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某工程超大深基坑地基與基礎(chǔ)施工技術(shù)

文檔作者：梅曉麗陳杰劉偉文檔來(lái)源：中建一局集團(tuán)第三建筑有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月25日
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2014年1月上
第43卷第1期
施工技術(shù)
CONSTRUCTlON TECHNOLOGY 53
DOI：10．7672／sgjs2014010053
某工程超大深基坑地基與基礎(chǔ)施工技術(shù)
梅曉麗，陳杰，劉偉
(中建一局集團(tuán)第三建筑有限公司，北京100161)
【摘要]以實(shí)際工程為例，介紹了該工程地基與基礎(chǔ)施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在土方開(kāi)挖及內(nèi)支撐施工階段，通過(guò)合
理安排塔式起重機(jī)工程，提高了施工效率。從降水施工、土方開(kāi)挖與內(nèi)支撐施工、換撐拆撐施工以及坑中坑施工等
幾個(gè)方面對(duì)施工技術(shù)措施進(jìn)行了詳細(xì)介紹。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，在深基坑及地下室結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，基坑變形、沉降等
均在允許范圍內(nèi)。
[關(guān)鍵詞]地下工程；深基坑；基礎(chǔ)；內(nèi)支撐；降水；施工技術(shù)
【中圖分類(lèi)號(hào)]Tu753 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A 【文章編號(hào)]1002-8498(2014)01m053JD4
Construction Technology of Ground and Foundation fbr Super-large
Deep Foundation ExcaVation of S哪e Engineering
Mei×iaOIi，Chen Jie，Liu Wei
(77le％im c0瞄tr們tfon co．，厶d．礦C拍l口cDw￡r“ctio廳州陽(yáng)t Gr0印，Be講增100161)
Abstract：Based on engineering practice，this paper introduced the key points and difficulties in gIDund
and fbundation construction． In excavation and inner support construction，tower crane engineering was
reasonably arranged t0 imp陽(yáng)ve constmction e硒ciency． Constmction technologies were introduced f如m
dewatering， excaVation and inner suppon construction， support exchange and demolition， pits in
foundation excavation． Monitoring resuh8 showed that it can meet the standard requirement．
Key words： undeIground； deep fbundation excaVation； foundations； inner supports；
dewatering； constmction
1 工程概況
泛海國(guó)際SOHO城位于武漢CBD核心區(qū)內(nèi)，是
武漢市首個(gè)超大型SOHO項(xiàng)目，定位為世界級(jí)全新
商務(wù)辦公空間。本工程為商務(wù)核心區(qū)內(nèi)宗地12項(xiàng)
目，建筑面積32．3萬(wàn)m2，地上24．7萬(wàn)m2、地下7．6
萬(wàn)m2；其中6號(hào)樓高148．9m，3，4，5號(hào)樓高99．4m。
本工程地下室3層，地下室底板面相對(duì)標(biāo)高為
一15．400m，最深基底相對(duì)標(biāo)高一22．800m，最大挖
深2lm，基坑總延長(zhǎng)650m，基坑?xùn)|西向185m，南北
向140m?；涌偯娣e約27 000m2，基坑內(nèi)開(kāi)挖土方
約43萬(wàn)m3?；訃o(hù)體系采用鉆孔灌注樁結(jié)合外
側(cè)三軸水泥土攪拌樁止水帷幕，豎向設(shè)置3道混凝
土支撐。地基與基礎(chǔ)施工是工程的重、難點(diǎn)。
2工程重、難點(diǎn)分析
1)本工程基坑內(nèi)支撐和結(jié)構(gòu)施工工程量大，而
施工工期短，短期內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生龐大的勞動(dòng)力、材料
[作者簡(jiǎn)介]梅曉麗，高級(jí)工程頻，E-mail：meixia01i@163，com
【收稿日期】2013m9_05；[修訂日期]2013．1l-20
和機(jī)械設(shè)備需求。
2)本工程潛水含水層的穩(wěn)定水位埋深為0．5—
2．6m，承壓水頭絕對(duì)標(biāo)高為17．000—18．200m(埋
深4．48—3．28m)。2層為賦存于砂土層中的承壓
水，與長(zhǎng)江有一定的水力聯(lián)系，其水位變化受長(zhǎng)江
水位變化影響，水量較豐富；潛水層與承壓含水層
連通，基坑開(kāi)挖面位于含水層內(nèi)，基坑降水是本工
程的重點(diǎn)。
3)內(nèi)支撐設(shè)計(jì)復(fù)雜，基坑開(kāi)挖順序?qū)χ?梁
板)傳力系統(tǒng)要求較高，施工順序和技術(shù)間歇直接
影響基坑整體穩(wěn)定性，因此合理安排地下土方開(kāi)
挖、內(nèi)支撐和地下結(jié)構(gòu)施工工序，對(duì)確?；影踩?
