上海地区基坑支护主要形式

1、上海地区基坑支护主要形式一、钢板桩钢板桩是上海软土地基地区深基坑支护结构应用较多的一种。常用者多为热轧U型截面的拉森式钢板桩，可用于开挖深度 510米的基坑。由于一次性投 资较大，故多以租赁形式租用，用后拔出归还。80年代以来，全市许多高层建筑，如华亭宾馆、花园饭店、城市酒店等基坑均采用钢板桩作挡土结构。各施工 单位结合工程特点使用钢板桩的类型有：悬臂式钢板桩 对于远离原有建筑物和桩基的工程，在板桩有相当刚度的情况 下，可应用此类扳桩，但悬臂高度有限，桩顶和坑外土体位移较大。静安希尔顿 酒店的基础是采用分段施工，让板桩在计算许可范围内先作悬臂，即坑内在板桩 处挖至该标高，留下一定厚度和宽度的挡

2、土堤，而中间部分挖至坑底，做好部分 基础。然后以基础为支撑点对板桩设置斜支撑，挖除余下的土堤，再进行坑边的 基础施工。这对大面积的基坑施工较为适用。拉锚式钢板桩 对于深度6米以内的基坑周围有主动滑坡线和被动滑坡线范围 外的场地时，拉锚板桩是较有效的方法。它使土能一次挖走，对缩短工期有利。银河宾馆工程基坑开挖深度大多为 7.4米，按常规，超深时要用多层拉锚形式，但经施工单位采取板桩外侧加设井点降水、 板桩6米范围内留置一定量的土、挖 土时及挖士后加强对板桩的观察等措施， 省去了一层拉锚，节省资金10余万元。虹桥宾馆的拉锚钢板桩，从设计到实测位移工作做得较为系统。支撑式钢板桩对于基坑面积不是很大而

3、深度较深、对板桩系统整体刚度要求较 高的工程，支撑式板桩是一种较有效的方法。新锦江大酒店开挖深度在9米以下, 采用了这种施工方案。该工程在板桩垂直方向分上、中、下三道支撑，并在主楼 工程桩（609钢管桩）中，保留26根作为安装支撑用的支柱。对钢板桩及部 分支撑进行了应力测试，根据测试数据，不再安装第三道支撑，节省投资数十万 元。钢板桩支撑有钢管支撑和 H型钢支撑两种。新锦江大酒店、启华大厦等工 程采用609钢管支撑。锦沧文华大酒店、文汇报新闻大楼、花园饭店等工程则 采用H型钢支撑，并设计成工具式支撑，能重复使用。支撑杆件采用螺丝联结， 装拆方便。内撑法钢板桩 当拉锚或支撑条件不够具备时，在联谊

4、大厦、远洋宾馆等工程施 工中，还采用了内桩支撑法。即在基坑内打入刚度较大的支撑桩， 用它来支撑板 桩，可随挖随撑，因此，挖土也可一次完成。要取得较好效果使内撑桩承载力较 大，支撑桩最好是斜桩。二、钢筋混凝土板桩这是一种传统的较为经济的基坑挡土结构， 截面带企口能起挡水作用，打入后永 久留在土中不再拔除，多用于钢板桩难以拔除的地段。1986年以来，市建五公司创造性地采用基坑分层开挖，配以轻型井点分层、不封闭式降水，完成深基础 施工。施工时上层土（一般达到高层建筑裙房基础底标高）采用放坡大开挖，然 后打设钢筋混凝土板桩。由于减少了挡土高度，在开挖下层土时采用简单的单锚 板桩，代替复杂的多支撑板桩，

5、大大简化了支护结构。它是一种工艺简单，挡土 效果好，符合我国国情的软土地基高层建筑深基坑的挡土技术。 经专家评议鉴定, 该项综合技术的应用在国内领先。钢筋混凝土预制板桩沿基础边线精确的打设， 还可代替基础的外模，简化了基础的钢筋混凝土工程施工。经陆家宅联合大厦、上海物资贸易中心大厦、久耕里高层住宅等 24幢38万平方米的高层建筑基坑（深度7米左右）实践应用表明，它与拉森钢板桩（内支撑）基坑支护措施相比, 可降低费用50 %。此外，市建七公司先后在泰山陶瓷厂、马当路高层、淮海大 厦、工贸大厦等工程中，采用钢筋混凝土板桩支护，也获得较好的效果。三、地下连续墙地下连续墙施工工艺是70年代后期开发的一

