曹中华
上海恒基建设工程项目管理有限公司，上海 200232
摘 要：徐汇区牙病防治所新建项目属于深基坑，采用φ900@1000、φ1000@1200钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕+二道钢筋混凝土内支撑的围护方案，顺做法开挖施工的围护形式。根据工程支撑的特点与现场实际情况，采用了栈桥出土与混凝土支撑相结合的基坑开挖措施，应用结果表明，该方案解决了施工场地狭小无法按常规开挖的难题，在保证基坑开挖过程安全的前提下，加快了基坑开挖出土的效率，达到了安全和工期目标。
关键词：深基坑；方案选择；栈桥；支撑；开挖；施工
引言
深基坑工程是危险性较大的分部分项工程，根据基坑安全等级必须进行基坑维护设计，而维护方案必须根据现场的实际条件编制。本文针对基坑无开挖作业面的特点，引入栈桥的施工方法。
1、徐汇区牙病防治所新建工程概况
徐汇区牙病防治所新建工程东靠枫林路，北侧为枫林国际大厦，南侧为中山南二路内环线高架，西侧围墙外为东安一村，具有优越的地理位置和区位优势。
项目总建筑面积为30396平方米，其中地上建筑面积21670平方米，地下建筑面积8726平方米。用地面积6960平方米，建筑高度50米，地上12层，地下2层。
基坑面积约5000m2，周长340m，场地自然地坪标高为-0.100M（绝对标高4.400M）。核心筒区基坑底标高为-11.250m（-12.570m），开挖深度为11.15m（12.47m），非核心筒区基坑底标高为-11.250m，开挖深度11.150m。基坑围护结构采用采用φ900@1000、φ1000@1200钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕+二道钢筋混凝土内支撑，顺做法开挖施工。
2、本工程难点、特点分析
2.1.地理位置特性、周边环境对基坑施工有很多制约因素
南侧围墙外侧为中山南二路和内环线高架，道路下分布有上水.煤气.雨水合流等管线，其中距离基坑最近的上水管线,距离为8.8米。内环线高架距离本工程基坑围护边线最近距离为19米。
东侧地下室边线紧贴用地红线及枫林路，距离现有围墙3.0米，围墙外为宽约4.5米的人行道路，枫林路宽为15米南北双向四车道，距地下室外边线20.5米外有一根天然气管道。
西侧为一居民小区（东安一村），小区内立要为6层住宅建筑，均为砖混结构。年代较久。围墙外六幢居民楼距离本工程地下建筑最近距离10.1米。
北侧为小区通道及新建工程（地上10层），道路下方分布有煤气.雨水.上水管线，其中距离基坑最近的为煤气管线,距离为5.6米。新建房屋距离本工程基坑边线最近距离约为22.6M。
2.2.施工场地狭小，无基坑施工作业面。本工程用地面积6960平方米，基坑面积约5000平米，土方开挖、出土总土方量超过5万立方、交通组织困难，基坑施工所需场地无法解决。
2.3.周边条件复杂，基坑安全等级要求高，基坑施工周期应尽量缩短。
3、栈桥出土与混凝土支撑相结合的基坑开挖方案确定
针对支撑形式和工程难点特点现状，提出钢筋混凝土内支撑与栈桥相结合的施工方案。栈桥布置如图所示
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图1栈桥布置图
3.1 栈桥作用
施工栈桥与第一道水平支撑合二为一，利用基坑内的对撑或角撑及边桁架支撑，基梁板及支承立柱的设计必须考虑在挖机、运输车辆、栈桥自重等各种动（静）荷载的组合作用下，满足强度、刚度稳定性、沉降及立柱插入深度的要求。
3.2 栈桥形式
本工程围护共设置二道钢筋混凝土支撑，布置形式以对撑为主，结合第一道支撑布置施工栈桥，栈桥梁截面为1100×1100、800×1100，栈桥围檩为1200×1100，栈桥板厚度250，板面标高-0.300。由于场地狭小，考虑到挖土、材料堆放、及土方车行走的实际需要，除预留三至四个出土口外，其余区域均布置栈桥，
