复杂环境下超深基坑土方开挖方案的优化及现场管理

超深基坑土方开挖方案的优化及现场管理【摘要】以在建的华敏帝豪大厦工程为例，阐述了超深基坑土方开挖施工阶段进行的技术方案优化及现场管理，以价值工程为导向，通过科学的组织、合理的计划，有效地完成了超深基坑的开挖任务，在实现技术效益、经济效益、社会效益及环境效益方面均取得了良好的效果。【关键词】超深基坑土方开挖空间时效现场管理价值工程1工程概况1．1项目简介华敏帝豪大厦位于上海市静安区北京西路“梅、泰、恒”高级商业商务区的核心位置。大厦6l层，高241m，总建筑面积约20万m2，是一座集五星级豪华酒店和超甲级5A智能写字楼功能为一体的地标性建筑。作为2010年上海世博会规划功能配套项目，项目建成后，将为上海增添一道新的城市景观(图1)。图1帝豪大厦1．2基础及围护形式该工程由一幢塔楼以及周边裙楼和4层地下室组成，基坑施工设计采用塔楼顺作一周边裙楼逆作的方案进行。塔楼基础采用由800mm的灌注桩，裙楼围护除南侧外采用宽度为800mm的地下连续墙，塔楼围护南侧为1000mm宽地连墙，因塔楼先行施工故设计采用书11D0mm灌注桩作为“坑中坑”基坑围护，外加三轴水泥搅拌桩和压密注浆做止水帷幕(如图2)，塔楼基坑设三道钢筋混凝土支撑(图3)。图2基地平面图1．3工程特点本工程地处上海市静安区北京西路与江宁路交界处，基地周边环境复杂，地下管线密集，基坑挖深20．1m，最深处24．7m。属超深基坑施工，周边建筑保护要求高，工期紧，施工难度大。工程于2007年7月开工，并于10月份完成塔楼基桩及围护施工，为满足2008。年春节前大底板浇注的图3塔楼支撑断面工期要求，现场指挥部提出了3个月完成挖土及支撑任务的目标，塔楼土方量约12万m。，每天平均出土量需确保2000m。左右方能满足进度要求。在工期紧迫的市中心完成如此体量的挖土作业，对出土方案及现场管理提出了更高的要求。2土方开挖方案优化2．1设计开挖原则“分层、分块、对称、快挖快撑、保持基坑围护体受力均衡”是基坑开挖施工的原则。第一层按设计组织盆式开挖完成栈桥并作为挖土机施工作业面。第二层设计方案为分块岛式开挖(如图4)。设计方案考虑盆中土①先挖，随后开挖坑内东西两侧土方①，此方案②区土方形成被动土匪力．未得以充分利用，且斜撑最后形成，其养护时间将影响下层土开挖的提早进行。2．2第二层土方开挖方案优化实施荐版兔由于栈桥眠底部及南安北坑中部螺掏土工期饺约肠1吓0峡天茅(凡土方量勿较大约宜200申00预m允。润)方，按原设添计方案第数二道支撑文将堆迟近见10膨d晓完成，故湖采取从角亲部奥(香西北和东纲南剂角赔)理先现行开章挖的方式备，愤缩短技术衰间歇时间拳。完烦成改①臣部位挖土使后，随之熟进肾行趴②制部的挖土收，塔楼四惠角斜对称视相继完成扎，从而减灿少了围护狡体在跨中合部位的弯酿矩哲。遍④扶区土方最支后挖，此围期间第二慨道支撑已怀全部完成羞并进入养部护期为下民层土方开惰挖提前进剩行奠定了迫基础邮(欢如俭5辅)态。胀(1趴)摘开挖时充现分考虑时保空效应越即贩“近挖晒”洒与器“边撑凯”歼穿插施愧工。洗(2阻)抖为提高支自撑早期强截度，对支临撑混凝土冤增加早强控剂，赠以达到提敢前拆模并嘱及时开展格后续开挖镰作业之目吵的。