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摘要：“坑中坑”在高層建筑基礎施工中普遍存在，作者通過對兩類有代表性“坑中坑”的具體分析，給出了相應的支護方案及安全管理措施。
關鍵詞：坑中杭；磚胎模；內支撐；鋼板樁
1項目及基坑概況
華強創意產業園四期（8）棟，位于深圳市光明新區東片區，總建筑面積為102270.61m2；設計有一層地下室（有人防功能），地下室建筑面積14808.56m2；地上由A、B、C三座塔樓組成，其中A座20層、B座17層（由外形對稱的東、西兩棟塔樓組成）、C座4層；本工程采用預制管樁基礎，A、B座采用框架剪力墻結構，C座采用鋼結構。我公司在樁基驗收合格后進場施工，為節省投資，建設單位在樁基施工前，已參照結構施工圖紙進行了基坑開挖，本工程±0.00相當于絕對標高46.60，基坑頂部絕對標高為45.50~47.00，基坑底部高程為41.30（相對標高為-5.30），基坑深度介于4.20~5.70m之間，除基坑西邊因距小區道路較近，采用鋼筋混凝土灌注樁支護外，其它三面均采用放坡加土釘墻的形式進行支護；在平面布局上，A座以及B座西塔靠近灌注樁支護的基坑一側，B座東塔及C座靠近土釘墻支護的基坑一側。A、B座三棟塔樓屬于高層建筑，每棟都設有4~5臺客梯及一臺消防梯于核心筒內，在基坑土方開挖階段形成了三個較大的“坑中坑”，三棟塔樓基坑寬度和深度基本相同，僅長度上略有差異，此處以B座東塔樓基坑為例進行具體的分析，本工程地下室底板底標高為-5.40，東塔核心筒基坑長×寬×深約為11600×33800×3450（坑底相對標高-8.85）。C座為四層鋼結構，雖然也有電梯到地下室，但因布置分散，沒有形成大的深坑，對施工安全影響較小。但C座首層布置有餐飲服務用房，在離基坑邊坡約3.00m處設計了一個長×寬×深為3000×5000×3000的鋼筋混凝土隔油池。因該池的平面位置留邊坡較近，基坑開挖施工時如何確保大基坑邊坡的穩定，是需要重點考慮的問題。
2開挖基坑的土質情況
地勘資料顯示，樁基承臺深度范圍內的土為第四系人工填土層（Qml）褐黃、灰褐，松散-稍密狀，主要由于粘性土不均勻含10%~15%的粗砂、角礫及碎石組成，回填時間3-7年不等。重度17.5kN/m3，凝聚力為10kPa，內摩擦角為10°，且有地下水作用。因地下室面積達14800多平米，地勘報告可能無法真實反映每個點的土質情況，在B座東塔核心筒開挖時，就發現土質較差，在支護結構設計時，需采取有針對性的措施。
3B座東塔核心簡“坑中坑”的支護方案要點
樁基承臺模板多采用磚胎模，它具有施工適應性強、方便在磚胎模內側做防水的優點；磚胎模多采用灰砂磚砌筑，受力上與擋土墻相似，磚胎模砌筑完成后，外側面土要分層進行回填夯實，受到主動土壓力的作用，在內側要進行粉刷，作為防的卷材鋪貼的基層。考慮到施工時正逢雨季，受不利的環境因素影響時間較長，大量的工人在坑內作業，確保磚胎模墻體的穩定是施工安全的前提。參照李永鵬先生的《利用力學模型確定深大基礎磚胎模參數的方法》一文中的結論：“在滿足Kt>1.5（Kt為磚胎模抗傾覆安全系數）穩定性的情況下，240mm厚的磚模理論砌筑高度700mm、370mm厚的磚模理論砌筑高度1000mm、500mm厚的磚模理論砌筑高度1400mm、1000mm厚的磚模理論砌筑高度2970mm”，對于B座東塔核心筒的磚胎模設計，決定采取以下技術保證措施。（1）墻厚采用500厚灰砂磚砌體（MU10灰砂磚，水泥砂漿M10），由于坑底土質較差且有土下水的作用，磚胎模的基礎不能直接放在100厚的混凝土墊層上，須在墻墻下增設300厚的C20素混凝土基礎，寬度同上部墻厚。