[摘要] 在超大面積超深基坑工程施工中，采用中心島式土方開挖具有明顯優(yōu)勢(shì)，不僅可以降低工程造價(jià)，而且可以提高中心部分主體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。天津某工程建筑高度480m，是天津市響螺灣目前在建第一高樓，基坑面積12132㎡，基坑開挖深度達(dá)-31.9m，半逆做法施工。本文以天津某工程為背景，闡述了超深基坑工程鋼棧橋-中心島式土方開挖施工技術(shù)，通過工程實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果表明采用此技術(shù)，有效縮短了工期，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 

　　[關(guān)鍵詞] 超深基坑；半逆做法；鋼棧橋-中心島土方開挖；施工技術(shù) 

　　中圖分類號(hào)：TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 

　　1 概況 

　　1．1 工程概況 

　　天津某工程位于天津?yàn)I海新區(qū)響螺灣商務(wù)區(qū)濱河西路與坨場(chǎng)南道交口。本工程占地面積12110㎡，總建筑面積297546㎡，建成后是集甲級(jí)辦公、五星級(jí)酒店、商業(yè)、酒店公寓及觀光娛樂中心為一身的綜合性超高層建筑，為響螺灣第一高樓。塔樓為框架+核心筒結(jié)構(gòu)+加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)，裙房為框架全鋼結(jié)構(gòu)，車庫為框架結(jié)構(gòu)。本工程地下4層；塔樓地上共91層，建筑高度480m；裙房地上2層，建筑高度20.25m。 

　　本工程基坑面積12132㎡，開挖深度-22.850m～-26.850m，局部達(dá)到-31.900m（主樓電梯井坑），為天津地區(qū)目前開挖深度最深基坑。工程整體采用半逆施施工：基坑中心部分正施、支撐部分逆施，通過中心環(huán)梁實(shí)現(xiàn)逆施區(qū)樓板結(jié)構(gòu)對(duì)基坑的支護(hù)�；�坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)：1m厚地連墻+旋噴樁止水帷幕（咬合1.5m），三墻合一。支護(hù)結(jié)構(gòu)：四道環(huán)形內(nèi)支撐；第一道支撐為臨時(shí)梁式支撐；第二三道支撐為板式支撐，兼做地下三、四層結(jié)構(gòu)頂板；（350/500mm厚）第四道支撐兼做車庫底板（1200mm厚）。 　 

　　效果圖 效果圖 

　　1.2 場(chǎng)地情況及地理位置 

　　本工程場(chǎng)地為矩形，東西長(zhǎng)101m，南北長(zhǎng)117m�；�坑南側(cè)與北側(cè)距離圍擋5m，東側(cè)距離圍擋4m（東側(cè)主要作為堆場(chǎng)），西側(cè)為辦公區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，出土口主要在基坑?xùn)|側(cè)。 

　　該工程位于濱海新區(qū)響螺灣濱河西路與坨場(chǎng)南道兩個(gè)主干道交叉口，且響螺灣對(duì)環(huán)境要求高，運(yùn)土施工車輛白天不能出入，因此土方開挖需在晚上施工，車輛每次出施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清洗。土方開挖是整個(gè)工程的關(guān)鍵，能否按時(shí)完成直接影響著后續(xù)施工進(jìn)度，是施工組織的關(guān)鍵所在。 

　　1.3 地址情況 

　　本工程地處海河較近，屬于典型的軟土地區(qū)，其工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較差，水位較高，在基坑開挖時(shí)容易產(chǎn)生土體滑移、基坑失穩(wěn)、維護(hù)墻體變形等情況發(fā)生。因此必須采取先進(jìn)的施工技術(shù)，才能確保支護(hù)結(jié)構(gòu)及土方開挖施工的順利安全進(jìn)行。本項(xiàng)目半逆做法土方開挖中，采用了鋼棧橋-中心島土方開挖施工技術(shù)，并得到了成功應(yīng)用，為后續(xù)類似工程提供了經(jīng)驗(yàn)做法，具有很大的參考價(jià)值。 

　　2 施工重難點(diǎn) 