之(3阳)着合理划分亚施工缝，晴避免在受杜力薄弱位企置及同一游方县向上留设授施工缝，则出现不同哗标号混凝吐土时，采叫用目前较室为成熟的基加设钢筋盾网片的方尺式处理接哭缝，同时请注意支撑索内主筋搭三接长度满剖足要求。羽图新4赶原设计第则二层开挖冒方债案驶衔图馆5启第二层开纳挖施工优稍化方案矮2视．纵3酒第三层土撇方开挖顺越序优化爽称遮原设计方文案基坑及中却①略区土方先增行开挖，片待南北坑炕盆中土生开挖完成雕后进行东把西两奶侧替②蕉区开挖，怨完成东西妄横向支撑罢施工，角祸撑部位最葵后完成。况但经分析熔，因塔楼纠基坑东侧锣距离临房蛾基础较近柿，最近处伶约吐l5屿m递且临房基枣础埋深较倾浅饺(淘约衣7m里)侨，如裳采用设计亭方案实施舞开挖时，胃中部东西稼向横撑在该基坑大面池积开挖后湾第迎15枕d晴方完成，腐维护体因殿承受临房朴基础挤土乏效应而产迁生较大变藏形量。临挑房观测数晴据表明，冰在第三层姐土方开挖豪时，其基添础沉降和饿倾斜数值孟相对明显工(脾沉降量岛为筛14俭m茧m绒倾斜量为古15霉m底m罪，接近设测计报确警值屠)虹，为开挖眼阶段形变浓量之最大削时期，启如不采取楚相应措施着，将导致截临房原有爷裂缝加剧梅，引发诸推多不利影哈响。碎极除优化方案异实施要议点吨(告如疲图怀6皱)学：扮图驳6耽第三层土拥方开挖施关工优化方阔案弊(1女)扎①童②村区挖土完杠成时，随伤后基坑角敢部第三道晨斜撑完成滤。防(2疼)字③免区挖土完奉成时，南恢北坑东西财横撑形成畅。料(3糖)套④烤⑤杠区土方开巷挖后基坑煤四个角第充三道大斜打撑形成。贝(4么)橡⑥贫区土方挖汉除，栈桥延两端支撑筹完成，南地北竖撑贯炮通。顿(5磁)义最后挖除翠中部土方惨，完成中拦部支撑。医中部留土透至最后威开挖，留闹土可抵挡羊基坑底部有的隆起作讨用。拐2机．急4圾第四层土袄方开挖顺疾序优化校吹栽原设计方必案同第三盼层土方开革挖顺序：只豆局调整方案样实施要碌点别(绪图厌7源)灵：墓闷(1酸)坏第四层土蚕方开挖以两后浇带为午分隔线，注外登围必1仁．姻1咐m倒厚姑底板区域灭按顺时针侮方向先行泰开挖，垫宁层加设书笨8m仰m答钢筋网膏片，后浇耗带设置型籍钢支撑，统使外围绞1狸．秃1础m内底板形成或内贴箍瘦(脚支摩撑烛)煎体系，承殿担一部分找维护侧向闲压力，减偷轻上道钢读混凝土支己撑叙的负荷。剂卧(2必)盏外围底板勇成形后，编开挖坑中田坑深度较蜜大部位土叫方，弱最后完成旋后浇带内题部秤3宵．鸽2辉m性厚大底板败。层图馒7都第四层土必方开挖施恰工优化方哲案幸2顾．隔5添基坑检测鼻数据分析蹈工况描述急第三道支洁撑完成时染外围讽1.1m储厚喂底板区开食挖至虏基底标高业时勿外围会1.1m桃厚底板完恐成时甩后浇带内旋3.2m削厚底板区熔开挖奋至基底标电高厨后浇带内浓3.2m睁厚底板萌完成浇注诸时带底板完席成后椒7d可时间撒07勒／究12玩／财13涂07纹／挤12东／芒24瑞07抱／惯12加／外30奖07您／迅12尸／央31逢08套／鉴01辜／啄18朴08碍／镜01闲／浆25兽支督第惯-ill腔431猫7.3照456毛6.5疲529忠2.7窄538巷0.1般466烦6.9缴448堡7.5材撑冈抽彼第二道莫1437接7.9利153通85.2扛155刊09.2盼154岭97.4袭147赵18.3纵1434心6.6谢力务第三道闯1073荷8.3欧117摧60.5开117时25.0筐124俗50.6润112远74.7丑围护体最塌大形变岔量娇mm为24迁.64闸42铃.22滩43晓.21沙42忧.85贴44茫.01惧42.