（2）在墻中合適位置增設一道500×300（寬×高）的鋼筋混凝土圈梁，由土力學知，擋土墻背后的土壓力呈線性分布，合力作用點在距墻下部1/3墻高處，結合對擋土墻加設內支撐的措施，在該位置加設圈梁、并將圈梁作為橫向內支撐的支點是個不錯的選擇，實際操作時，還要考慮到型鋼支撐與承臺上表面鋼筋的位置關系，選定以控制型鋼支撐的上表面距承臺頂上部鋼筋下部50mm的位置較為合適。（3）加設四道25#工字鋼作為內支撐，由于磚胎模長邊墻體較長，為達到更好的傳力效果，在型鋼端部2.50m處對稱加焊兩道12#槽鋼作為斜向支撐。具體做法是，在澆搗圈梁時，應根椐內支撐方案埋設鋼板作為固定型鋼端面的焊接結合面。
4C座地下室內”坑中坑“支護方案要點
C座隔油池坑中坑平面尺寸并不算大，但開挖深度達到3.75m，考慮到磚胎模的墻厚后，距大基坑邊坡坡腳不到3.00m，實際上危險性更大，經分析、比較，決定采用鋼板樁支護方案。（1）該基坑內磚胎模采用370厚灰砂磚砌筑（MU10灰砂磚，水泥砂漿M10）。（2）在磚胎模的外側100mm處，采用9.00m長的U型鋼板樁將隔油池基坑四面合圍住，并在距鋼板樁頂端1000mm處的四周加設H型圍檁300×300×10×15；采用相同材料在四個角對稱布置四根長2.80m角撐，并在平行基坑短邊方向的中間處加設一根對撐。（3）鋼板樁的施工流程為：場地平整→定位放線→鋼板樁機就位→插打鋼板樁→鋼圍檁施焊→角撐及對撐焊接→坑中土方開挖→混凝土墊層→磚胎模砌筑→內墻面粉刷→防水卷材施工及防水保護層→底板及側壁鋼筋綁扎→支側壁內模板→澆搗混凝土至地下室底板標高→混凝土養護→撥出鋼板樁。
5“坑中坑”施工過程中的其它安全管理措施
（1）基坑開挖施工前，要對作業人員進行安全培訓、三級教育、安全交底，使作業人員清楚施工過程中有那些危險源及防范措施。（2）無論是對原有的大基坑還是新開挖的“坑中坑”都要由專業的測量人員定期進行的變形觀測、項目施工員、安全員每天現場巡查，若發現有異常情況時，第一時間組織坑內作業人員撤離，再查明產生異常的原因，并進行加固處理。（3）土方開挖階段排水工作既是為作業人員提供作業面，也是防止基坑土方坍塌的必要措施，一般是先將各承臺的坑內水匯集到基坑邊的集水井中，在集水井內設置自動泵將水抽到坡頂的截水溝內通過沉淀池外排。（4）在進行排水作業時，要求作業人員穿絕緣鞋、戴絕緣手套，開關箱內的漏電保護器動作電流不應大于15mA，額定漏電動作時間不應大于0.1s，以防止工作人員觸電。（5）在進行“坑中坑”的土方開挖時，要隨挖、隨外運，嚴禁坡頂堆土。（6）在“坑中坑”形成后，坑邊要設置定型圍擋，夜晚要在圍擋上設置紅燈示警。（7）“坑中坑”內，要設置方便工人上下工作梯，并作為危險情況下的逃生通道。
6結束語
“坑中坑”的施工，在高層建筑基礎施工階段是普遍存在的，涉及的危險源主要有土方坍塌、物體打擊、高處墜落、觸電等；本文主要對樁承臺基坑支護中的兩種典型情況進行了分析、探討，并結合工程案例給出了簡單、適用支護方案，并闡明了基坑開挖過程中的常規性的安全管理措施。
參考文獻
[1]汪正榮.《建筑施工計算手冊》（第三版）.中國建筑工程出版社，2013.
[2]李永鵬.利用力學模型確定深大基磚胎模參數的方法.四川建筑，2012，32（2）：213-214.
[3]《建設工程安全文明施工標準》（SJG-46-2018）.深圳市住房和建設局，2018.
作者：郭斌 單位：四川摩天集團有限公司深圳分公司