表1 支撑体系明细表
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栈桥： 在第一道支撑上设计了栈桥，整个栈桥面积约为1800~2000平方。
支撑立柱：采用型钢格构柱，坑底以下设置φ800钻孔灌注桩立柱桩，格构柱柱插入立柱桩内3m，型钢格构柱穿越结构底板位置设置止水片。
表2 支撑立柱明细表
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3.3.施工总体技术路线
定位放线→清障→钻孔灌注隔离桩→围护桩及止水帷幕→工程桩→坑内加固→坑外止水→首道支撑及栈桥→降水→开挖→二道支撑→基础底板施工→拆除第二道支撑→地下二层墙顶板施工→拆除第一道支撑（除预留栈桥）→地下室外墙防水施工→地下室回填土→预留栈桥拆除→预留部分地下一层墙顶板施工→预留部分地下一层外墙防水→预留部分地下室回填土。
其中栈桥与基坑土方开挖关系：本次土方开挖的方向为南北两侧向大门栈桥方向开挖，最终在栈桥处收头。
（1）在首道支撑栈桥施工前，完成西侧挡土桩上口的连梁施工，完成塔吊安装，完成新开大门入档的设置，完成降水井的设置。在首道支撑、围檩养护期间进行基坑降水。
（2）待首道支撑、栈桥、围檩的混凝土强度达到设计强度的90%，且水位降至坑底以下500mm后方可开挖。
（3）第二次土方开挖至第二道支撑垫层底，支撑分四段施工，尽量减少基坑无撑暴露时间。最后一段在施工大门处。待第二道支撑最后一段混凝土强度达到设计强度90%后，即可进行第三次土方开挖，本次土方开挖的方向为南北两侧向大门栈桥方向开挖，最终在栈桥处收头。本次土方开挖采用4台0.3方小挖机下到坑内清土驳运，两台长臂挖机停在栈桥板上挖土装车，最后少量土方采用专用料斗由塔吊吊运出基坑装车运走。
（4）土方挖至距坑底300mm时采用人工钎土，不得超挖。挖机在挖土时，不应碰撞工程桩，更不能用挖机将工程桩截断。
（5）当挖至坑底标高时，应及时浇捣混凝土垫层，坑底的土方面层暴露时间不大于24小时。
（6）在地下二层顶板处设置混凝土换撑，换撑顶至围护桩上。同时在地下一层楼面上布置型钢换撑的预埋件。
（7）待地下二层墙、顶板混凝土到达50%时，可进行型钢换撑的施工，待型钢换撑和混凝土换撑达到设计要求的强度后开始拆除第一道支撑和栈桥，但保留7、8轴位置的横向栈桥。由于本工程场地狭小，且只有一个施工大门，一旦首道支撑和栈桥全部拆除，场内就失去了施工道路和材料堆场，后续无法施工，因此7、8轴处的栈桥保留下来做为施工道路和材料堆场，为后续施工带来便捷。此部分的栈桥拆除要等到地下室周边回填完成，道路形成，且位于中山南二路西南角的以后永久路口的施工大门开出，12层主楼结构封顶后拆除。然后将此部分预留的地下一层结构和5层裙房结构施工完成。首道支撑、栈桥的拆除也采用静力切割的方法拆除，局部采用风镐拆除。
4、混凝土栈桥实施控制要点
4.1.栈桥施工
4.1.1.立柱采用型钢格构柱，截面尺寸为460*460，型钢型号：4L160*16（栈挢）或4L140*12（非栈桥），立柱插入立柱桩的长度不小于3米，格构柱的制作及焊接应符合要求，格构柱下放过程中采用经纬仪控制垂直度。
4.1.2.新增立柱φ700/800钻孔立柱桩应在桩基阶段完成，不得遗漏。
4.1.3.支撑栈桥钢筋施工。
支撑钢筋现场成型加工，本工程场地极其狭小，钢筋加工场安排在支撑栈桥上。
支撑栈桥施工节点复杂，应严格按详图施工。
4.1.4.支撑栈桥模板施工
第一道支撑及栈桥模板：开挖至标高垫层浇捣后，按照设计图纸放出支撑、围檩灰线，搭设钢管排架支撑，铺设支撑、栈桥底模，排架立杆间距不大于900。
第二支撑模板：在土上铺设九夹板底模，侧模也采用九夹板，龙骨采用双拼Ф48钢管，800高支撑设置一道Ф14@800对拉螺栓，侧模旁边打入Ф48钢管地锚＠1600，支撑模板顶部采用Ф48钢管、扣件夹箍。
