凌冰川
上海嘉定新城发展有限公司
摘要：为解决周边环境复杂的异形大面积深基坑施工难题，降低对临近基坑重点保护建、构筑物的影响，通过优化异形基坑支撑维护体系、基坑与紧邻重点保护建、构筑物的隔离技术、以及对原重点保护构筑物修缮加固等技术措施，保证工程做好异形深基坑对周边复杂环境的影响控制措施，为今后类似工程的施工提供一定经验，以取得较好的经济效益和社会效益。
关键词：异形深基坑 复杂环境 影响控制措施
0 前言
随着城市深入发展，中心城区的深基坑工程常处于密集的既有建筑、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的近旁，虽属临时性工程，但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构及上部结构，稍有不慎，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。
基于此，本文通过优化异形基坑支撑维护体系、基坑与紧邻重点保护建、构筑物的隔离技术、以及对原重点保护构筑物修缮加固等技术措施，保证工程做好异形深基坑对周边复杂环境的影响控制措施，为今后类似工程的施工提供一定经验。
1 工程概况
工程位于上海市长宁区总建筑面积109131m2。主要包括1栋26层的办公楼及1栋9层的商业楼，办公楼建筑高度为120米，商业楼建筑高度为49.1m，设3层地下室。本工程地下室为框架剪力墙结构，基础为桩筏基础，桩基为钻孔灌注桩础底板厚度为1000mm，塔楼核心筒区底板厚度2500mm；底板面标高为-15.700。
基坑紧邻上海市主要交通干道延安高架路、凯虹路、伊犁路，车流十分密集，周边办公、住宅建筑密集：北侧虹桥宾馆、西侧伊犁路、加油站、变电站，东侧市南泵站管理所中山西路唧站（后文简称水库）、南侧上海生物物品研究所等， 其中加油站、变电站、东侧水库为临近基坑的重点保护建、构筑物。
项目基坑面积11800㎡，延长米511m，普遍开挖深度15.2m/16.6m，土方量约19.1万m。基坑呈不规则“L”型分布，属于异形深基坑，基坑安全等级为一级，环境保护等级西北角（临公共绿地侧）为二级，其余为一级。裙楼开挖深度约为15.4m，主楼下基坑开挖深度约为16.6/20.4m。
整个基坑一圈采用地下连续墙围护结构，共计94幅地下连续墙槽段，墙厚为800mm/1000mm。
基坑除环境保护等级为二级的公共绿地侧外，南侧及西侧深坑区域槽壁两侧采用φ850三轴搅拌桩加固，南侧、西侧临近加油站变电站边采用格栅裙边加固，东侧临近水库唧站采用满堂裙边加固，其余位置采用墩式加固。
坑内电梯井、集水井等局部落深区，采用Φ800@600旋喷桩处理，槽壁加固与被动土加固之间采用?800@600高压旋喷桩作为填充加固，地下连续墙槽段迎土面分缝位置设置3根?800@500高压旋喷止水，品字形布置。
2异形深基坑支撑围护结构体系优化技术
深基坑支护结构是对深基坑侧壁及其附近采取的支挡、加固与保护的一种防护性工程结构，应要满足稳定和变形的要求。因工程用地制约，设计基坑形状不规则，基坑整体呈不规则“L”型分布，西南侧地墙整体呈现弧线布置，西侧临近加油站一侧呈现一个凸字型，阳角总计有12个之多，施工过程中基坑变形控制难度加大基坑存在较多结构薄弱点，可能导致支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳，支护结构体系的安全性尤为重要。
?方案一：整个基坑一圈采用地下连续墙围护结构（两墙合一），在北面的公共绿地侧和东面临近水库侧采用800mm地墙，地墙外分幅接缝处采用高压旋喷桩品字布置止水。西面临近加油站及变电站侧采用1000mm地墙，凸字转角幅为1000mm地墙，连接处为800mm地墙，南面长边处均为1000mm地墙，北面均为800mm地墙，以上这些地墙两侧均采用双轴搅拌桩止水帷幕，坑内裙边保护要求高的阳角处及临近重点保护建、构筑物边采用三轴搅拌桩裙边加固。
?方案二：在方案一的基础上将东面临近水库侧原800mm的地墙增大至1000mm的地墙，其余围护结构体系不变。
?方案三：在方案二的基础上提出保护水库分坑的概念，采用800mm的分隔墙分成四个小坑对于基坑变形保护最优，但由于四个分坑依次进行施工，对二号楼主体也存在影响，不利于整体工程进度的推进。
?方案四：围护结构大部分均采用1000mm地墙，地墙两侧双轴搅拌桩止水帷幕，并临近加油站、变电站、南面长边、东面水库处均采用三轴搅拌桩裙边满堂加固，在水库与基坑之间增设隔离带，同时保证工程质量和工期的要求。
考虑到本工程周边环境复杂，临近重点保护建、构筑物多，特别是水库保护水务部门有重点要求并从施工的可行性、经济的适用性和工程的时效性等要求综合考虑出发，选择方案四作为最终围护结构体系设计方案。
