将老结构表面凿毛并保持湿润。
2）凿毛作业完成后，在新老结构交接处中部埋设膨胀止水带。由于止水带与旧混凝土很难粘贴牢固，新浇筑的混凝土产生收缩后，原防水构造极易产生缝隙，防水设施将随之失去作用。通过深入分析，我们采取在老混凝土结构断面上开设止水条凹槽方式，将膨胀止水条的一半固定在老结构混凝土中，另一半浇筑在新混凝土结构内。连通道结构与老结构底板、侧墙和顶板交接处的节点处理如图8所示。
3）连通道浇筑分底板、侧墙及顶板两次浇筑，在底板浇筑完成时，采用塑料胶膜将侧墙下口300mm~1000mm范围内的未浇筑部位进行覆盖保护，在第二次浇筑前确保该区域接口不被污染破坏，并将侧墙下口首次浇筑的300mm高翻口内的止水钢板在水平方向插入止水带的外露部分，保证该新老结构交接阴角处得到有效的双重防水处理。
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图8 后浇墙与原框结构接缝处防水做法详图 图9 连通道底板翻坎与原外墙接缝处理示意图
五、结语
本工程A、B地块地下连通道在基坑围护与开挖施工、结构防水设计与施工等环节的科学策划和组织落实，有效克服了周边环境复杂和条件苛刻的不利因素，不仅使得这一项目如期得以推进，而且基本实现工程的顺利进行，达到了预期的目标。目前，该增设连通道基坑工程已全面完成，上部管线、道路等均已恢复，连通道结构在甲方销售展示和使用过程中均未发现渗漏迹象。本工程的成功实施，对在城市核心区进行增设连通道深基坑施工，增设连通道结构自防水施工等领域具有一定的借鉴和指导意义。