浅谈旧区改造项目中的基坑围护设计及施工技术

林宏辉

摘 要：城市旧区改造项目是城市化进程中重点实施的决策，由于旧区改造容易受到地质条件、深浅基坑、已有的建筑物等影响，导致施工难度较高，包括基坑围护施工方面，作为重要的施工内容，必须要保证基坑围护设计的科学性、合理性，结合实际施工条件进行有效的设计，并在施工过程中不断加强施工技术的监督与控制，采用科学技术手段实现高效率施工，以保证更好的完善旧区改造。本文针对旧区改造项目中基坑围护设计及施工技术进行研究。

关键词：旧区改造；基坑围护；施工技术

基坑围护设计主要是根据施工现场的基坑情况以及施工要求进行合适的维护方案制定，因此基坑围护具有多样性、可变性的特点。在本次研究中，针对旧区改造项目的实际情况，对建筑工程的基坑围护设计提出要保证科学、合理、有效的要求，并严格要求在基坑围护施工过程中做好监督与控制工作，对现场的基坑围护情况时时掌握，保证基坑围护技术能够满足安全施工要求，提高对基坑以及周边环境安全的基本保障。

一、工程概况

以某市区的旧区改造项目拟建物为研究对象，该建筑工程共计7幢高层、1座公建、1座地下车库。其中2#楼、3#楼已结构封顶，7#楼正进行上部结构施工（目前已施工至12层），地下车库西侧部分已施工至地面（图1）。本次围护设计主要考虑剩余部分的地下车库、1#楼、4～6#楼以及公建的施工。基坑围护挡土结构长约1100m，基坑总面积约为24000m2。其中1#、4#、5#楼基坑及地下车库挖深9～10m，6#楼基坑挖深4.6m，公建部分基坑挖深达17.35m。

二、围护方案

围护需要结合实际现场的环境、挖土深度进行方案制定，本工程中以重力坝为主要围护形式，深或浅基坑、车库等建筑区域采用钻孔灌注桩挡土、搅拌桩止水以及内支撑等多种围护形式综合利用，而公建部分则采取的围护形式是以地下连续墙、内支撑为主。

1、挡土止水结构

1#楼施工开挖10m，和车库围护标准基本相同，因此采取同时开挖的方案，采用钻孔灌注桩与搅拌桩止水两种施工方案进行围护，直径分别为90cm、85cm。4#、5#楼开挖9m，也与车库一同开挖，采用1道支撑围护方案，其稳定性低，所以在基坑外侧采用大堆土阻挡措施，也是利用1#楼的围护方案，但由于5#楼有深坑的情况，为了加强桩基的稳定性，直径增加至100cm。

6#楼区域开挖深度4.6m，西侧、北侧和东侧拟采用重力坝进行围护，并结合坑外卸土，卸土宽度和深度分别为8m和0.6m，坝体宽度3.2m；因为南侧大部分为已建地下车库，局部为待建地下车库，所以在待建车库区域直接放坡开挖。在6#楼与待建地下车库的高差区域，二者高差4.05m，采用重力式挡土墙围护。车库区域开挖深度分别为8.65m、8.85m和9.65m。基坑围护方案拟采用钻孔灌注桩作为挡土结构，只是其中东侧距离公建较近，而公建已采用地下连续墙作为围护结构，因此该侧亦直接采用地下连续墙进行围护，即在地下车库开挖前即完成该侧地下连续墙施工。

2、支撑系统

支撑结构设计作为基坑围护设计中不可缺少的考虑内容，在本次工程中，支撑结构设计要对安全施工、施工周期、围护流程等方面重点考虑，以保证在结构稳定的基础上满足这些要求，对结构的受力性能、刚度性能进行数据分析、实验分析，找到最佳的支撑方案。车库与公建部分的基坑支撑研究情况基本如下：

