地下车库施工降低对周围环境的影响

◎ 上海新长宁集团建筑装饰实业有限公司 马德理 唐佳伟

1 工程概况

1.1 项目概况

上海长宁区P+R公用停车库，位于福泉路88号。本项目由地上一幢6层停车库、二幢8层办公用房和地下一层人防车库组成。地下一层人防车库基坑开挖面积约8423平方米，基坑围护周长约582米，开挖深度5.25米；基础集水坑落深1.05米至1.35米。

1.2 周边环境

1.西侧围护边线与红线最小距离为3.2米，红线外为福泉路，道路管线有：信息管线、市内电话管线，合用12孔砼管，距基坑边线5.3米；Ф300污水管线距基坑边线14.3米；Ф600雨水管线距基坑边线16.3米。

2.北侧围护边线与晨讯公司8层办公楼最小距离为21米，与晨讯大楼地下车库最小距离为6米，并预留有2个车行道接口，为日后与本工程贯通做准备。

3.东侧围护边线与卡帝乐公司8层办公楼最小距离为14米。

4.南侧距地铁二号线淞虹路站22米，并预留有一个人行道接口，为日后与二号线地铁淞虹路车站贯通做准备。

1.3 工程地质条件

土层名 层厚(M) γ kN/m3 φ (度) C (KPa) K vcm/s①1 填土 0.8～ 2.3② 粉质粘土 0.7～2.2 18.4 14.5 21 4.0E-7③ 淤泥质粉质粘土 6.2～7.5 17.4 14.5 11 3.0E-6④ 淤泥质粘土 10.0～11.2 16.8 11 13 5.0E-7

2 工程特点与难点

1）本工程基坑面积较大，边长大，土方开挖量较大，约6万m3。

2）西侧距红线近且管道较多，围护设计应对此处考虑适当加强。

3）南侧与其较近的地铁2号线淞虹路站较近，为防止和减小对地铁的影响，工程桩改为非挤土桩（钻孔灌注桩）。

4）晨讯地下车库墙板及办公楼基础底板距基坑内边线普遍在3～5m之间，局部只有2.5m左右。基坑围护评审专家要求：地下车库结构未完成前，为保证基坑的安全、保证周边群楼下的地基土稳定、保证周边群楼的安全和质量，合理选用基坑支护体系至关重要，合理安排开挖土方和车库分段施工、先后顺序是重点考虑和解决的问题。

3 围护设计概况

1）基坑围护方案的选定必须综合考虑工程本身的特点及周围环境的要求，在满足地下室结构土建施工及确保周围环境安全可靠的前提下，尽量达到既经济合理，又方便施工及提高工效的目的。本工程根据安全需要选用组合型的基坑支护结构体系。北向晨讯段采用密插型钢水泥土搅拌桩墙（SMW工法桩）作为基坑挡土围护和止水帷幕；南向地铁站段采用三轴水泥土搅拌墙加内侧灌注桩排桩围护结构；东向和西向采用三轴深层搅拌桩重力式挡土墙的围护方法及分段施工的顺序，主要考虑到以下几点：①基坑越早开挖工期越短，开发商资金可尽快回收，从而可以尽早产出投入使用或者减少贷款利息；②基坑距离晨讯车库较近，先行开挖可对晨讯地下车库墙体进行卸载，从而减小风险及降低围护工程造价。

2）因东侧和西侧坑边距离周圈楼群及道路管线较近，通过土体卸载，车库实际开挖深度减小为4.90m，采用深层搅拌桩重力式挡墙的围护型式，施工工艺较简单，搅拌桩满足养护时间以后即可大面积开挖至坑底，对工期无影响，且能同时作为止水帷幕使用，桩体常布置成格栅式，造价较省。

3）贴边深坑处采用围护墙体加强、加长的形式进行加固；对暗浜区坝体宽度加宽1.0m，并要求搅拌桩水泥掺量增加2%进行加强。

4）本基坑面积较大，重力坝最长边接近120m，为了控制“边长效应”，方案设计时采用了以下措施来减小重力坝的位移：①每距离约35m在坑内设置一处加固暗墩；②土方须分块开挖，分块浇捣底板，同一边长不允许同时开挖到底。