6、项新技术。市基础工程公司自1979 年第一个试验性工程一上海船厂升船机港池地下连续墙工程完工以来，至1992年已建成船坞、工业设备深坑、高层建筑地下室、竖井等地下构筑物43项，成墙面积达15万平方米。地下连续墙工艺是在工程开挖土方之前，用特制的挖槽 机械开挖一定长度（一个单元槽段）的深沟槽，并采用泥浆护壁，然后将钢筋笼 吊入槽内，再用导管法浇筑混凝土，随着混凝土面不断上升将泥浆置换出来，待混凝土浇至设计标高后，一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间由特制的 接头连接，形成连续的地下钢筋混凝土墙体。封闭式的地下连续墙既可挡土，又 可防水，将地下连续墙作为建筑的承重结构则经济效益更好。1986年

7、底，上海宝钢冶金建设公司第五分公司承建的宝钢热轧厂铁皮坑基础，采用地下连续墙施工，是上海也是国内最深的地下连续墙。 该铁皮坑地下连续墙 设计平面为32边形，内壁切圆直径27.534米，外壁切圆径29.934米，壁厚1.2米，地下墙深50.7米，槽段长度9.72米，钢筋笼重85吨。如此规模的地 下连续墙，在地下连续墙技术发源地的欧洲，也是罕见的。这项地下连续墙工程， 在墙体厚度、深度、槽段长度和钢筋量等方面，当时均居全国之冠。其计划工期 168天，实际只用了 138天，于1987年4月20日完工。施工技术达到了国际 同类工程先进水平。上海市区深度超过10米的基坑，其支护结构主要采用连续墙方案。人

8、民广场地 下变电站特大型基坑，挖土深度 23.8米，就是采用连续墙作为挡土结构。土建 施工由市隧道工程公司承包。主体结构为圆形钢筋混凝土筒体，外径62.4米，内径58米，采用地下连续墙加内衬共同受力复合结构。其中地下连续墙厚1.2米，深度为38.2米，平面呈正91边形组成的圆形围护结构，共划分为 5种类 型38幅槽段，槽幅间采用刚性接头。通过该工程实践，市隧道工程公司对高精 度刚性接头地下墙施工积累了经验。 在高层建筑基础工程中，电信大楼、海仑宾 馆、国贸中心大厦，以及人民广场地下车库、上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司浮 法玻璃熔窑等高大建筑物的基坑挡土结构都采用地下连续墙。上海施工的各个地铁车站

9、基坑围护结构也都采用连续墙。地下连续墙与“逆作法”施工结合应用，不仅可缩短工期、节约临时支撑材料， 而且在上海人口密集市区内施工时， 还可减少对交通的影响。市区黄陂路、常熟 路、陕西南路地铁车站，均采用“逆作法”施工。上海特种基础工程研究所办公 楼，地上6层（包括塔楼），地下2层，采用地下连续墙作地下室外墙，是上海也是全国第一个采用“封闭式逆作法”施工的工程。该工程由中国船舶工业总公 司第九设计研究院设计，基础和上部建筑分别由市基础工程公司和市建四公司施 工。虽然建筑规模不大，但通过实践摸索到了有益的经验，使“逆作法”的推广 应用有了良好的开端。上海电信大楼工程地上 24层，地下3层，基础埋置

10、在室 外地坪以下11.45米，也采用地下连续墙作为地下室外墙。 这是我国第一次在高 层建筑的深基础中应用连续墙作为外墙籍以承受垂直荷载的实例。该工程地下室采用“开敞式逆作法”施工，缩短了工期，节约了投资，与传统的明挖施工相比， 仅省去支护结构的临时钢围檩和钢支撑 1350吨一项，就节约施工费用8090 万元。上海延安东路隧道1号风塔、上海人民广场地下变电站以及宝钢热轧车间 氧化铁皮沉淀池等工程均成功地采用了 “逆作法”施工技术。市区淮海路上三个 地铁车站还采用“一明二暗”逆作法施工技术，“一明”就是指先明挖至地表以下5米左右，随后浇筑车站顶板结构混凝土。 “二暗”是指在顶板以下暗挖作业， 浇筑

