上海森信建设集团有限公司 上海市 200441
摘要：综合地下管廊作为一个地下工程，一般都先与邻近建筑物的开挖，当邻近建筑地下空间施工时，不可避免的对既有的邻近综合地下管廊变形产生影响。所以地下综合管廊保护越来越受到关注。以松江南站基地C19-33-01地块动迁安置房项目工程为例，介绍了在不同阶段对邻近地下综合管廊采取的保护措施，该管廊保护措施运用效果明显，对邻近的综合地下管廊影响得到了有效控制，可供类似工程项目进行参考。
关键词：地下管廊，基坑，地下结构
1、工程概况
1.1、工程地点
松江南站基地C19-33-01地块动迁安置房项目周边均为规划道路及规划建设地块，东侧留有一条4m宽乡间小道，该小道南侧不通，北侧通至车阳路，南侧为正在施工的地下综合管廊。
1.2、建筑概况
C19-33-01地块项目总建筑面积101637.63m²，其中地上建筑面积72373.96m²，地下建筑面积29263.67m²。主要建筑由7栋住宅楼、1栋商业用房及地下一层车库，其余为7个配套小单体等组成。其中7栋住宅和1栋商业用房为装配式混凝土结构。
1.3、结构概况
本工程采用结构相对标高，结构±0.00相当于绝对标高+5.26m，场地平整后自然地坪平均标高相当于绝对标高+3.21m，即相对标高-2.05m。
（1）地库部位：底板面设计标高为-5.40m，底板厚500mm，底板下设200mm素砼垫层，底板垫层底标高为-6.10m。承台垫层底标高为-6.30m。
（2）主楼地下室部位：底板面设计标高为-5.30m，底板厚600mm，底板下设200mm素砼垫层，底板垫层底标高为-6.10m。局部集水井电梯井部位垫层底标高为-7.45~-8.95m。
1.4、周边环境
（1）基坑西侧：
地下室外墙距用地红线约2.65～5.09m，地下室外墙外约2.65～5.09m为规划路望塔路，道路宽约20.00m，现为空地。
（2）基坑南侧：
地下室外墙距用地红线约6.22～9.22m，距地下室外墙约8.77～10.52m分布有已施工管廊，管廊结构宽约8.70m，高约4.1m，管廊顶绝对标高为-2.919~-3.507m。管廊开挖采用拉森钢板桩（U型500*200*24.3@500）+二道钢支撑进行支护，目前地下管廊主体结构已施工完成。
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图1 管廊与地下结构位置关系图
（3）基坑东侧：
地下室外墙距用地红线约14.76m，红线为规划旗亭路与南乐路交叉口，现为空地。
（4）基坑北侧：
地下室外墙距用地红线约3.52～6.32m，红线外为规划旗亭路，现为空地。
2、基坑工程特点
根据本工程基坑的开挖深度、面积、周边环境及地质条件特点如下：
1）本工程南侧地下室外墙距红线较近，地下室外墙距用地红线约6.22～9.22mm。
2）本工程南侧地下室外墙距综合管廊较近，地下室外墙距管廊约8.77～10.52m。
3）基坑南侧临近综合管廊一侧的基坑开挖深度为4.05m。本工程基坑南侧环境保护等级为二级，其余侧基坑环境保护等级为三级。
4）基坑南侧临近综合管廊，对围护结构变形控制要求较高，对管廊的变形控制要求也较高。
3、管廊保护措施
3.1、围护设计采取的措施
基坑南侧采用∅650@850钻孔灌注+∅650@900三轴搅拌桩止水帷幕+斜抛撑的支护体系，其中，钻孔灌注桩采用∅650@850钻孔灌注桩，有效桩长为10.25m；外侧采用∅650@900三轴水泥土搅拌桩止水帷幕有效桩长为9.5m，搅拌桩水泥掺量20%；西南角、东北角坑内采用ɸ609钢管作为角撑；南侧通长布置ɸ609钢管斜抛撑，间距8~8.5m；斜抛撑、角撑立柱桩采420x420钢格构立柱。坑内南侧通长采用∅700双轴水泥搅拌桩加固，弱加固深度4 m，加固宽度4.2m，水泥掺量8%，墩式加固深度4.0m，加固宽度4.2m，水泥掺量13%。斜抛撑底部放坡留土，土面采用网喷护坡。
