1  工程概況
    大樓位于杭州市體育場路與金祝南路交叉口南側(cè)，大樓地上13層，地下1層，局部2層，建筑總高度48.5m，總建筑面積18000m２，地下室占地面積1515m２。
    工程樁采用鋼筋混凝土鉆孔樁，樁徑φ800和φ600。②～⑤/A～D軸采用片筏基礎(chǔ)，中心筒區(qū)局部板厚5m、板底標(biāo)高－10.50m，其余部分為承臺式片筏基礎(chǔ)，底板厚500mm、板底標(biāo)高－6.2m，其中⑤～⑦/A～C軸為－7.7m，而板底均做厚200mm塊石墊層和厚100mmC10素混凝土墊層。本工程±0.00相當(dāng)于黃海高程7.00m，自然地坪標(biāo)高與±0.00相同，因此，挖土深度深基部分為10.80m，淺基部分為6.50m、8.0m。為確保地下室施工期間周圍建筑物的安全及兩側(cè)馬路的正常使用，必須對整個基坑及深淺不一的基坑進(jìn)行支護(hù)設(shè)計。
2  周邊環(huán)境和地質(zhì)條件
    工程場地北側(cè)為市中心交通要道--體育場路，地下室外邊線距體育場路人行道約7.1m(人行道寬約3m)，東側(cè)距金祝南路7.9m，西側(cè)為省建材工業(yè)設(shè)計院大樓，凈距8m，南側(cè)為三層電力局辦公樓，凈距9.8m。
    據(jù)浙江省工程勘測院提供的工程地質(zhì)報告，該場地表層有厚3.4～6.0m雜填土，性質(zhì)不均 ；2a粉質(zhì)粘土，軟塑狀，中偏高壓縮性，性質(zhì)差，分布不均勻，總厚約2.2m；2b淤泥質(zhì)粘土，流塑，高壓縮性，土層性質(zhì)極差，層厚3.7～5.3m；2c淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，流塑，高壓縮性，層厚9.6～12.4m。各土層主要物理力學(xué)指標(biāo)如表1，據(jù)此分析土層中最大內(nèi)聚力cmax＝34kPa，最大內(nèi)摩擦角φ＝１５°，平均指標(biāo)c＝20kPa，φ＝８°。
    場地淺部地下水屬潛水，水位埋深1～1.6m，隨季節(jié)變化，接受大氣降水補(bǔ)給。
表1   各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
土層
名稱 層厚(m) w（％） γ
（kN/m３) 固結(jié)快剪 三軸快剪 Kh(m/s) Ｉp(%) ＩＬ
c（kPa) φ（°） c(kPa) φ（°）
1-雜填土 3.4 　 18.0 0 15.0 　 　 　 　 　
2a-粉質(zhì)粘土 5.6 31.5 19.1 34.0 7.0 41 0.2 1.43x10-6 14.4 0.90
2b-淤泥質(zhì)粘土 9.3 49.8 17.9 20. 6.55 22 0.25 2.68x10-8 20.41 1.244
2c-淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 　 39.2 18.1 14.5 9.3 　 　 　 13.3 1.248
3  圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
    經(jīng)多方案分析比較，最后決定采用一排鉆孔灌注樁加鋼筋混凝土內(nèi)支撐為主體的擋土體系，深基坑側(cè)φ800鉆孔樁，樁長21m，中心距1000mm，淺基坑側(cè)φ600鉆孔樁，樁長12.55m，中心距900mm，樁混凝土強(qiáng)度等級均為C25。止水帷幕采用兩排2×700mm雙頭攪拌樁，樁間搭接100mm，水泥摻量為加固土重的15%。深淺基坑交接處挖土高差達(dá)4～5m，經(jīng)重力式擋墻計算，采用兩排φ700單頭水泥攪拌樁，轉(zhuǎn)角及中間局部加強(qiáng)至四排，樁間搭接100mm。