具有特別重要的意義。
4)內(nèi)支撐的拆除是影響基礎(chǔ)工程工期的關(guān)鍵
因素。內(nèi)支撐采取爆破的方式拆除，拆除順序、廢
料清理、主體施工的介入、換撐施工等是地下室施
工階段的重、難點(diǎn)。
5)基底坑中坑區(qū)域形式復(fù)雜，存在施工質(zhì)量與
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
54 施工技術(shù)第43卷
安全隱患。
3施工技術(shù)措施
3．1群塔施工方案
根據(jù)施工需求，本工程共需布置6臺(tái)塔式起重
機(jī)，其具體布置方案如圖l所示。
圖1塔式起重機(jī)布置
Fig．1 Layout of tower cranes
因地下室占地面積較大，采用傳統(tǒng)的塔式起重
機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式須待地下室頂板澆筑完成后才能
使用塔式起重機(jī)，而這會(huì)增加前期內(nèi)支撐施工、清
槽、墊層、防水、底板等工序施工過(guò)程中的人力與物
力投入，并對(duì)進(jìn)度有不利影響。為了緩解地基與基
礎(chǔ)施工階段垂直運(yùn)輸設(shè)備的壓力，避免由于材料倒
運(yùn)影響內(nèi)支撐、地下室底板施工進(jìn)度，對(duì)2號(hào)塔式起
重機(jī)采用鋼格構(gòu)柱與鉆孔灌注樁組合式塔式起重
機(jī)基礎(chǔ)，3—6號(hào)塔式起重機(jī)采用鉆孔灌注樁與混凝
土承臺(tái)組合式塔式起重機(jī)基礎(chǔ)。在土方開(kāi)挖前，完
成1—6號(hào)塔式起重機(jī)基礎(chǔ)施工。在內(nèi)支撐施工前，
完成1，2號(hào)塔式起重機(jī)安裝，用于基坑的內(nèi)支撐施
工材料運(yùn)輸。在土方開(kāi)挖至基底前，完成3—6號(hào)塔
式起重機(jī)安裝，用于基底墊層、防水、結(jié)構(gòu)等施工材
料運(yùn)輸。塔式起重機(jī)基礎(chǔ)如圖2所示。
3．2降水施工
本工程基坑周邊設(shè)置了止水帷幕，采用深管井
進(jìn)行坑內(nèi)降水，在基坑內(nèi)布設(shè)降水井52口，并在坑
外布設(shè)8口觀測(cè)井BGl～BG8，坑內(nèi)布設(shè)1口觀測(cè)
井G1?？觾?nèi)外觀測(cè)井兼做備用井，降水井單井出水
量為65—80m3／h。通過(guò)合理的布置降水井，使降水
井井管避開(kāi)地下室結(jié)構(gòu)梁、內(nèi)支撐梁與棧橋板，避
免井管對(duì)結(jié)構(gòu)造成影響。同時(shí)繪制土方開(kāi)挖水位
等值線(xiàn)，確保降水能夠滿(mǎn)足施工需求。降水井布置
如圖3所示。
100厚混凝土隨I ：r
．!手3：300
路面8
第2道混i 尉J二生J00
一墨支掙8 [28c剪
．刀攆詈星
。與綴板、塞!