职08钓备注罪1门设计第一糟道支挥轴症力报警值群为赵6000去kN,绝第二道为贿1600抬0kN,张第三道为争12毙000虎kN抹2妖周护体形返变量设计掌报警值为雪55乡m委m暖。羞由表惑1耀可看出绑信(1量)彻基坑维护婚变形量最痰大值发生驼在内识部即3能．泼2呼m款厚大底歌板浇注完遇成时，根秒据此时第咱三道支撑暂与基底距惕离大混(奇高筒达却8朽．临2肆m魔，如五图外3临所控示罩)眨基坑安全厘存在一定愧隐患，故寒按原设计驴方案开张挖时，基景坑必须考影虑额外加烦固措施。怜病(2相)赠外垫围惯1基．炮1壤m坡大底板区福先行开挖批并完成该束环状底板喜浇注，形负成刚性支韵撑体系，宋从而减轻乡第三道支滩撑承受压闻力，效果继较为明显杏。如观测利数据所示悉，环状范1纤．斥1汉m原厚底板浇喘注后支伞撑形变减凡小为背5奴2救．需85m仅m街；支撑轴惩力值基本山保持稳定约，随着基誉坑暴露时尾间的增加薪而缓慢增揪大并在底阶板完成后扫降低，体颤现了渠1滚．戏1歪m鼠外圈大底芬板发挥了巧有效的支辽撑作用。不绸(3欲)傍数据表明值，内坐圈明3隆．卧2宗m书原大底板链区土方在裤环状支撑它形成后开我挖，对抵路抗基坑隆僚起效应起深到明显作吸用，通过炼后浇带设蛙置的型钢头转换支撑捷，整个大把底板混凝功土层形成笛了受力均从衡的水平感支撑，后需期观测数滨据表明基效坑在完成纲大底板后育围护体形宏变及支撑跳轴力逐渐婶趋于缓和震。钞腹(4纱)拼由于开挖瓶措施的有兼效实施，口维护体变附形及支撑貌轴乘力值均未墓达到设计转报警值，青在整个开碌挖过程中洗基坑安全格性能均保腹持在良好象状态。贸从第四层申土方开割挖年(200忍7纲年枪1诉2应月秃1何6烦日苗)彩至大底板嘱浇注墙完成加(200萍8泡年随1跪月杜1吨8嫌日络)孔，总计施找工天数统为症3丙0业余天，比酷该阶俭段原计划串提前了处15董d胞，份将给“块快挖快男撑顾”某的挖土特插点发挥得律淋北漓尽致。赶3失土方开挖铺阶段现场捧管理绣3淘．短1损组织管理害瑞(1榜)例根据工程奥的特点，监建立以业氏主方为主碌导的现场答项拜敏目部管理赤体系，最差大限度地虑整合资源饺，提高工姑作效率。拒立(2恼)执制定早晚拍一次土方醋开挖协调阵会议制度偶，似以扒“泡天寇”滩为却单位，进事行施工进悲度的节奏循控制。它通(3斯)疤建皆立棋“惜综合值班姐室瞒”绵制度，作迈为夜间挖佣土现场指呈挥头部，业主封代表、监复理部、总絮包、挖土恭、降水、玉监测等单减位联合办宴公，提高而现场问题塞处理的效公率。誉猴(4阻)奉加强现场泊安全措施质有效落实骑，如基坑够防护栏、丘水平籍安全网、符基坑安全广爬梯、基垃坑照明、贿配电箱设段置、路面勉防滑措施渔等；要求种施工单位浓编制详细疤的专项方贷案，审查昂通过后严烂格执行。侦西(5历)芳加快后续角工序搭接菊施工，如恋破桩、支弹撑拆模后侄及时解清理，争籍取下道工驼序的作业莲面。禁寇(6供)晃采取合理恰倒班的赶叨工措施，歌根据上海故市静安区眯夜喝间施工时岩段制“尘做二停啦一方”家的规定，艰夜间暂停辰施工时段惧进行挖土答机械、抽浮水设备的淘检查维修轿工作，为萍正常施工亏保驾护航驳，减少客孔观因素的班干扰。掘3棍．凤2聚技术管理推斑(1串)旦要求施工患方及时反候馈针对临河房、支撑功、围护体堂、地仿面、管线犁等变形观碎测数据。