    設(shè)置兩道作井字型網(wǎng)格布置的混凝土內(nèi)支撐：第一道支撐面標(biāo)高－2.50m，網(wǎng)格間距6.6m×8.8m，支撐斷面600mm×700mm，四周設(shè)置斷面500mm×600mm的角撐。第二道支撐面標(biāo)高－5.90m，在深坑以內(nèi)采用網(wǎng)格布置，網(wǎng)格間距同第一道支撐，其斷面南北向600mm×800mm，東西向600mm×600mm，支在西、北兩側(cè)，通過加強(qiáng)淺基墊層板的方法傳遞荷載，墊層板厚300mm，內(nèi)配φ12@200縱橫網(wǎng)片，墊層板直接與樁墻頂緊。支撐及墊層板混凝土強(qiáng)度等級均為C25�？v橫支撐交界處，設(shè)500mm×500mm角鋼桁架立柱，并插入φ800鉆孔灌注樁2000mm。
表2  圍護(hù)結(jié)構(gòu)具體設(shè)計
圍護(hù)結(jié)構(gòu) 直徑或斷面��(mm) 配  筋
主  筋 箍  筋
鉆孔灌注樁 深坑部位 φ800@1000 16φ25 φ8@200
淺坑部位 φ800@1000 16φ25 φ8@200
壓頂梁 斷面600×1650 2×6φ22 φ8@200
支撐 第一道 斷面600×600 2×5φ25 φ8@200
第二道 斷面600×800 2×6φ25 φ8@200
    圍護(hù)結(jié)構(gòu)考慮按地面荷載q＝15kN/m和土層物理力學(xué)性能φ＝8.3°、γ＝18.3kN/m２、c＝20.6kN/m２進(jìn)行計算，得第一道、第二道支撐力Ｆ１＝40.4kN/m和Ｆ２＝628kN/m以及圍護(hù)樁最大彎矩Ｍ＝880kN·m，于是圍護(hù)結(jié)構(gòu)具體設(shè)計如表2。
4  圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工
4.1 鉆孔樁施工
    鉆孔灌注樁采用跳打法施工，避免相鄰樁相互擠壓。施工中認(rèn)真檢查復(fù)核樁機(jī)位置，盡可能保證樁的垂直度在允許誤差范圍內(nèi)，以免影響主體結(jié)構(gòu)的施工，同時做好復(fù)核樁長、成孔深度、垂直度、孔底沉渣的原始記錄。鋼筋籠必須按設(shè)計要求驗收合格后，才允許下籠入孔，并安排專職人員監(jiān)督灌注樁的混凝土澆搗質(zhì)量，嚴(yán)格控制操作過程，達(dá)到要求的充盈系數(shù)。實(shí)施交叉流水作業(yè)法，在圍護(hù)樁施工到一半工程量時，開始止水樁攪拌施工，重點(diǎn)控制好水泥摻量、入土深度和搭接寬度。
4.2 止水帷幕施工
    施工程序為基坑及樁位放線→圍護(hù)溝清障(取消表層障礙物)→安置攪拌系統(tǒng)→兩攪兩噴工藝→養(yǎng)護(hù)。施工中必須保證樁基施工的連續(xù)性，保證樁的垂直度，噴漿、攪拌應(yīng)均勻，供漿必須連續(xù)。為確保樁頂質(zhì)量，當(dāng)提升噴漿至樁頂時，應(yīng)坐漿數(shù)秒鐘，相鄰樁搭接時間不超過12h，超過時應(yīng)在搭接處加樁或在此部位增加注漿量。
4.3 壓梁、內(nèi)支撐施工
    壓梁施工前，必須認(rèn)真控制鑿樁工藝，特別是要嚴(yán)格控制樁頂標(biāo)高，確保樁端嵌入壓梁內(nèi)50mm，且要整齊鑿平。圍護(hù)支撐的鋼筋均采用電焊搭接10d的方法，以改善鋼筋的受力狀況，避免施工不當(dāng)造成偏位。
    為確保內(nèi)力計算與實(shí)際工作狀態(tài)接近，根據(jù)以往工程施工的經(jīng)驗，須對細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行加固處理，凡在支撐交叉處及支撐與壓梁連接處，均采用鈍角135°加大斷面，并配置附加轉(zhuǎn)角筋，以保證圍護(hù)樁墻在工作狀態(tài)時能確保安全和牢固。同時又對圍護(hù)樁墻和支撐的施工質(zhì)量、土方開挖的工況和施工順序作了詳細(xì)的交底和嚴(yán)格的規(guī)定。
4.4 土方開挖
    1998年6月20日開始挖土，挖土前做好測量工作，觀察省建材工業(yè)設(shè)計院大樓、電力局辦公樓是否有陳舊裂縫，并做好＋1.5m標(biāo)高等原始記錄，鄰近道路也相應(yīng)做好變形、標(biāo)高等記錄。