（1）车库及主楼基坑的支撑设计

针对车库与主楼的基坑支撑设计，主要是以钢筋混凝土支撑形式为主，结合实际建筑基坑情况如：标高、变形等因素，对钢筋混凝土支撑深度设计，1#楼及其周边地下车库区域开挖深度9.65～10m，为此，方案考虑采用2道混凝土支撑进行支护，以减小围护结构变形对周边管线的影响，支撑中心标高分别为自然地面以下1.1m和6.1m，其他车库于楼区均采用1道刚劲混凝土支撑。

（2）公建部分基坑的支撑设计

该基坑最大特点是深度大，达15.9～17.35m，且边长较长，长边长度达220m，短边长度最大也达到85m，对支撑的刚度削弱较大；同时基坑暴露时间较长，支撑混凝土徐变引起的围护结构变形量也不容忽视。在本基坑设计方案中，竖向拟采用3道钢筋混凝土支撑，其支撑中心标高分别为地面以下3m、7m和12m。因主楼局部区域距离坑边较近，故方案考虑设置下琵琶撑，开挖至设计标高后即施工底板垫层，垫层强度达到C25后拆除下琵琶撑，并进行底板施工。

3、立柱

本工程立柱采用钻孔灌注桩加格构立柱的形式。立柱基础尽可能利用工程桩，并要求桩径不足800mm的工程桩上部3m范围扩径至800mm，不能利用工程桩的立柱基础，则采用φ800mm钻孔桩，根据受力及是否为栈桥区域，桩长18～36m不等。立柱采用480mm×480mm格构钢立柱，主受力构件为4根160mm×14mm的等边角钢，立柱插入钻孔桩基础3m，在钻孔桩上部3m区域，必要时需进行箍筋加强。

4、施工栈桥

车库及除1#楼外的主楼区域均采用1道支撐系统，不再设置挖土栈桥，而是采用建筑垃圾结合路基箱回填成坡道下基坑进行土方开挖；1#楼采用2道混凝土支撑，经研究，决定结合周边施工场地安排，在1#楼北侧设置挖土平台。由于公建部分的基坑采用3道支撑，因此拟设置南北向通长的施工栈桥，并设置多个挖土平台，提高土方开挖效率。

三、施工过程中的主要措施

1、井点降水

进行井点降水可以改善挖土条件和改良坑内土的物理、力学指标，提高基坑整体稳定的安全储备，进一步减小产生管涌的可能性。本工程6#楼采用轻型井点进行坑内降水，车库和公建部位采用真空深井进行坑内降水，并提出以下施工要求。

在围护桩施工完成后设置井点。坑内水位降至底板底0.5～1.0m后方可开挖，在大面积土方开挖时可逐套拔除坑内井点。井点冲孔深度应超过滤管底0.5m，同时确保粗砂滤层的施工质量，做到出水常清，对出水浑浊的井点管应予以更换或关闭。

2、土方开挖

土方开挖的原则：分层、分块、留土护坡、对称、平衡。应先开挖基坑支撑上方的土体至设计标高，待支撑施工完毕、强度达到设计要求后，再继续向下开挖，严禁先挖后撑。土方开挖时要随时进行轴线复核及水平标高测量，注意土面的平整及坑内土体的加固区域。开挖最下一层土方时，随挖随浇筑垫层，无垫层坑底最大暴露面积不大于200m2，混凝土垫层直接浇筑至围护桩内侧面，使垫层能够起到一道支撑的作用，以减小桩体位移对周围环境可能造成的有害影响。地面施工超载不得大于20kN/m2，排水明沟不得沿围护桩边设置。挖土机开挖中严禁碰撞栈桥支撑、深井管及加固栈桥所用的钢立柱。坑底须留30cm土体，采用人工清除。下雨天应注意及时排水，严禁基坑被雨水浸泡。

参考文献：

[1] 钱烨.建筑工程中深基坑中支护施工技术的简要分析[J].建筑工程技术与设计，2016（10）.

[2] 曾远.世纪大厦基坑支护工程中若干问题的分析与探讨[D].南昌大学，2013.

[3] 陈百灿.型钢水泥土搅拌墙法在住宅基坑工程中的应用[J].商品与质量·建筑与发展，2014.