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图2 基坑南侧支护体系
3.2、桩基施工采取的措施
本工程号楼工程桩采用PHS-AB400(220)预应力空心方桩，桩长约33m；车库采用边长X-PRS-300预制方桩，桩长23m。为避免桩基施工对管廊造成影响，采取以下措施：
（1）桩机选择：管廊影响范围内禁止采用锤击桩，全部采用静压桩。
（2）开挖防挤沟：桩基施工前，在管廊与工程桩之间沿止水帷幕开挖1.5m宽、2m深防挤沟，减少土体挤压应力。
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图3 防挤沟大样图
（3）应力释放孔设置：为减少压桩工程中因压桩过程超孔隙水压力产生的“挤土效应”对综合管廊结构影响，在基坑围护桩外侧设置4排应力释放孔,孔径300mm，孔深12m，间距1.5m，排距2.0m，梅花形布置,压桩过程中将做好管廊变形监测工作。
（4）布置监测点：桩基施工前，在南侧管廊上布置监测点，每天对监测点进行测量，密切观测管廊的水平位移和沉降变化情况。
（5）优化压桩路线：为避免压桩挤土效应对管廊产生变形影响，本工程拟将整个车库桩基工程东西方向划分为2个区，按照由南向北的顺序施工，应力向北扩散。同时，沉桩顺序遵循先深后浅、先密后疏、先长后短、先中央后四周、由里及外、离保护对象由近向远处的原则依次进行。
（6）控制压桩速度：正常每台桩机每天施工15－20套，邻近管廊的三排桩先行施工形成封闭桩，并放缓压桩速度，第一排桩按正常施工速度的30%施工，第二排桩按正常施工速度的50%施工，第三排桩按正常施工速度的80%施工。并根据实时的监测结果随时调整沉桩速率，必要时可采用加大间歇时间再施工，减少压桩施工的挤土效应和超静水压力，使沉桩后土中超静孔隙水压力有足够的消散时间，及时释放。
3.3、围护结构施工采取的措施
围护桩施工严格按照设计和规范要求，确保围护结构稳定可靠。围护桩施工严格按照设计和规范要求，确保围护结构稳定可靠。施工前应通过成桩试验确定搅拌下沉和提升速度、水泥浆液水灰比等工艺参数及成桩工艺。钻孔灌注桩为ɸ650@850，桩长10.25m，采用GPS-10桩机施工，采用隔四钻一的施工方法，每天每台桩机控制施工4根。三轴水泥搅拌桩为ɸ650@900，施工时严格控制每天施工方量，每台桩机每天施工不得工不得超过100立方；邻近重要保护对象时，应减缓施工速度，搅拌下沉速度应控制在0.5m/min -0.8m/min，提升速度1m/min内，喷浆压力不应大于0.8MPa，并保持匀速下沉或提升。提升时不应在孔内产生负压造成周边土体的过大扰动。双轴水泥搅拌桩施工时严格控制每天施工方量，每台桩机每天施工不得超过100立方。围护桩施工期间，如管廊位移、沉降值出现异常，应减缓施工速度，并加强监测和观察，通过检测数据及观察信息调整搅拌施工速度。
3.4、基坑降水采取的措施
车库施工阶段共布置41套轻型井点，其中基坑周边布置17套，中心岛布置7套，坑内布置17套，车库坑内井点随挖随拔除，车库周边井点于土方回填后拔除；要求水位降至坑底以下0.5m。基坑开挖前应先进行坑内疏干预降水，预降水时间不少于15天；基坑开挖前，水位应降至开挖面以下0.5~1.0m；开挖局部深坑时，水位应降至局部深坑以下不小于 0.5m，方可进行土方开挖。基坑施工过程中，应对坑内外地下水控制效果进行动态监测，并根据监测数据指导施工，做到按需降水，以控制对外围环境的影响。
3.5、土方开挖采取的措施