    工程選用0.8m3和0.3m３反鏟挖土機(jī)各1臺，配備自卸式載重運(yùn)土車15輛。挖土分三階段進(jìn)行：第一階段挖至－3.1m，施工第一道內(nèi)支撐(壓梁在圍護(hù)樁打完時已同步跟上，并相應(yīng)完成與各支撐留出的搭接頭)；第二階段挖至－6.2m，樁墻邊均留三角土，不允許一次挖到位，所留土方采取人工修土，挖至西北角，留出土方，做運(yùn)輸通道，并為深坑挖土方作臨時堆放場地，深坑部分第二道混凝土支撐同步跟上，并用圍檁同樁墻連接起來，淺基面先澆平板，板底塊石墊層要深深壓進(jìn)土內(nèi)，與土緊緊摩擦；第三階段，深坑部位挖土主要為人工挖土，土方量3500m３。此部位工程樁比較密，不利機(jī)械開挖，為保證進(jìn)度，用0.3m３挖掘機(jī)開進(jìn)深坑，轉(zhuǎn)運(yùn)土方。
    在深、淺基坑內(nèi)各設(shè)置3只集水井，各井通過排水明溝連通，集水井采用φ800鋼筋籠，外包鋼板網(wǎng)，周邊用卵石填充，孔深1.20m。在集水井內(nèi)安放潛水泵，將坑內(nèi)水抽至場外下水道。
    在整個挖土過程中，基本沒有滲水，為快速施工創(chuàng)造了優(yōu)良的條件，從6月20日～7月30日土方全部挖運(yùn)完畢，高考期間，夜間停止施工。8月10日完成深跨底板第一次澆搗，8月17日拆除第二道支撐，8月31日拆除第一道支撐，至此圍護(hù)工程施工基本結(jié)束。
5  監(jiān)測
    由于工程基坑較深，場地狹小，并且南、西均有建筑物，東、北面又是城市交通要道，基礎(chǔ)的開挖對道路和附近建筑物影響較大，為確保安全，施工中進(jìn)行了全過程監(jiān)測，以便及時獲取基坑開挖對周邊環(huán)境的影響，借以有效地指導(dǎo)施工，及時調(diào)整施工措施。工程由浙峰工程顧問公司進(jìn)行全過程監(jiān)測，具體方法如下：
    (1)用測斜儀測量圍護(hù)樁墻的水平位移、基坑開挖所引起的土體水平移動及隨時間的變化情況。
    (2)用鋼筋應(yīng)力計測量基坑水平支撐的軸向力及其隨土方開挖的變化情況�；�坑開挖中，定時進(jìn)行觀測，如發(fā)現(xiàn)異常，及時研究，以便采取相應(yīng)應(yīng)急措施。
    (3)用水準(zhǔn)儀測量電力局辦公樓、省建材工業(yè)設(shè)計院大樓、體育場路、金祝南路的沉降裂縫產(chǎn)生和發(fā)展；測量地面、地層內(nèi)各點(diǎn)及基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工前的標(biāo)高與施工中沉降及其基坑內(nèi)支撐的差異沉降。
    (4)用經(jīng)緯儀測量基坑的角點(diǎn)、邊線的放樣及施工中的位移，測量建筑物軸線和圍護(hù)結(jié)構(gòu)曲線的放樣及施工中的位移，測量基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂面及支撐的水平位移。
6  體會
    本工程地下室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，底板標(biāo)高變化多，且高差達(dá)4～5m，基坑又屬淤泥質(zhì)軟土開挖。在圍護(hù)設(shè)計和施工方面作了如下有益嘗試：深、淺基坑交界處采用水泥攪拌樁擋土，深基中的第二道支撐通過加強(qiáng)淺基墊層板傳遞荷載，經(jīng)監(jiān)測證明該支護(hù)方案是切實(shí)有效的。
    在施工條件允許的情況下，先施工鉆孔灌注樁，再施工水泥攪拌樁，有利于減少止水帷幕擾動，得到較好的止水效果。
    內(nèi)支撐與壓頂梁、支承樁頂交接處，支撐跟部處理要加強(qiáng)，作好此部位的技術(shù)處理，十分重要。
    本工程基坑圍護(hù)造價為每延長米1.21萬元，從監(jiān)測報告分析，本圍護(hù)方案尚有一定余地。 在今后施工條件寬余，外界影響小的場地，可進(jìn)一步挖掘圍護(hù)設(shè)計的潛力，從而降低造價