　�。�1）施工場(chǎng)地狹窄，出土車輛組織困難；（2）響螺灣地區(qū)施工環(huán)境要求高，土方開挖只需在夜晚進(jìn)行，但出土量大，如何保證土方開挖進(jìn)度是難點(diǎn)；（3）基坑開挖深度最大達(dá)-31.90m，為天津市目前第一深坑，且臨近海河，開挖風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大；（4）本工程基坑西側(cè)及北側(cè)都為已建成建筑，南側(cè)及東側(cè)為主干道，對(duì)周圍建筑物及道路的監(jiān)測(cè)，保證其安全是重點(diǎn)；（5）如何高效的利用鋼棧橋進(jìn)行出土是保證土方開挖按進(jìn)度完成的關(guān)鍵因素；（6）中心島部分土方開挖過程中，控制降水井開啟及關(guān)閉的數(shù)量，保證開挖水位標(biāo)高是難點(diǎn)；（7）本工程中心島部分降水井多（32口），如何在開挖過程中對(duì)降水井進(jìn)行保護(hù)是重點(diǎn)。（8）工程樁樁頂標(biāo)高高于基坑底部標(biāo)高，如何分層組織開挖、合理穿插截樁對(duì)施工進(jìn)度影響極大；（9）第四道支撐于主樓交差部位比較狹窄，如何保證此部位的土方開挖的順利進(jìn)行是重點(diǎn)；（10）土方開挖過程中對(duì)第四道支撐環(huán)梁部分預(yù)留的底板鋼筋的保護(hù)是重點(diǎn)；（11）本工程塔吊及部分鋼棧橋樁處于電梯底坑內(nèi)，且樁頂標(biāo)高高于坑底標(biāo)高，因此在開挖過程中如何保證塔吊及鋼棧橋的安全是重點(diǎn)；（12）基坑開挖深度的加深，按設(shè)計(jì)要求對(duì)鋼棧橋進(jìn)行加固，因此如何保證加固的及時(shí)性顯得尤為重要；（13）本工程電梯底坑及集水坑多，且多屬于坑交坑，形狀復(fù)雜，開挖難度大；（14）因本工程基坑深，如何保證開挖前將水位將至要求標(biāo)高是重點(diǎn)；（15）電梯底坑土方開挖深，如何保證土方開挖安全，土坡不坍塌是重點(diǎn)；（16）因本工程鋼棧橋設(shè)計(jì)能使用的開挖標(biāo)高為-26.850m（塔樓部分大面開挖標(biāo)高），因此鋼棧橋下的集水坑開挖前將鋼棧橋拆除完畢，最后利用汽車吊及塔吊進(jìn)行出土（效率極低），如何最大限度的剩余少量土利用汽車吊及塔吊出土是關(guān)鍵；（17）鋼棧橋影響范圍內(nèi)的集水坑開挖階段，汽車吊及塔吊吊運(yùn)土方堆放場(chǎng)地的選擇是重點(diǎn)。因基坑?xùn)|側(cè)不能堆放過多土方，避免對(duì)基坑安全造成影響，因此必須考慮其它土方堆放場(chǎng)地。 

　　3 施工方案確定 

　　本工程中心島部分土方開挖施工前，環(huán)形支撐及支撐底板已施工完畢。基坑大面積的挖土卸荷會(huì)導(dǎo)致基坑變形，因此在土方開挖過程中應(yīng)盡量保證周邊支護(hù)結(jié)構(gòu)的均勻受力。結(jié)合工程實(shí)際情況，決定采用中心島式-鋼棧橋分層土方開挖施工方法。中心島土方共分兩個(gè)區(qū)段（Ⅰ、Ⅱ區(qū)）由東向西同時(shí)施工，第一次開挖至-25.350m標(biāo)高（工程樁設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高），第二次挖至-26.850m設(shè)計(jì)標(biāo)高（包含鋼棧橋影響外的集水坑開挖），此階段土方全部利用鋼棧橋進(jìn)行出土。因開挖深度的加深，鋼棧橋埋深不夠，因此最后階段需拆除鋼棧橋，退行挖土將鋼棧橋影響范圍內(nèi)的電梯底坑開挖完畢，將土方倒運(yùn)至第四道支撐旁，利用塔吊+50t汽車吊+人工配合出土。中心島部位土方總量約近8萬m³，因本工程前期降水時(shí)間較長(zhǎng)，根據(jù)開挖土質(zhì)情況較好，無需進(jìn)行護(hù)坡。 