5）因局部围护边线距离群楼较近，搅拌桩需在工程桩间穿插，为防止工程桩承受侧压力，增加灌芯长度至坑底以下3.0m。

4 基坑围护及土方开挖等主要施工技术

4.1 深层搅拌桩施工

采用二喷三搅工艺，搅拌桩水泥掺量13%，即 ：搅拌下沉--喷浆提升--搅拌下沉--喷浆提升--下沉--搅拌提升--完成。泥浆配合比按设计要求水灰比为0.55；搅拌下沉速度1m /分钟；提升速度0.5m/分钟。注浆泵压力控制在0.4～0.6Mpa范围内。为了保证桩端施工质量，当浆液到达出浆口时，搅拌头不要提升，在桩端喷浆座底30秒，使浆液完全达到桩端。搅拌桩施工前应对桩架进行检查，搅拌头叶片直径检查。 施工时，须量测桩架平台高程，以控制桩底标高，桩底标高以二搅拌头片的中线为基准。深层搅拌桩施工时保证水泥用量和保证搅拌速度。

4.2 井点降水施工

基坑开挖前两周应进行坑内降水，坑内设观察井，降水深度控制在开挖面以下1.0m ,本基坑共布设15套轻型井点降水。轻型井点管长6.0M，滤管长1.0 M，井点间距1.2 M。总管安装真空表，控制实际真空度。降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项工作，确保降水的连续性。

4.3 挖土、结构施工安排

合理安排车库开挖、结构施工的顺序是该工程施工安排的关键问题，一要满足工期的要求，尽早完成地下车库的结构封顶；二要满足专家评审提出的要求，确保基坑和地下工程的安全和质量；三要避免工人窝工现象。这三点给该项目提出了施工管理难题。经反复研究，优化考虑，最后形成的施工方案如下：地下工程基础、主体结构施工随挖土完成及时跟上，施工顺序同挖土顺序。挖机从东向西方向顺序开挖，车库按后浇带共分9块挖土区域，挖机的挖土顺序为：①、②区域—③、④、⑤区域 ；⑧、⑥区域—⑨、⑦区域，每次挖土完成后车库基础、主体结构施工及时跟上，施工顺序同挖土顺序，这样的施工部署既确保基坑的安全和质量，又合理安排了工期，同时避免工人窝工的现象，合理的解决了这一难题。

5 基坑监测

整个基坑施工阶段，委托了专业监测单位对基地周围地下管线、建筑物，基坑围护桩顶水平位移及沉降，围护桩深层水平位移（倾斜）及基坑外水位等实施监测；基本保持1次/天的监测频率，并根据工况变化、监测项目的重要情况及监测数据动态变化随时调整监测频率，及时将形变信息反映给甲方、总包、监理等有关单位，以便及时调整施工工艺，施工节奏，有效控制周边环境和基坑围护机结构的形变。在基坑开挖及地下车库结构施工过程中，围护结构桩顶水平位移累计最大值在22mm～33mm之间，累计垂直位移最大值在23mm～29mm之间，均未超过报警值，整个基坑处于较稳定状态，最终确保了周边的管线和建筑物的安全。

6 实施效果和结论

本工程基坑围护采用卸载土及深层搅拌桩重力式挡土墙和SMW工法和灌注排桩的组合围护型式，即节约了围护的造价又满足了围护安全性的要求，实施效果总体较好。经总结，一是围护设计采取了组合式的基坑支护方案，有效控制了基坑的变形，二是加强了围护施工的质量，减小围护的变形，三是合理安排了挖土、地下车库结构施工流程，四是加强了基坑监测工作，地下车库开挖时增加了对周边环境、楼的沉降和倾斜观测，频率为1次/天，根据观测情况合理调整地下车库的施工进度，笔者认为类似此类基坑按照上述几点要求去实施，合理安排结构施工的顺序和进度，才能做到安全、可靠、经济、合理。