11、站厅板和底板的结构混凝土。1985年，在上海耀华皮尔金顿有限公司浮法玻璃熔窑 13米深坑施工中，市基 础工程公司针对基坑面积大、深度深、地下建筑又不允许逆作法施工的工程，成 功地采用了格形地下连续墙和 T型墙段，利用空间结构，既增加了刚度，又利用 了格子内土的重力，成功地解决了侧向稳定和土体滑坡。 在国贸中心大厦大型深 坑工程中，市基础工程公司又因地制宜，创造性地设计和施工了单壁加肋n形地 下连续墙支护结构，获得成功。它无需在基坑内外设置大量的支撑或锚碇系统， 为地下工程的结构设计和施工带来很大的方便。总结多年施工实践而编制的地 下连续墙工法 QF/PJBL021JS07 92已于1992年颁

12、布。四、沉井结构沉井法由传统的掘井技术发展而来。 过去多用于桥梁墩台基础、排水泵站、大型 排水窨井等市政工程中。随着现代化施工技术的发展，沉井施工法可适用于任何 环境和地质条件，是各种深埋地下构筑围护结构的一种常用型式。由于沉井施工 技术的发展，沉井的规模越来越大。上海在 70年代初建成了高桥热电厂主厂房 巨型圆型沉井，外径68米，内径64米，高28.5米，面积3630平方米，重达 4万余吨，下沉深度26.5米，为当时国内最大的沉井工程。沉井在地面分 3次 制作，采用水力机械出土一次下沉到底，经过 30天，出土 10余万立方米，下 沉顺利，没有发生突沉现象。由于沉井底部采用井字梁格系统，实现了

13、干封底。 它改变了过去分节制作，多次下沉的传统施工方法，为大型沉井施工提供了经验。漕河泾的大型煤气柜水密槽双壁沉井工程，沉井外径68.6米，内径54.5米，高11米。该环形沉井在内外井壁之间，用 36根底梁将沉井底部分成36个小格， 采用水力机械除土下沉，经过 25天，排除土方达25000立方米。该井为2次 制作，1次下沉，也实现了干封底。宝钢长江引水取水泵房为外径 43米、高21.5 米的钢筋混凝土结构，下节7米，采用双壁钢壳浮运沉井，是国内少见的大型钢 壳沉井，从制作、浮运、就位沉放到下沉封底，都获得了成功。80年代中期以来，将具有护壁减阻特性的触变泥浆引用到沉井施工中，成功地 采取了钻吸

14、法、中心岛式下沉法，辅助以深层搅拌桩、旋喷桩、注浆等地基加固 措施，有效地减少了地面沉降值。市隧道工程公司首创了不排水下沉的钻吸法工艺，采用钻吸机组切削破土，水力机械化出土，具有工效高、下沉平稳、对周围 地面沉降少的优点。延安东路隧道2号风井采用该工艺沉井。该沉井28.2 X24.3 , 深33.3米。1990年，该公司又首创“中心岛式挖槽法”沉井工艺，用小型钻吸 机沿沉井内壁挖，槽内用泥浆护壁，沉井平稳下沉到位后，再用干挖法挖去中间 土体。采用该工艺施工的江湾东区泵房沉井，在下沉施工中周围地面的沉降在1厘米以内。大型沉井施工，较多地采用水力机械冲泥吸土新工艺。19861987年施工的临 江泵

15、站，沉井51.4 X49.4米，深14.5米，采用3次制作1次下沉。石洞口电厂 循环水泵沉井52 X40米，深18米，也采用了同样的施工方法。由市基础工程 公司施工的江苏利港电厂循环水泵房位于长江南岸江阴市西郊，是一座平面成“凸”字型大型异形沉井，面积 2116平方米，平均制作高度15米，沉井施工 采用单级离心泵冲土和浮式泥浆泵吸土的分离式出土新技术。为防止承压含水层涌砂，又开发应用了竹片式钢筋笼护壁管井、潜水泵作深层（1421米）大面积（6000平方米）降水降压的新技术。沉井分 3次制作，1次下沉到底， 干封底结束。市基础工程公司自50年代以来至1992年，已建成各种结构形式、 各种使用要求

16、的沉井300余座，其中矩形沉井面积最大的达2116平方米，圆形 沉井面积最大达3630平方米，沉井最深的达80米、积累了丰富的施工经验。 该公司编制的沉井工法，于1992年由市建设委员会批准颁布。五、土层锚杆1958年，联邦德国首先以土层锚杆用于深基坑的支护，此后在各国得到推广这是一种受拉杆件，它的一端与支护结构或构筑物连接， 另一端锚固在土层，用以保证构筑物及所支护的土层维持稳定。中国于 80年代初也开始研究和应用，但均不在饱和软土层中试验和应用。1983年，上海特种基础工程研究所、同济大学和上海市政工程设计院联合开发 在上海饱和软土地层中应用的土锚技术，并进行了一系列试验研究，获得了较好的

