丁波 陈晓东 赵岩
中建八局第四建设有限公司华东公司
摘要:在基坑围护施工中，经常会遇到各种地下障碍物，给围护结构施工带来很大困难，处理不当会对周围环境和临近建筑物造成不良影响，近年来出现了一种新式基坑围护结构遇地下障碍物施工技术，国内各建筑单位、各建筑企业为满足施工质量的要求，开始逐渐采用这项施工技术，它对比于传统方法工程量小，耗时短、费用低，并降低了对周边环境与邻近建筑物的影响，提高施工质量。本文将介绍这种新式基坑围护结构遇地下障碍物施工技术在实际施工中的应用，包括它的优点、分析、施工工艺和工程流程，为推广应用这种技术提供参考。
关键词：软弱地基土；设计变更；应用分析
以往处理地下障碍物一般采用大开挖方法整体清除，然后逐层回填夯实再进行相关围护结构的施工作业。然而，在长三角和沿海软弱地基土分布的广大区域，对体型较大、埋深较深的地下障碍物进行处理，不仅需要投入较大工程量，耗时长、费用高，而且挖掘出的土方受施工中基础土体的扰动和地下水侵扰作用多呈流塑状，不宜夯实，不满足施工的要求，并给后续围护结构施工增大难度。同时，大量处在市区繁华地段高层建筑、老城区改扩建等基坑工程受复杂周边环境和临近建筑物影响，不具备直接对地下障碍物进行开挖作业的条件。这种情况下，新式基坑围护结构遇地下障碍物施工技术推广就很有必要。本文以现场实际施工为例，说明此项技术的优势。
一.工程应用
1.基坑围护结构遇地下障碍物施工技术概述
上海览海西南骨科医院位于上海闵行区华漕镇新虹桥国际医学中心33-09地块内，南侧临季乐路，北临医济中路，东临医济西路，西临金光路。基坑面积约21026㎡。本工程汽车坡道共分为4个，其中1#坡道基坑面积为715 m2,延长米为145m;2#汽车坡道基坑面积为232 m2,延长米为52m;3#汽车坡道基坑面积为845 m2,延长米为90m;4#汽车坡道基坑面积为849 m2,延长米为151m。4#汽车坡道基坑围护结构采用钻孔灌注桩结合单排三轴水泥土搅拌桩止水帷幕的形式，内部设置一~三道水平支撑；浅部采用高压旋喷桩重力坝的形式。
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图1 4#坡道周边环境图
4#坡道围护结构施工至北侧连通口地下9m时遇到地下障碍物阻碍无法施工，经探测障碍物为原有地下围护结构SMW工法桩，4#坡道的三轴搅拌桩与围护灌注桩无法在原地下围护结构上施工，且围护位置与北侧临近建筑物地下室外墙很接近，障碍物处理存在以下难题：
1、原先加固土体强度过硬，导致现有三轴搅拌桩机、钻孔灌注桩机钻头无法钻进；
2、地处新虹桥国际医学园区，基坑安全等级一级、环境保护等级二级，基坑稳定性、周边建（构）筑物、市政地下管线保护要求高；
3、原有三轴搅拌桩内加型钢清除困难，造价成本高，费时费工；
4、此区域施工范围狭小，开挖施工操作安排局限性大，围护灌注桩被迫南移，造成后续地下主体防水、模板支设无施工空间等不良影响。
为了解决以上难题，采用一系列设计变更手段调整基坑围护结构的数量、位置、桩型等设计参数，基础结构、外墙防水设计、施工工艺等，有效避开地下障碍物，确保工程顺利施工。
2.工艺原理
以设计变更的形式调整基坑围护结构的数量、位置、桩型等设计参数，主体结构的施工工艺等，有效避开地下障碍物，便于基坑围护结构和地下主体结构施工，同时保证基坑稳定性和安全性，最大限度减少对周边环境和临近建（构）筑物的影响。
3.施工流程
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4.三轴搅拌桩止水帷幕调整
三轴搅拌桩桩位进行调整施工，南侧靠连通口区域三轴搅拌桩整体向南移位至距医院地下室结构外墙100mm，避开地下原SMW工法桩障碍物，桩型采用φ850@600，标高-1.300~-20.300m，桩长19.00m，水泥掺量20%，该区域三轴搅拌桩套打钻孔灌注桩，三轴搅拌桩施工完成后6小时内完成灌注桩施工。
5.围护钻孔灌注桩调整
南侧靠连通口区域10根钻孔灌注桩进行调整施工，整体向南移位至距医院地下室结构外墙100mm，避开地下原SMW工法桩障碍物，桩型为φ1000@1200，标高-2.600~-32.100m，桩长29.50m混凝土强度等级为C30（水下），与三轴搅拌桩套打施工。
连通口东西两侧增加围护钻孔灌注桩进行加固挡土，连通口东西两侧各增加1根钻孔灌注桩,总共施工2根，桩型为φ1000@1200，标高-2.600~-32.100m，桩长29.50m，混凝土强度等级为C30（水下）。
6.高压旋喷桩调整