第二道围檩施工时，将灌注桩钢筋凿出，将模板对拉螺栓与桩钢筋进行焊接，进行单面的螺栓固定。
挖土施工前，必须对上道支撑的底模全部拆除，严禁有模板与支撑底粘连的现象。
支撑侧模的拆除必须在24h后进行，底模拆除（挖土）必须在达到设计强度后方能进行。
4.1.5.支撑栈桥混凝土施工
支撑及栈桥混凝土设计强度等级为C30，根据实际情况需要，必要时采取提高砼强度等级或掺早强剂的措施，以缩短养护时间，加快施工进度。
第一道支撑及栈桥分四次浇捣成型，每次均采用一台48米汽车泵浇筑，前三次浇筑泵车均停靠在场地内未开挖的区域，最后一次浇筑泵车停于施工大门处。
第二道支撑混凝土浇筑原则按挖土分块，分五块三次进行浇筑，均采用48米汽车泵于栈桥上进行浇筑。
4.2.栈桥使用注意事项
4.2.1.栈桥面均布施工荷载不得超过25kN／m2，施工车辆满载时不得超过50t。每跨内只能同时分布1辆施工机械，且此时在其全部临跨布置施工机械不得超过1辆。挖土机停靠工作位置之间至少应相隔15m。避免出现2台满载设备停靠于同一跨度等不利荷载分布情况。
4.2.2.在栈桥上堆载时，应进行隔跨布置，严禁出现连续堆载的情况。
4.2.3..进入栈桥车道上的土方车辆或挖机等机械，应控制运行速度，不得突然加速或急刹；满载后遇路面通行困难，需进行处理或缓慢驶过，汽车吊、混凝土泵车使用支腿工作时，其支腿下须铺设路基箱。
4.2.4.栈桥四周应设置安全护栏以确保施工车辆及作业人员安全，栈桥路面可根据需要采取防滑措施。
4.3栈桥拆除注意事项
4.3.1.支撑拆除方式
为保证周边管线和建（构）筑物安全，并确保在闹市区的文明施工，本工程二道混凝土支撑及栈桥拆除采用静力切割配合机械拆除的方式。
支撑静力切割前，搭设钢管扣件支撑排架，切割后的砼块采用汽车吊吊出基坑。
4.3.2.支撑拆除原则
支撑拆除将在换撑后进行，遵循支撑传力原理分段拆除，基础底板混凝土强度必须达到设计强度的80％方可拆除。拆撑前必须编制详细可行的施工方案，并经有关各方审核认可后方可实施。
4.3.3.拆除时对结构的保护
混凝土支撑底部搭设排架，排架上铺设竹芭，防止砼块直接落在结构的表面，排架底部铺设统长木板。
4.3.4.过程监控
支撑拆除过程中必须加强监测，情况及时通知有关各方，拆撑宜分区、分块进行，拆撑过程中出现的情况须同有关各方协同处理。
4.3.5.其它要求
支撑拆除施工应由具有相关资质的专业施工单位进行，拆撑前应采用有效措施保护混凝土结构梁板、地下室外墙板及支撑钢立柱，防止支撑拆除对结构构件产生不良影响。
5、混凝土支撑与栈桥结合使用的优势总结
5.1 技术方面优势
栈桥与混凝土支撑相结合，竖向支撑可利用原有的立柱桩，竖向支撑的格构柱不用单独增加横撑，利用原有的混凝土支撑即可满足稳定性要求，解决了无工作面进行深基坑土方开挖难题，解决了土方等车辆停靠、装卸问题，体现了技术方面的优势。
5.2 经济方面优势
栈桥实际增加费用并不大，但解决了钢筋加工场地问题，解决了地下施工阶段模板、脚手架等周转材料需堆放场地问题，综合比较而言降低了施工措施费，体现了经济方面的优势。
5.3 安全方面优势
利用栈桥作为施工平台，土方开挖施工快捷、方便，使用过程安全、可靠，缩短了基坑开挖周期，体现了安全方面的优势。
6、结论与建议
综上所述，每个深基坑工程所在的周边环境因素不尽相同，与之相对应的问题也自然不同，应有“方法总比困难多”思维，大胆借鉴成功案例解决工程遇到的难题。本文结合实例说明，施工前施工与设计应充分衔接；设计方案与施工组织设计应充分融合；栈桥与混凝土支撑相结合的深基坑开挖方式，充分利用了原支撑立柱桩及支撑自身构件，减少了栈桥的布置成本及布置工期。通过栈桥与第1道支撑结合的布置方式，便于施工机械直接进入基坑内进行土方开挖的施工，提高了基坑开挖效率，保证了施工过程的安全。
参考文献
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