17、效果。1985年，在龙华污水处理厂二次沉淀池工程中应用垂直土锚，作为抗 浮和承压的技术措施。二次沉淀池共 4只，每池直径40.8米，蓄水5000立方 米，空池时上浮力为5000吨，每池应用257根土锚，钻孔深度22米，土锚直 径180毫米，锚杆为320螺纹钢筋，长度19.5米，锚杆直伸到孔底。该工程 在上海首次采用垂直土锚代替传统的压载抗浮，当水池放空后回弹仅2毫米，获得满意效果，节约工程投资约 70万元。80年代中期以后，上海深基础工程逐渐增多。在上海商城主楼、太平洋饭店和爱建公寓4号楼等高层建筑的基础工程中，也成功地应用了土层锚杆。上海商城 主楼位于繁华地段，四周紧接房屋与道路，基坑开挖深

18、度为7.5米，采用H形钢桩挡土，用单层斜土锚拉固钢桩。锚杆预应力筋用日本进口的12.7钢铰线索。 现场进行了适应性试验、锚杆负荷观察以及 H形钢桩水平变位观察，均能符合 设计要求。太平洋饭店位于虹桥开发区，土质条件差，淤泥质亚粘土深达20米, 再下12米间为淤泥质轻亚粘土层。基坑开挖深度 12.5513.65米。采用钢筋 混凝土板桩挡土，用4层斜土锚以抵抗土的侧压及控制边坡位移。斜土锚杆引进 全套意大利“ TENSACCIAI ”公司技术。土锚打入地层 3035米，倾角30 35。锚杆由4索和5索15.2钢绞线组成。该工程试验证明，采用二次注浆的 锚杆，每根锚杆的承载能力可以达到 800千牛（

19、4索）1000千牛（5索）。土层锚杆，国外多用于密实的粘性土，在高含水量、高压缩性的松散粘土层中是 否能够应用，过去没有先例。80年代以来，上海市特种基础研究所、同济大学、 二十冶金建设公司等单位经过试验研究，已初步掌握了在这种软粘土中的土层锚 杆的承载能力和施工工艺，并成功地应用于工程建设中，对发展土层锚杆技术做 出了贡献。六、复合支护结构80年代后期以来，大型建筑基坑根据地质条件、周围环境，因地制宜地采用多 种支护结构形式。上海江苏路电讯大楼深坑支护中应用了钻孔灌注桩挡土挡水连 续墙，成功的实践为钻孔灌注桩工艺开辟了新的应用领域。其做法是采用500或400密排钻孔灌注桩，加上在桩间增设11

20、0注浆桩，组成一种钻孔挡土挡 水连续墙；简称灌注挡墙，在灌注桩顶增设钢筋混凝土圈梁。采用这种方法施工， 周围房屋和地下管线不受影响，安全可靠，对于建筑密集地区而基坑深度不太深 的工程最为适用。上海解放日报社业务楼采用 600钻孔灌注桩和200树根桩 加两道580钢管支撑作综合性围护体系，开挖深度在 7.5米左右。浦东新区永 华大楼基坑面积3280平方米，挖深10.60米，采用密排式800钻孔灌注桩加3道609钢管内支撑的支护结构，配以水泥土搅拌桩作防水帷幕，并适当加固 坑内地基的复合式支护体系，通过实践是行之有效的，保证了基坑的基本稳定 若采取有效的技术措施，还能减少深基坑围护结构中的水平支撑

21、， 以方便施工和 降低成本。浦东新区28层的由由大厦，基坑面积3540平方米，挖深8.9米， 采用900钻孔灌注桩作围护桩（在其外设深层搅拌桩作隔水帷幕），用一道 609钢对撑加若干技术措施的支护体系。 这些技术措施包括：卸荷一挖去1.3米 厚的土；减少地面活荷载；钢对撑落深至地面下2米，为减少围护桩变形加设角 撑和斜撑；加强垫层浇至围护桩边，精心协调施工，及时、正确监察等。在水泥土搅拌桩中插入树根桩组成复合围护结构，可应用于较浅的基坑。上海虹 桥友谊商城基坑面积3720平方米，挖深4.8米，局部深6米，选用了厚1200 双头单排水泥土搅拌桩，再打入300树根桩补强，共同组成复合水泥土围护结 构，并辅以单排支撑的设计方案，有效