1 工程概况

本项目被定位为具商用功能的区域性地标建筑，框架结构，地上五层，地下三层，采用柱下独立基础，基坑土方开挖深度约为17.0m。基坑工程四周施工工况比较复杂，且由于场地比较狭窄需采用局部逆作法施工，并需根据地段不同选用不同的支护方法，东侧及北侧采用支护桩支护、排桩支护与主体结构相结合。在基坑外围设置排桩，利用主体结构梁板和立柱作为支护结构的支撑体系，桩顶设置通长的冠梁；南侧及西侧采用放坡。同时由于东面和北面基坑外部土方需采用逆作法施工，逆作区和中间顺作区交接处框架柱采用大直径成孔施工，以便形成上部支撑体系。

2基坑支护方案

本工程所采用的基坑支护方案为排桩+桩前预留土坡，利用主体结构梁板和立柱作为排桩的支撑体系，以在确保支护结构强度基础上，控制开挖基坑位移，确保基坑安全。

2.1施工顺序安排

基坑施工顺序是先施工周边支护桩，然后分级放坡开挖中心区域的土方，再施工地下室主体，边坡逆作法区域先做支撑系统然后掏挖土方，然后再做深一层支撑，再掏挖土方，直至施工至负三层地下室底板，施工流程图如下：

施工准备 → 支护桩施工 → 顺作区土方开挖 → 顺作区地下室基础施工 → 顺作区负三层框架主体施工 → 负二层框架主体施工→ 负一层框架主体施工→负一层逆作法部分土方开挖 → 负一层楼面梁板及支护桩内侧腰梁施工 → 负二层逆作法部分土方开挖 → 负二层楼面梁板及支护桩内侧腰梁施工→ 负三层逆作法部分土方开挖 → 负三层地下室底板施工并在支护桩内侧自下而上施工地下室外墙。

具体施工次序设计如下：

⑴开挖土方前，在各边坡外围按桩位布置图施工排桩和中部立柱桩，各桩顶预留好冠梁和混凝土支撑梁的钢筋；

⑵待排桩桩身混凝土强度达到设计要求后，方可按照各边坡施工次序开挖中心部分土体，开挖土方应严格按照设计坡度施工，严禁超挖；

⑶中心区域开挖至设计标高后施工主楼基础及地下室底板，然后顺作中心部分结构，当中心部分结构施工至负二层及负一层顺作部分与逆作部分交接处楼面位置时应预留钢筋，当顺作部分施工至地下室顶板位置时，施工排桩冠梁，浇筑地下室顶板梁板结构，形成支护结构在顶板位置的第一道内支撑。逆作法挖土部分需预留出土口（利用设计地下车库出口出土）。

⑷待地下室顶板混凝土强度达到设计要求后，掏除负一层逆作区域土方，然后施工排桩腰梁，同时浇筑完成逆作区域负一层梁板体系，形成排桩支护的第二道内支撑。负一层利用地下车库出口出土。

⑸待负一层逆作区域梁板体系混凝土强度达到设计要求后，掏除逆作区域土方，然后施工排桩腰梁，同时浇筑完成逆作区域负二层梁板体系，形成排桩支护的第三道内支撑，负二层利用地下车库坡道出土。

⑹待负二层逆作区范围梁板混凝土强度达到设计要求后掏除负三层余土，负三层利用地下车库坡道出土。

⑺ 施工逆作区负三层地下室底板并自下而上施工所有的地下室外墙。

2.2支护桩设计

本工程支护桩为人工挖孔桩，桩长18～20m，桩顶标高和基坑边坡分级相关，桩底处于地下室底板以下2.1m左右，桩端支撑于第4层稍密中密圆砾土层，其桩端承载力特征值为400kpa，要求桩端嵌入圆砾土层深度不小于0.50m。

2.3冠梁、腰梁设计

基坑北面和东面支护桩顶部设置封闭冠梁，负一层楼面和负二层楼面处各设置一道腰梁。

⑴ 冠梁：冠梁顶与地下室顶板平齐，桩施工完毕桩头去除浮浆并凿毛才能进行冠梁的施工，冠梁的施工和地下室顶板梁板施工同时进行。

⑵ 腰梁：负一层楼地面梁板和支护桩结合处设置腰梁，车库坡道与支护桩结合处根据坡道板标高设置腰梁，腰梁截面尺寸及配筋同负一层楼地面梁板和支护桩结合处的腰梁。

2.4边坡设计

 本工程南侧和西侧均为自较低的地下室地面放坡向下开挖，而北侧和东侧采用支护桩支护部分则为支护桩+预留桩前土，该部位边坡随着逆作法施工的进行发生变化，其施工次序大致为：施工支护桩、大直径成孔并施工交接处框架柱 → 土方开挖预留桩前土 → 顺作区结构施工（施工至地下室顶板，桩顶冠梁同时施工，形成第一道支撑） → 挖除负一层土方施工负一层梁板 →挖除负二层土方施工负二层梁板 → 挖除负三层土方 → 由下至上施工地下室外墙。

3施工技术

3.1 人工挖孔桩施工

本工程所有的支护桩均采用人工成孔工艺，由于相邻桩之间间距较小，施工中采取隔桩开挖的方法，每隔两根桩开挖一孔，所有桩分三批施工完毕，并按照距场内运输路线由远及近的顺序施工人工挖孔桩，挖出的土方统一堆放在运输路线的两侧，由装载汽车统一运出。挖孔施工严格按照人工挖孔桩的施工工艺进行，成孔验收后及时浇筑桩身混凝土，并按照设计要求对桩的施工质量进行检测验收。

