深基坑土方栈桥开挖施工方法

张飞君 汪 磊

(武汉建工集团股份有限公司，湖北 武汉 430000)

·岩土工程·地基基础·

深基坑土方栈桥开挖施工方法

张飞君 汪 磊

(武汉建工集团股份有限公司，湖北 武汉 430000)

结合工程实际，介绍了深基坑土方栈桥开挖施工方法，并阐述了该方法与传统土方开挖方法相比所具有的优点，从栈桥布置、土方分层开挖、土方开挖走向等方面，总结了施工中应注意的问题，为深基坑土方栈桥开挖施工积累了经验。

深基坑，支撑系统，栈桥，土方，开挖方法

1 工程概况

1.1 工程简介

恒融商务中心二期工程位于武汉市江汉区102号路与常青路交叉区域。东临常青路，南邻云飞路，北面为武商量贩及航天花园小区。地下3层，地上包括30层和21层两栋塔楼及4层裙楼。场地内地质条件复杂，基坑平面呈不规则，基底尺寸长164.343 m，宽78.4 m，周长为422 m，基底总面积约8 516.5 m2。综合基坑开挖深度(地下室最深开挖深度为20.5 m，平均开挖深度为16.4 m)、周边环境条件和工程地质及水文地质条件，本基坑安全等级为一级，基坑支护的设计使用期限为12个月。

1.2 设计概况

基坑总体支护方案：周边支护采用地下连续墙支护，竖向设置3道钢筋混凝土支撑，三轴水泥土搅拌加固槽壁和被动区，基坑内部管井降水。

1)三轴搅拌桩。三轴搅拌桩采用φ650@450 mm三轴搅拌桩设备进行施工，搅拌桩成桩采用一喷二搅的施工工艺。其中被动区加固及槽壁加固内侧水泥掺量15%，坑中坑支护及槽壁加固外侧水泥掺量18%。

2)地下连续墙。地下连续墙混凝土设计强度等级均为C30，混凝土浇筑时充盈系数大于1。地下连续墙竖向主筋保护层厚度迎土面为70 mm，迎坑面为70 mm。

3)内支撑系统(本工程±0=22.600)。基坑竖向设置三道临时钢筋混凝土支撑，采用对撑角撑桁架支撑体系；各道支撑中心标高为：a.第一道钢筋混凝土支撑系统中心标高为：20.700(-1.900)；b.第二道钢筋混凝土支撑系统中心标高为：15.600(-7.000)；c.第二道钢筋混凝土支撑系统中心标高为：10.800(-11.800)。基坑支护平面布置图见图1，图2为基坑支护剖面图，图3为栈桥立体效果模拟图。

1.3 土方开挖难点

1)本工程因为场地狭窄，基坑开挖面大，坑边两侧几乎没有临时便道，对土方开挖过程中的车辆运输带来极大困难。

2)本工程基坑采用竖向设置三道临时钢筋混凝土支撑，采用对撑角撑桁架支撑体系。第一道支撑与第二道支撑竖向净间距4.3 m，第二道支撑与第三道支撑竖向净间距4 m，第三道支撑与基坑底面竖向最小净间距3.2 m。密集的支撑结构，在保证基坑安全的同时，大大增加了土方开挖的难度。

3)对于紧邻建筑物的地铁站、航天花园小区、中国石化大楼及地下管线的调查、保护要及时、准确的做好监控，建立相应的应急救援措施等。

4)土方开挖工程量大，与支撑结构施工需交错进行。

为了解决上述该工程深基坑土方开挖的难题，本工程采用了深基坑土方栈桥开挖施工。

2 深基坑土方栈桥开挖施工方法

2.1 栈桥布置

本工程栈桥分为A，B，C，D四段，A段标高为第一道支撑标高，B段标高为第一道支撑至第二道支撑标高，C段标高为第二道支撑标高，D段标高为第二道支撑至第三道支撑标高。栈桥平面布置图见图4。

2.2 土方开挖分层及方向

1)土方开挖分层。

a.首层土方开挖，从场坪自然地面到标高-2.33 m处(首层支撑底面标高以下0.030 m)。

b.第二次开挖首层支撑至二层支撑以下(标高-7.48 m)的土方，开挖深度5.15 m，此次土方分两层开挖，第一层3 m，第二层2.15 m。

c.第三次开挖第二道水平支撑至第三道水平支撑以下0.030 m处(标高-12.23 m)，开挖深度4.75 m，此次土方分两层开挖，第一层3 m，第二层1.75 m。

d.第四次开挖第三道水平支撑以下土方至基坑底面以上0.300 m处(-15.300)，开挖深度为3 m。

2)各层土方开挖方向。

此次土方开挖，除第一层土方由中间向围护结构四周开挖外，其余均由围护结构四周向栈桥靠拢开挖。最后将行车通道剩余土方集中堆放于栈桥附近，便于长臂挖机转运，最终完成土方开挖。

由于基坑深约16.4 m，现场场地有限，周边建筑物多，为保证基坑施工安全，确保工期。本工程土方开挖将采取合理的施工顺序，其中基坑开挖方向如图5～图8所示。图5为第一层土方开挖方向示意图，图6为第二层土方开挖方向示意图，图7为第三层土方开挖方向示意图，图8为第四层土方开挖方向示意图。