第3道混滿(mǎn)焊P 囂： 墓P =
凝土支撐
一12 900 [28c鋼肉
．連桿、聚；
。與綴板 』陸格構(gòu)末 西850⑥600 滿(mǎn)焊 霞1
蘭軸永泥土
攪拌樁一16．500
oI o『一
oj oI
01 oI
西900國(guó)l lOO
盟
鉆孔灌注樁}式起量
有效長(zhǎng)度
∞ WZl ～ 立柱樁匝機(jī)苫
20．4m
一21．400
200 有效長(zhǎng)度24．55m 。
∞眭樁
鏈徑800
二拍400 樁長(zhǎng)35m
a l，2號(hào)塔式起重機(jī)
h 3、6號(hào)塔式起重機(jī)
圖2塔式起重機(jī)基礎(chǔ)立面
Fig．2 Facade of tower crane fbundations
圖3降水井平面布置示意
Fig．3 Plan layout of dewatering weU
3．3土方開(kāi)挖與內(nèi)支撐施工
1)開(kāi)挖原則及要求
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2014 No．1 梅曉麗等：某工程超大深基坑地基與基礎(chǔ)施工技術(shù)55
土方開(kāi)挖施工為盆式開(kāi)挖，遵循先撐后挖、分
段分層開(kāi)挖、留土護(hù)壁、對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖的原則。土方開(kāi)
挖過(guò)程中，盡量縮短基坑無(wú)支撐暴露時(shí)間，嚴(yán)格控
制基坑變形；配合內(nèi)支撐施工，優(yōu)先開(kāi)挖內(nèi)支撐區(qū)
域，在開(kāi)挖支撐位置時(shí)，應(yīng)快挖快撐，使土方開(kāi)挖與
內(nèi)支撐能夠形成流水，并使基坑盡快形成支護(hù)；按
既定的監(jiān)測(cè)方案對(duì)基坑及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，反饋
信息指導(dǎo)開(kāi)挖及支護(hù)。
2)土方倒運(yùn)
土方開(kāi)挖分為4層，第1層先開(kāi)挖非支撐區(qū)域，
再開(kāi)挖支撐區(qū)域，非支撐區(qū)域土方利用馬道將土方
裝車(chē)運(yùn)出。分層開(kāi)挖時(shí)先行施工A-1，A-2區(qū)域的土
方及支撐梁，然后開(kāi)挖A一3，A_4區(qū)域土方。A區(qū)域
內(nèi)土方利用馬道出土，接著可施工B，c區(qū)域土方及
內(nèi)支撐。D區(qū)土方暫不開(kāi)挖，作為下層開(kāi)挖時(shí)回填
運(yùn)土道路的路基土和4個(gè)(第2層4個(gè)，第3層4
個(gè)，第4層2個(gè))出土口運(yùn)土馬道的回填路基土。馬
道設(shè)在基坑4個(gè)角(見(jiàn)圖4a)，寬6m，放坡比例為1：
8，馬道兩側(cè)按1：1．5放坡，支撐梁面以上土方外運(yùn)
部分利用馬道運(yùn)出，部分可在棧橋上進(jìn)行開(kāi)挖。第
2，3層土方開(kāi)挖及外運(yùn)同第1層。
圖4土方開(kāi)挖運(yùn)輸示意
Fig．4 Son excavation and transpo—ation
第4層開(kāi)挖時(shí)設(shè)置2個(gè)馬道(見(jiàn)圖4b)，由西側(cè)
向東側(cè)后退出土，并穿插6-1，6—2底板結(jié)構(gòu)施工?；?
坑內(nèi)余土周轉(zhuǎn)至4—1，5．1區(qū)，將挖掘機(jī)吊離基坑，改用
長(zhǎng)臂挖掘機(jī)在棧橋上挖出余土，裝入自卸斗車(chē)運(yùn)出。
根據(jù)本工程的地理位置，渣土外運(yùn)的場(chǎng)地設(shè)在
后湖區(qū)域，距施工場(chǎng)地約20km，卸土場(chǎng)地用2臺(tái)
DH220挖掘機(jī)及2臺(tái)推土機(jī)負(fù)責(zé)推土并鋪設(shè)推土
道路。土方運(yùn)輸路線(xiàn)分為2條：①振興路一發(fā)展大
道一常青路一后湖大道一卸土場(chǎng)；②唐蔡路一幸福
大道一三環(huán)線(xiàn)一后湖大道一卸土場(chǎng)。
3)內(nèi)支撐施工
基坑豎向設(shè)置3道臨時(shí)鋼筋混凝土支撐，采用
對(duì)撐角撐桁架支撐體系。依照先對(duì)撐、后角撐的原
則，3道內(nèi)支撐施工順序如下(見(jiàn)圖5)：A(A一1，
A-2，A一3，A4)一B(B-1，B—2)一C(C-l，C-2)一D
(D．1，D-2，D．3，D4)。
圖5內(nèi)支撐施工順序
Fig．5 Construction sequence of inner supports