　　4 土方施工 

　　由于本工程為天津市目前在建第一深坑，施工難度大，且地處濱海新區(qū)響螺灣，土方開挖時(shí)間受限。針對(duì)這些難點(diǎn)我們進(jìn)行了分階段的土方開挖�；�坑設(shè)置一出土鋼棧橋。 

　　第一階段：1.2m厚底板范圍土方開挖至-22.850設(shè)計(jì)標(biāo)高。按1:1坡度分級(jí)設(shè)置階梯，留存中心島土。Ⅰ、Ⅱ區(qū)同時(shí)由東向西，將土方開挖并向中間倒運(yùn)，利用鋼棧橋進(jìn)行出土。機(jī)械設(shè)備：200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）。日出土方1200m³左右�！　� 

　　第二階段：主樓與第四道環(huán)梁交錯(cuò)部位土方開挖。采用作業(yè)半徑為3m的35型挖掘機(jī)及人工配合進(jìn)行開挖,將開挖土方倒運(yùn)至中心島部位，利用鋼棧橋進(jìn)行出土。機(jī)械設(shè)備：200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑3m），日出土方1200m³左右。 

　　第三階段土方開挖：土方開挖至-25.350m樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。Ⅰ、Ⅱ區(qū)開挖過程中，樁頭標(biāo)高高于-25.350m的部位先進(jìn)行截樁，再進(jìn)行開挖。采用接力式挖土將土方向鋼棧橋平臺(tái)處傳遞，利用預(yù)留平臺(tái)上的挖機(jī)出土。機(jī)械設(shè)備：200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑3m）。日出土方1200m³左右。 　 

　　第四階段土方開挖：土方開挖至-26.850m設(shè)計(jì)標(biāo)高（鋼棧橋影響范圍外的集水坑全部挖到位）。采用接力式挖土將土方向鋼棧橋平臺(tái)處傳遞，200型挖掘機(jī)布置在二級(jí)放坡的土臺(tái)上，利用預(yù)留平臺(tái)上的200型挖機(jī)出土；鋼棧橋影響范圍外的集水坑采用35型挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，必要時(shí)進(jìn)行分級(jí)放坡處理。隨著中心島部分土方的收縮，如200型挖機(jī)臂長(zhǎng)不夠，換用長(zhǎng)臂挖機(jī)進(jìn)行出土。此階段如集水坑較深，開挖前要進(jìn)行試開挖。機(jī)械設(shè)備：300型長(zhǎng)臂挖機(jī)（有效臂長(zhǎng)20米）、200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑3m）。日出土方800m³左右。 

　　第五階段土方開挖：鋼棧橋拆除完畢，剩余土方開挖。本階段土方開挖，利用35型挖掘機(jī)開挖局部較深電梯井部位。土方利用200型挖掘機(jī)采用接力倒土至東側(cè)第四道支撐旁。利用1、2#塔吊及50t吊車進(jìn)行出土，將土方堆運(yùn)至路邊及一期場(chǎng)地內(nèi)，最后將土方外運(yùn)。機(jī)械設(shè)備：200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑3m）、50t汽車吊、塔吊。日出土方400m³左右。 　 

　　5 實(shí)施效果 

　　中心島式-鋼棧橋土方開挖對(duì)于本工程這種半逆做法施工是一個(gè)合理的開挖方式，解決了基坑開挖深度深，含水量大、開挖困難的問題，提高了土方開挖和運(yùn)輸?shù)男�率�?nbsp;

　　經(jīng)過全體管理人員及勞務(wù)人員的共同努力下，克服了雨季施工、場(chǎng)地狹窄、運(yùn)土?xí)r間限制等困難，圓滿完成了天津市第一深坑的土方開挖工作，為工程后續(xù)施工的順利進(jìn)行奠定了可靠的基礎(chǔ)。