第一层土方开挖以①②为中心点向③④⑤⑥开挖。

第二层土方开挖以⑤⑥为起点，经过①②③→④，通过A段栈桥将土方外运。

第三层土方开挖以②④⑤为起点，经过③⑥→①，通过C→B→A段栈桥将土方外运。

第四层土方开挖以②④为起点，经过③⑥①→⑤，通过D→C→B→A段栈桥将土方外运。

2.3 栈桥土方开挖优点

1)深基坑土方栈桥开挖施工法优点。

a.传统的垫土修坡道挖土方案，在每道内支撑施工完成后需要重新回填土坡道，工期长、工程量大，同时，对于垫土修坡，其坡道下的内支撑无法施工，支撑不能形成整体，影响了支护的有效性；深基坑土方栈桥开挖法，土方开挖与栈桥的形成互不干扰，栈桥下方土方可与其他部位土方同时开挖，保证支护结构的整体性与有效性[1]。

b.传统垫土修坡土方开挖方法，开挖过程中自卸汽车的振动荷载会影响内支撑体系的安全；深基坑土方栈桥开挖法，机械在栈桥上行走，该荷载通过桥面、格构柱、立柱最终传递到了基础，不影响支撑系统的安全。

c.传统垫土修坡土方开挖方法，每层开挖过程中，为了经济考虑，临时便道修筑有限，往往导致挖土过程中的土方二次转运，

影响作业效率；深基坑土方栈桥开挖法，栈桥由地面开挖层直接修至坑底，直接进入基坑内装土进行开挖，不存在土方的二次转运。

d.传统垫土修坡土方开挖方法，地下室施工期间无法利用基坑内的场地作为临时堆场及临时加工区；深基坑土方栈桥开挖法，地下室施工期间，栈桥可以作为临时周转材料的堆放场地，在不超过设计使用荷载的前提下，可以作为临时钢筋及其他构件的临时堆场，也可满足车辆就近装卸[2，3]。

2)深基坑栈桥土方开挖法施工注意事项。

a.基坑挖土严格遵循先撑后挖的原则，分层、对称开挖。土方开挖过程中，尽量缩短基坑无支撑暴露时间。土体无支撑暴露时间、开挖面支护体无支撑暴露长均需满足规范要求。

b.挖土顺序、流程及方式严格按方案要求进行，不得超挖，开挖面的高度控制在3 m以内，并按不大于1∶1.5放坡；挖土机械如需在支撑上运作，必须覆土高于支撑顶面30 cm及铺设走道板，另外严禁在底部掏空的支撑上行走与操作。立柱周边对称掏空，以防止立柱受力不均。

c.基坑开挖过程中，采取有效的措施，确保边坡留土及动态土坡的稳定性，慎防局部土体的坍塌造成现场人员的损伤及机械的损坏。

d.基坑开挖期间地面荷载限值15 kPa。支撑和围檩上不得堆载。机械与车辆不得碰撞支撑及立柱，机械及车辆进出口处需另行加固处理。

e.基坑内排水沟及集水坑不得设置于基坑周边，距离支护体至少要保证大于3 m。开挖过程中发现支护体渗水应及时采取封堵措施。

f.栈桥面均布施工荷载不得超过设计规定。挖土机停靠工作位置之间应保持规范规定的安全距离，避免多台满载设备位于同一跨度等不利荷载分布情况。栈桥桥面根据需要采取防滑处理，栈桥两侧护栏应满足安全使用要求[3]。

3 结语

文章结合工程实例，详述了深基坑栈桥土方开挖施工方法中栈桥的布置、土方分层开挖、每层土方开挖走向等施工要点，同时阐述了深基坑栈桥土方开挖施工方法与传统垫土修坡施工方法相比的优点及该施工方法施工过程中的注意事项，为以后的深基坑栈桥土方施工方法提供了参考。

[1] 赵升峰，李书波，马世强.深基坑栈桥支撑结构设计与实践[J].岩土工程技术，2012，26(3)：128-131，144.

[2] 郭亮亮，陆志军，陈大友，等.混凝土栈桥与支撑相结合的深基坑开挖技术[J].建筑施工，2014，37(3)：226-228.

[3] 王 云，王波兰，邵成峰.栈桥在深基坑工程施工中的应用[J].浙江建筑，2012(4)：44-47，51.

The construction method of deep foundation excavation by using trestle bridge

Zhang Feijun Wang Lei

(WuhanConstructionEngineeringCo.,Ltd,Wuhan430000,China)

In combination with the practical construction, the paper makes a detailed account of the construction method of deep foundation excavation by using trestle bridge. Meanwhile, the principal advantages of this kind of method are explicated by comparing to the traditional method of excavation. From the trestle layout, earthwork layered excavation, earth excavation direction and other aspects, the problems that claim attention during the process of new method are also presented. Offers references for the deep foundation excavation by using trestle bridge in future.

deep foundation, support system, trestle bridge, earthwork, excavation method

1009-6825(2017)01-0073-03

2016-10-24

张飞君(1983- )，男，硕士，工程师； 汪 磊(1984- )，男，硕士，工程师

TU463

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