连通口周边范围内增加高压旋喷桩封底加固，东西两侧原设计各2排共27根高压旋喷桩，桩型为φ800@600，标高-1.300~-20.300m，桩长19.00m，水泥掺量25%，遇地下障碍物无法施工到设计深度，原设计桩型取消，同时保证基坑土体稳定性，调整为东西两侧各增加至5排高压旋喷桩，南侧与三轴搅拌桩之间增加2排高压旋喷桩，总共105根，桩型为φ800@500，标高-1.300~-10.300m，桩长19.00m，水泥掺量25%。
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图3 连通口东西两侧原设计高压旋喷桩（φ800@600，桩长19m，水泥掺量25%）取消，增加为5排高压旋喷桩（φ800@600，桩长9m，水泥掺量25%），南侧与三轴搅拌桩之间增加2排高压旋喷桩（φ800@600，桩长9m，水泥掺量25%）。南侧区域围护钻孔灌注桩及三轴搅拌桩整体向南移位至距医院地下室结构外墙10cm处。连通口东西两侧各增加1根钻孔灌桩桩。
7.基础边梁进行施工调整
1、相碰撞区域基础边梁内移400mm施工，避开围护桩，基础边梁尺寸为1600*1200m。
2、在围护桩内植筋φ22@150，将基础边梁与围护桩相连，植筋深度依据植筋胶说明书选取。
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图4 基础边梁变动节点
8.外墙防水设计及施工工艺进行调整
此区域的外墙施工采用单面支模施工，不采用对拉螺杆，将防水卷材侧为地下室外墙浇筑模板界面，防水具体做法如下：
1、围护桩桩缝抹平补漏；
2、木模板封边固定在围护桩一侧；
3、木模板上铺贴4.0mm厚弹性体改性沥青（SBS）防水卷材（Ⅱ型），铁钉固定，围护桩外侧防水交界处留头至少1000mm搭接长度；
4、钉眼处热铺贴1道200mm*200mm 4.0mm厚弹性体改性沥青（SBS）防水卷材（Ⅱ型）；（5）3.0mm厚弹性体改性沥青（SBS）防水卷材（Ⅱ型）；
5、附加1层1.5厚TPZ分子粘纤维增强型防水卷材作保护层；
6、单面支模外墙施工混凝土浇筑成型；
7、围护桩外侧双面支模区域外墙拆模，防水卷材施工同留头处搭接，形成连续防水界面。
4.0mm厚弹性体改性沥青（SBS）防水卷材（Ⅱ型）+ 3.0mm厚弹性体改性沥青（SBS）防水卷材（Ⅱ型）满足地下室Ⅰ级防水要求，钉眼处热铺贴1道200mm*200mm 4.0mm厚弹性体改性沥青（SBS）防水卷材（Ⅱ型）作为补钉眼处防水处理。
1层1.5厚TPZ分子粘纤维增强型防水卷材作为防水保护层，抗冲击和耐根穿刺性能优异，能
承受钢筋的冲击，有较强的的耐化学腐蚀性，对来自混凝土浆液中的碱水有很好的的抵抗性，防止钢筋穿刺和混凝土石子刺破、混凝土浆液腐蚀，有效保护防水层。
图5 防水节点
9.施工人员、机具准备
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二.应用分析
1.适用范围
（1）受土层、土的粒度、土的密度等因素影响，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质黏土、粉土、砂土、黄土及人工填土中的素填土等多种土层。
（2）适用于狭小场地内，新旧建筑物距离近的基坑围护遇地下障碍物施工。
（3）适用于周边地下环境复杂和临近建（构）筑物密集场地遇地下障碍物施工，该场地往往不具备直接对地下障碍物进行开挖清除的条件。
2.施工优势
采用新式基坑围护结构遇地下障碍物施工技术具有以下优点：一是施工效率高，大大缩短施工工期，在前期基坑施工工期紧张，不影响工序穿插衔接方面尤为关键，减少施工成本；二是施工中污染破坏小，对周围地基土基本无扰动、无挤压，有效保护地下管线构筑物等，三是适用性强，尤其在施工场地较小、周围地下环境复杂、周边建筑较多等地方。四是安全性高，不对地下障碍物进行清除处理，不大范围大深度开挖作业，避免了基坑受力不均、沉降、局部坍塌、坑底管涌的危险可能。
结语
通过以上一系列配套的施工方法成功解决围护结构施工遇地下障碍物的难题，以保证基坑围护结构和地下室主体结构的顺利施工。满足设计和规范要求的变更调整使结构施工避开地下障碍物的做法特点是处理费用节省，工期影响小，保证围护结构质量，对周边环境、建筑物影响小。通过以上方法处理地下障碍物的骨科医院工程，基坑围护体水平、垂直位移累计未达到报警值，坑外土体位移、最大沉降不到30mm。地下室外墙防水施工质量检测符合要求，做到外墙无渗漏。工期效益围护结构施工相对提前7-10天的工期。