3.2 土方开挖施工

工程本土方开挖面积较大，深度较深，土方开挖量较大，土方开挖分为顺作区域和逆作区域，中心顺作区域土方均采用放坡开挖，土方开挖顺序为自南向北分层分段进行。逆作区土方掏挖量相对较小，掏挖土方采用小型挖掘机，掏挖出的土方采用小型运输车辆沿基坑周边运出。土方开挖前先降水，采用井点降水方法降水，降水工作一直持续到土方开挖完成。

⑴ 根据基坑支护设计方案，土方开挖时要结合各施工段剖面工况进行开挖，分层开挖深度以各断面大样图为准。

⑵ 分层开挖的厚度根据每段土方开挖的深度具体确定，首先从原始地面标高向下分层开挖至-8.73m，然后再以-8.73m为基准面向下分层开挖至基坑底，分层厚度按照每2.0m为一层。

⑶ 基坑开挖过程中充分利用基坑的时空效应，土方作业分块进行，对于基坑边缘先开挖两边，后开挖中间。土方开挖必须和坡面喷射混凝土施工密切配合，减少无支护土体暴露时间。

⑷ 严格按照土方开挖分区图的施工范围开挖，顺作区施工时严禁越线施工，预留桩前土必须按照设计要求留设，机械开挖土方至设计坑底标高以上0.2m时，安排人工进行清底作业。

⑸ 逆作法区域土方掏挖采用小型挖掘机进行，由于负一层土方掏挖时地下室顶板已经施工完毕，施工时需要根据预留出土口的位置确定土方外运路线，本工程土方外运尽量利用周边逆作法部分作为运输路线（由于是刚开挖的土层路面，运输道路无需采取支顶措施），如需经过现浇梁板结构的部位要先回顶，并在楼板面铺放钢板，防止运土车辆对结构产生破坏。

⑹ 基坑开挖施工过程中，机械不得碰撞支护结构，不宜在坑边堆置弃土或安置其他重型施工设备器材，以尽量减少地面荷载。

⑺ 逆作法施工阶段地下室照明采用防爆、防潮、亮度大的灯具，沿逆作法开挖区域长向每隔15m设一盏。为防止挖土过程中损坏照明线路，照明线敷设在楼板底部，根据施工进度及时穿线分段接通开启。

⑻ 逆作法施工阶段，机械排出的废气以及地层中含有的沼气会影响到地下室的空气质量，为保证逆作法土方开挖阶段地下室内的空气质量，地下室顶板及负二层地下室顶板施工时要在楼板上预留孔洞，并安装大功率的轴流风机排风，在挖土工作面上配备排风扇满足空气流通的需要。

⑼ 对基坑周边建筑物及基坑支护结构进行监测，及时预报施工中将会出现的情况，并把获得信息反馈到施工中以指导施工。

3.3 基坑降水与止水

由于本工程地下水埋深较浅，土方开挖施工前要先进行基坑降水，降水方式为井点降水，同时对桩间土采用防水砂浆喷面处理。

计算各含水层的总涌水量后，分类确定单井抽水量和降水井的数量。施工前在现场做抽水试验，确定降水方案，初步设计管井深度定为20.0m，降水井井距为40m。
降水井采用机械钻井，成孔直径600mm，采用直径300mm无砂混凝土管做井管，滤水段井管加扎钢丝或棕网片，孔壁与井管之间填粒径为3～24mm砾石作为过滤层。抽水采用深井潜水泵。

4施工过程应急及预防措施

为确保基坑安全，实施过程中采用信息化施工，将坡顶位移的观测资料反馈到施工、设计、监理及业主单位，以指导工程的下一步施工及设计修改。

⑴当坡顶位移较大时，及时查清原因并采用措施（如锚杆的长度、间距等的调整，土层的分段分层、平衡开挖，边坡的及时施工等）。

⑵ 当坡顶位移接近允许值时，应停止施工，查找原因，及时采取加固措施。

⑶ 当坡顶位移、沉降超过允许值并且不断加大，而不能稳定时，应马上采取局部回填，或用砂包压住坡脚，或在坡脚压松树桩，阻止边坡滑移。

⑷ 对坡顶变形产生的裂缝应及时用水泥浆或砂浆进行覆盖，以免雨水灌入，对边坡稳定造成更大的威胁。

⑸ 对已开挖而未来得及支护处理的边坡，不能长时间暴露，在大雨来临之前，应用彩条布覆盖坡面，以免雨水冲刷。

⑹ 对基坑积水应采取疏通，集中抽排，以免泡软坡脚。

⑺ 对有险情的区域，应加强监测，随时掌握边坡的稳定情况，在抢险过程中，一定要有安全员在现场监督，保证施工人员的生命安全。

5结语

目前，本工程主体结构已经封顶，局部逆作法部分已经施工至负三层，预留的桩前土已经基本开挖完毕，各项施工基本能按照设计工况实施，负三层逆作区土方开挖时，为防止支护桩端部锚固长度过短而发生位移，在支护桩与框架结构之间增设钢管斜撑，尽量减少支护桩的自由长度。在地下室施工阶段的全过程，基坑四周支护结构没有发生明显的位移，基坑四周的建筑物也没有发生明显的下沉现象。该工程针对多种边坡采取的综合边坡支护技术有效可行，也比较经济，值得进一步研究和推广。

（广西建工集团第三建筑工程有限责任公司 供稿）