3 基坑与重点保护建、构筑物隔离技术
设计阶段考虑到本工程基坑施工对东侧水库唧泵站和西侧中石化伊犁路加油站及变电站可能产生的风险，故在基坑东侧增设一道隔离桩以降低基坑开挖地层变形对水库的影响。西侧临近加油站、变电站，设计采用1000厚地下连续墙两墙合一围护结构，墙长33m，地下连续墙两侧采用Φ850@600三轴水泥土搅拌桩槽壁加固，以降低基坑开挖对建筑的影响。
在隔离桩桩型比选上，考虑钻孔灌注桩与TRD工法桩两者进行比选：
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在保障质量的前提下，优先遵循经济实用性的原则，故采用钻孔灌注桩+压顶梁的隔离桩形式。具有原设计隔离桩参数如下：隔离桩共95根，桩径Φ700，间距900mm，有效桩长24.8m，桩顶设置顶圈梁，圈梁顶标高-0.900；垂直度不大于1/200，主筋保护层厚度50mm，桩径容许偏差0~+30mm，桩位允许偏差 +20mm；钻钻孔灌注桩混凝土强度设计等级为C30，施工时提高一级采用C35。
3.1隔离桩定位方案比选
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根据上表可得，方案一、二需要对施工区域内的树木进行移除以及围墙的拆除及重建，需要的费用较多；在施工中需要与水库方协商的内容较多，受水库管理方要求制约因素影响较大，所需施工工期增加且不可控，可能对整个施工工期造成影响。
对比方案三，不需要进行树木移除及围墙拆除等费用较多的施工项目，且施工区域位于本项目内，施工中可根据我方要求进行施工，受水库单位影响小，施工工期短且更加可控。
综上考虑，建议根据方案三进行施工。
4 重点保护构筑物修缮加固技术
1#和2#水库均建造于1965年左右，如图9所示，水库平面尺寸约为50m×72m，地上部分高度约为3.5m，地下部分高度约为3.0m，采用钢筋混凝土结构，混凝土强度为200号，筏板基础。
水库的侧壁和底板沿长度方向设置变形缝2道，沿宽度方向设置变形缝1道。
4.1水库修缮加固总体技术路线
中山西路唧站2号水库拟定修复流程如下：
准备工作→水库排水→配重→绿化移植→挖土施工→加固修复→屋面防水层→回土、植被→清理恢复。
4.2 钢结构工程
（1）钢构件加工工艺流程：
原材料矫正→放样→气割→零件平直→边缘加工→铲磨除锈→拼装→焊接总装→油漆
（2）材料验收
（3）材料堆放
（4）总装焊接
（5）连接板件安装
4.3 防水卷材工程
本次采用4mm厚耐根穿刺改性沥青防水卷材+3mm厚聚合物改性沥青防水卷材，工艺采用热熔法施工。
（1）施工流程
清理基层→涂刷基层处理剂→铺贴卷材附加层→铺贴卷材→热熔封边→蓄水试验→保护层
（2）详细工艺
①清理基层：施工前将验收合格的基层表面尘土、杂物清理干净。?
②涂刷基层处理剂?高聚物改性沥青卷材施工,按产品说明书配套使用,基层处理剂是将氯丁橡胶沥青胶粘剂加入工业汽油稀释,搅拌均匀,用长把滚刷均匀涂刷于基层衷面上,常温经过4h后,开始铺贴卷材。?
③附加层施工：一般热熔法使用改性沥青卷材对防水层施工前,在女儿墙、水落口、管根、檐口、阴阳角等细部先做附加层,附加的范围应符合设计要求。?
④铺贴卷材?
卷材的层数、厚度应符合设计要求。多层铺贴时接缝应错开。将改性沥青防水卷材剪成相应尺寸,用原卷心卷好备用;铺贴时随放卷随用火焰喷枪加热基层和卷材的交接处,喷枪距加热面300mm左右,经往返均匀加热,趁卷材的材面刚刚熔化时,将卷材向前滚铺、粘贴。
卷材应平行屋脊从檐日处往上铺贴,双向流水坡度卷材搭接应顺流水方向,长边及端头的搭接宽度,满粘法均为80mm,且端头接茬要错开50mm。
卷材应从流水坡度的下坡开始,按卷材规格弹出基准线铺贴,并使卷材的长边与流水坡向垂直。注意卷材配制应减少阴阳角处的接头。
铺贴平面与立面相连接的卷材,应由下向上进行,使卷材紧贴阴阳角,铺展时对卷材不可拉得太紧,且不得有皱褶、空鼓等现象。
5 结语
以在建的项目为工程背景，对施工现场的异形基坑支撑围护结构体系优化；基坑与重点保护建、构筑物隔离；重点保护构筑物修缮加固等施工技术进行研究及关键技术攻关，通过实际实践达到了良好效果。
通过本文的研究，总结出一套针对大型工业厂房钢结构施工的方法及地坪施工质量控制的有效措施，为今后类似工程的施工提供一定经验。
参考文献：
[1]游易楚编.紧邻既有建筑物的异形深基坑支护设计与施工变形控制技术.福建：福建建筑出版社，2020年第12期
[2]陈骏，王明胜.上海绿地和创大厦异形深基坑围护的设计[J].建筑施工，2007，1004- 1001（2007）01- 0007- 03
[3]林雪梅编.周边复杂环境下软土异形深基坑支护优化设计.福建：福建建筑出版社，2018年第05期