基坑开挖时，应严格遵循“先撑后挖”的原则，严禁先挖后撑。重点控制斜抛撑底部土方开挖顺序，管廊一侧抛撑底部土方划分为7小块，土体分块将按照设计开挖分块长度不宜超过30m进行控制，减小土方分块，缩小安装支撑时间。斜抛撑底部土方开挖时，在斜抛撑坑边留土上方铺设钢板便道，荷载限制为20Kpa，基坑边设置栏杆、警示标志，禁止行走重型车辆。斜抛撑底部土方开挖时，挖机、土方车在坑边留土上方钢板便道上行走。斜抛撑底部土方开挖时，挖机由中间向两边退挖，且相邻分块底板浇筑完成并达到设计强度80%后方可开挖下一相邻分块，防止围护结构变形引起管廊的位移和沉降。基坑开挖过程中应遵循“时空效应”，减少基坑暴露时间和面积；土方开挖顺序应以“先开挖基坑位移要求较低的一侧土体再开挖对基坑位移要求高的一侧土体”为基本施工原则。土方开挖和外运过程中，根据监测数据指导施工，做好地下管线和邻近管廊的保护措施。
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图4 南侧斜抛撑底部土方开挖示意图
3.6、支撑安拆采取的措施
为降低基坑南侧机械行走对管廊的影响，本工程斜抛撑安装、拆除设备采用坑内布置的塔吊。斜抛撑最长为18.8m m，ɸ609×16每米233kg/m，单根最大重量为4.38T。斜抛撑区域安装TC7030（2倍率）塔吊。其中，斜抛撑距TC7030（2倍率）塔吊最远距离为40m，塔吊起重量为6.32 T，覆盖范围内斜抛撑可拼装后采用塔吊吊装。钢支撑安装到位后，进行水平度的调整，仔细检查各节点（各连接焊接点和螺栓达到紧固可靠）的安装情况，待全部节点检验合格后，逐步施加预应力，施工时依据基坑围护的实际情况，遵照设计单位要求适当调整预应力吨位。自检合格后，请监理复验。
斜抛撑拆除需严格按照支撑拆除步骤进行：支撑拆除前，底板与围护桩之间已浇筑厚度、强度均同底板的素砼传力带，传力带强度达到设计强度80%。支撑拆除前，外墙与围护桩之间的换撑牛腿已浇筑并达到设计强度的80%。拆除钢支撑的原则是“隔一拆一”，严禁从一头一次对钢支撑进行拆除。在钢支撑安拆过程中，加强对围护结构的监控，出现异常，及时处理。
3.7、监测措施
由有深基坑施工监测经验的专业监测单位根据本基坑设计方案与设计要求编制详细的监测方案，并在围护、桩基、地下结构施工期间对管廊实施全过程监测。
在桩基、基坑开挖施工阶段，使用全站仪进行位移监测，监测频率为1次/d，基坑开挖后，监测频率调整为2次/d。当单次位移达到2mm以上或累计位移达到10mm应立即报告设计、监理与建设单位，并采取应急措施，控制变形进一步发展。
4.8.2监测结果
地下综合管廊在围护桩施工以及工程桩施工时，地下综合管廊有不同程度的隆起，其中最大值为8.45mm，之后随着扰动土体的应力释放，地下管廊测点的沉降逐渐平稳，至基坑开挖前地下管廊的位移数据基本稳定。
当基坑开挖后，对周边土体随之发生一定的水平位移和竖向位移，基坑围护结构位移逐渐向坑内发展，地下综合管廊因而出现向下位移的现象，随着开挖深度的增加，地下综合管廊的竖向位移值均匀适当增加，当基坑土方开挖到设计要求标高后，地下综合管廊的竖向最大下沉位移梁达到4.77mm。当分块底板浇筑完成并达到设计强度后，基坑围护结构变形趋于稳定，地下综合管廊位移也趋于稳定。地下管廊的最大位移量控制在4.77mm，满足综合管廊10mm最大变形值允许范围。
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图5综合管廊竖向位移变化曲线
结语
随着城市发展人们对城市环境提出了越来越高的要求，地下综合管廊对居民生活质量方面越来越重要，在邻近综合地下管廊施工时必须采取一定有效措施保障其外部作业对管廊本体产生影响。
通过在各个施工阶段采取相应的地下综合管廊保护措施的应用，最终综合管廊的最大变形控制在4.77mm，满足综合管廊水平和竖向位移最大10mm规范要求范围内，整个施工过程对地下综合管廊的影响变形均满足市政部门监管的严格要求。实测数据表明该保护措施的应用对地下综合管廊保护效果显著，可供类似项目借鉴。