闹揪(2颠)烤降水水位愿观测早晚限一次，必芹要时每碑隔辟6昼h鼻观测一次晨，铲密切监视厘地下水位绪状况。舱们(3剪)靠组织召开平深基坑开寸挖专题会腰议，对开趣挖方案进绞行安退全性专家熟论证，要绸求施工单粒位切实落辞实质量安遍全技术交拍底手续。暑挎(4要)遭要求施工虫单位及时帜完成设备辣、材料的月检测及报悔审，成及时办理葛相关合同炒、安全协年议及工程约保险。赵霉(5董)删栈桥设计侨时考则虑执4禾台挖机同仓时站立于倚栈桥上取质土蕉的状况进掌行荷载能窄力设计住(翻栈桥面层振设计负荷重为移25k喂N达／扫mz趣)昨。赚此外，栈筑桥的宽度越能满足土滤方车辆回坏转半径；做栈桥部位亏的基桩先胜行施工，导确保在达碗到设计强即度后及时上利用，便识于土方作猫业的随即饼开展。勺(更6腿)励要求施工素方提前编教制基坑开则挖紧急预桶案、参事故处理壳案。谈(7乳)臣把围握龙“脊测量复核添、开挖放陆坡、防超任挖乡”目的原则，疾未按要势求放坡或赏超挖部位奸及时回土傻。拜(8漏)垒加强支撑揭梁混凝土扎养护工作限，要求及稠时追矿踪女3侍d摔、排7覆d救强度试压涛报告，为挂方案实施透提供数据散支巩。关(9吗)铺南北坑土抚方开挖时星，在抛土奴线路较长味部位两部左挖机哪同时作业琴，采用接告力方式翻衫土。安(1忠0遇)冻尽量减少威二次翻土挡工作量，弓加快土方趋装运速度蚕。将(1碰1袋)跳增加观测系数量点，预提高基坑双监测密度余，适时缩泥短民观测周期弄。坛(1即2荷)骑针对围护秒体局部渗统漏采取有戴效补救措雾施，如使逝用带堵漏剂、汤砌挡水坎斑、水泵抽路水等防排葵结合方式护进行排水恒作业，抽由排废水经穿沉淀处理究后充分利忠用，如养学护及场地膛防尘喷洒唐、花坛浇妖灌等。喉(1算3蛾)留监测、开漆挖、降水适、环保节党能等方案滋编制审批验工作勺提早完成折，为开挖贤创造技术光条件。痕3兆．由3鸭协调管理侧竹(1腿)沾针对扰民立及投诉现乘象建立对旦外协调制粉度，定期李走陕访，及时遵处理居民循关注的问梨题。测轧(2上)免建立积极谋配合城管刺监查部门悉的检查制谋度。蜂统(3枪)啦设立参“热确保白玉盲兰、争创成鲁班啄奖碧”棚的目标，茂申婚报乏“隐上享海市标化溪工地、观含摩工裁地美”纳；争取区西重大办等演政府部门沈的支持，息创建良好辆的外部环炉境。列奔(4动)纳渣土证、好夜施证、乎处置证、业地下结构抬施工许可仓证提桥早申报和年办理。晚笔(5颈)翼及时通报成重大危险抬源，夜间叨施工提前揭公布安民饺告示等信启息。帐货(6樱)榨加强夜间免巡查，对痛噪声、光而污染严格熔监控，外灵出车岸辆及时清懂洗、洒土凡及时清扫膛。牧讽(7笔)烘设立节点霞目标奖、效无安全事旋故竞赛奖垒等，做好局节前脾安全施工慢动员工作鸽，做好防慢寒保暖措伟施。损池(8杂)撞区工会组壶织召开民移工维权大宏会，稳定困民工情绪纺。番捕(9讨)淡积极筹备拖大底板浇云注计划，拌包括图纸潮会审、方心案确柱认，尽可会能实现工收序啊“曲无缝对秩接佣”酷；设汗立妹“絮大底板浇骂注倒计时巧牌伟”董并实行赶颜工激励措归施。吐(10父)融针对施工拳方案的调钓整，及时懂与设计沟申通，在设姐计的侄指导下完羽成施工技辨术的变更莫和改进。悲4秀方案实施适效果诱丛旅本案以价后值工程为谋导向，项馒目实施过梯程中体现砖的综合效绑益有：落畜(1产)看本项目