3．4換撐、拆撐施工
1)換撐是讓支護(hù)樁因內(nèi)支撐拆除所產(chǎn)生的部
分應(yīng)力通過(guò)傳力構(gòu)件傳遞給具有足夠承載能力的
第三者，從而達(dá)到新的受力平衡。深基坑工程中的
換撐，是在特定條件下采取一定的技術(shù)措施逐步取
代發(fā)揮臨時(shí)支撐作用的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，從而保證
臨時(shí)性?xún)?nèi)支撐拆除后，工程施工能繼續(xù)安全順利進(jìn)
行，其實(shí)質(zhì)是應(yīng)力的安全有序調(diào)整、轉(zhuǎn)移和再分配。
本工程后澆帶板、汽車(chē)坡道處采用H型鋼換
撐，后澆帶梁采用132a換撐，外墻與圍護(hù)樁間采用
鋼筋混凝土換撐。
2)支撐體系拆除過(guò)程是支撐的“倒換”過(guò)程，即
把由橫撐所承受的側(cè)土壓力轉(zhuǎn)至永久支護(hù)結(jié)構(gòu)或
其他臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)。支撐體系的拆除施工應(yīng)特別
注意：拆除時(shí)應(yīng)分級(jí)釋放軸力，避免瞬間預(yù)加應(yīng)力
釋放過(guò)大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部變形、開(kāi)裂，同時(shí)對(duì)樁頂
位移、樁心側(cè)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
根據(jù)工程實(shí)際，主樓部分施工時(shí)不考慮拆支撐
的影響。當(dāng)?shù)装逋瓿珊?，?yōu)先施工主樓區(qū)域，則框
架柱與支撐梁相交位置沖突的地方，可提前將支撐
梁機(jī)械破除。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
56 施工技術(shù)第43卷
a平面
凝
層
正立面
c坑中坑坡面工程樁樁頭節(jié)點(diǎn)詳圖
b坑中坑坡面節(jié)點(diǎn)做法
糕
d厚底板處節(jié)點(diǎn)處理方法
圖7坑中坑加固示意
Fig．7 Pits in fbundation excavatiOn strengthening
主樓區(qū)域外每層支撐均采用分段、分批進(jìn)行爆
破拆除。每層支撐分4次拆除，拆撐原則為換撐板
帶相應(yīng)部位形成換撐條件后拆除相應(yīng)的對(duì)撐及角
撐。每次拆撐均在該范圍支撐下頂板澆筑混凝土
完畢，且換撐后進(jìn)行施工。根據(jù)拆撐順序及分區(qū)要
求，每層拆撐的原則及先后順序相同，如圖6所示。
3．5坑中坑施工方案
，￡睪耋墓譬耋差薯營(yíng)鋒圭9
jE]E豆
I
h次拆附
i．曼薏要要要=于飛孺孺麗蘑瓢
a第1次內(nèi)支撐拆除
b第2次內(nèi)支撐拆除
圖6內(nèi)支撐拆除示意
Fig．6 Demolition of inner support
m
本工程普遍區(qū)域開(kāi)挖深度為16．4m，基底主樓
核心筒處最大開(kāi)挖深度達(dá)2lm。此施工范圍為坑中
坑，標(biāo)高復(fù)雜。為保護(hù)坑體邊坡穩(wěn)定，對(duì)坑中坑邊
坡采取砌磚胎模+噴錨的加固措施，如圖7所示。
4結(jié)語(yǔ)
本工程自2011年7月4日土方開(kāi)挖至2012年
4月30日地下室結(jié)構(gòu)封頂，歷時(shí)302d，完成了地基
與基礎(chǔ)工程施工。工程達(dá)到了規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，并
且一次性通過(guò)結(jié)構(gòu)驗(yàn)收。
本工程依照規(guī)范及設(shè)計(jì)要求、合理運(yùn)用科學(xué)施
工方法，已完成了超大深基坑的土方開(kāi)挖、降水、塔
式起重機(jī)基礎(chǔ)、內(nèi)支撐等施工。在土方開(kāi)挖及內(nèi)支
撐施工階段，通過(guò)合理安排塔式起重機(jī)施工，緩解
物料運(yùn)輸壓力，減少了施工間歇，提高了效率。監(jiān)
測(cè)結(jié)果表明，在深基坑及地下室結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，
基坑變形、沉降、降水等在允許值內(nèi)；坑中坑方案切
實(shí)可行，坑中坑區(qū)域未出現(xiàn)不良施工狀況。
參考文獻(xiàn)：
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