中顺边逆法在深基坑基础中的应用
徐立斌
（龙信建设集团有限公司，江苏寿门226100）
[摘要]仁恒海河广场一期公建项目位于天津市海河沿岸，由于该项目理位置特殊、周边环境复杂且与地铁出人 口相连、基坑面积大、深度深，使得该项目地下工程的施工较为复杂，该工程采用”中顺边逆”施工方法，在保障基坑安全的同时加快了辨工进度.对”中顾边逆”的施工工艺流程及主要施工节点的处理方法进行了详细介绍.
[关键调]深基坑：申顺边逆法：钻孔灌注桩：施工技术
[文戴标识码]A[文章编号】1002-8498（2017）05-0043-05
[中图分类号]TU753
Application ofMiddle-clockwise andSide-anticlockwise Methodin FoundationofDeepFoundationExcavation
Xu Libin
(Longxis Coseracties Grmp Co. Lud. Haimem Jiangm 226100 China)
Abstraet: Yanlrd Riverside Plaza as a public construction projcet is located in Tianjin Haihe Rivercoast due to the location of the project with plex surrounding environment and the subway entrance is connected foundation excavation with large area and depth the construetion of the underground projectis more plex. The middle-clockwise and side-anticlockwise method is adopted in the project whichensures the safety of the foundation excavation and accelerates the construction schedule. Theconstruction process and the main construction node processing method of middle-clockwise and side-anticlockwise method are introduced.
Key words: deep foundstion excavation; middle-clockwise and side-antielockwise method; boredpiles; construction
随着城市建设的不断发展，城市建筑的施工难63651.6m”，地下为局部3层商场及车库，建筑面积 28层高层公寓和6层裙房作为商场，建筑面积63930.55m.该工程基坑周长约800m，基坑坑底深度变化较大，挖深在7.0~17.4m.
0引言
度也随着城市环境的变化不断增加，城市地铁建设、地下水位影响、周边建筑保护、施工场地狭小等均对建筑施工造成较大影响，特别是在地下结构施工阶段，基坑开挖、材料、机械进出场等均对施工条件要求较高，如何处理好地下阶段的施工管理是一 些超大超深基坑面临的关键难题.针对天津地区的地质条件，在超大超深基坑中采用”中顺边逆”的施工方法确保基坑变形稳定，减少周边环境的影响，同时对加快施工进度、保证现场安全起到重要的作用.
基坑支护采用钻孔灌注桩，外围采用三轴水泥搅拌桩为止水椎幕：采取先顺后逆的施工方法.中间区城采用大开挖，在东马路、通南路和张自忠 路预留反压土，待中部顺作结构施工至相应位置后，再进行东马路、通南路和张自忠路三边逆作区城的施工，利用地下结构的梁板作为水平支撑体系，钢筋混豪土覆注桩作为垂直支撑，逆作区域待下结构外墙和柱，然后再施工地下1层结构 基础梁板结构施工结束后，再顺作逆作区城的地（见图1）.
1工程概况
仁恒海河广场一期公建位于天津市南开区海河沿岸，该工程总建筑面积为127582.15m²，地上由
本工程±0.000为大洁标高6.160m；基坑支护设计自然地面为大沽标高4.360m，相当于相对标高-1.800m.各区城基坑挖深如表1所示.
2工程地质及水文地质条件
3工程特点和难点
图1基坑周边环境示意
Fig. 1 The surrounding environment offoundation excavation
表1各区域基坑挖深
Table 1 The excavation depth for different regions
区域 地下室/层底板底标高/m 基坑开挖深度/m商场 美食广场 3 2 14.600 19. 200 17.40 12.80设备用房 3 -16.200 14.40非机动车库 1 8.800 7.00
该工程场地地貌属第四系滨海相冲积、海积地貌单元：根据勘察资料，本工程场地勘察最大钻孔 深度为85.0m，所揭露地层为第四系统至上更新统沉积物，按其时代、成因及土质特征的不同分为10个工程地质层、26个工程地质亚层.本工程开挖范围内主要是杂填土、黏土、粉质黏土、粉土.
根据勘察资料，该场地地下水属潜水～微承压水类型，主要受大气降水补给，以蒸发为主要的排泄方式，稳定水位埋深在0.600-2.500m（相当于标高3.300~3.600m）.
1）本工程地处天津市南开区，一期拟建工程南侧和西侧有居民住宅，同时南侧通南路正在进行地铁施工，道路已封闭.另张自忠路受限高影响与封道，本身通行受到限制，其地理位置特殊，交通不便. 闭的通南路不能互通，且东马路为城市单项主干
2）本工程基坑安全等级为一级，环境保护等级为二级，周边环境复杂，地下结构施工过程中对基坑变形的要求严格.由于本工程靠近海河，地下施工时对基础及降水井的观测须随时跟踪，收集数据 加以分析，以利于土体的平衡和土方开挖的顺利进行.
3）本工程地下施工时与正在修建的地铁东南角站紧邻，且在本工程内设有与地铁相通的出人口，地下结构施工期间需与地铁施工单位进行紧密
4围护结构设计
4.1围护结构
4.2支撑体系
4.3基坑降水与排水
4.4栈桥
5施工顺序及工艺流程
配合，确保地下施工过程中减少对地铁的影响，同时还应保证本工程地下出人口与地铁站的衔接质量.
4）本工程地基承载桩设计以群桩为主，局部桩较多、较密，同时在相应位置支护要求在桩上设置 钢格构柱，“一柱一桩”施工要求精确度较高，且土方开挖时必须做好对格构柱的保护，避免碰撞变形.
根据本工程的周边环境要求、地质水文情况等，结合设计概况，在技术可行的条件下，基坑支护设计力求减少造价、缩短工期，结合本工程特点，经过结构设计、基坑支护设计以及总包单位多次商水泥土揽拌桩为止水幕，局部遇老桩区无法施工 讨，最终确定采取以钻孔灌注桩作为支护桩，三轴和支护交接处采用高压旅喷桩进行加固处理，支撑体系采用周边地下室主体梁板结构作为基坑内水平支撑逆作，柱和外墙作为竖向结构顺作，中间主体采取放坡开挖顺作的中顺边逆的方法进行施工.
支撑及栈桥采用800钻孔灌注桩兼做工程桩（一柱一桩），临时钢立柱采用内插160mm×160mm单桩水泥用量2.2t. 等边角钢.本工程钻孔灌注桩均采取后压浆工艺，
由于基坑面积较大，为确保基坑内降水要求以及周边环境的安全，本工程基坑内设降水井128口，承压降水井14口，观察井9口，回淮井5口.当降 水达到开挖深度以下1m后方可进行土方开挖，降水水位定时监测，保证水位高度.
方开挖外运，运输车无法下到相应的挖土区域进行 考虑本工程逆作施工时地下2层和地下3层土装车运土，因此在地下2层和地下3层土方开挖过程中采用混凝土栈桥平台，通过挖掘机将土传递至圆环位置，通过栈桥上的起重机进行垂直吊运装侧，共设置3处.栈桥平台下根据平台的长度和宽 车，将逆作土方运出.栈桥平台设在靠近东马路一度打设直径800mm的钻孔灌注桩，桩基以及栈桥平台委托设计院进行复核验算.
地下结构施工工艺流程如图2所示.根据基坑支护的设计要求结合现场场地情况，先开挖中顺区域的土方，同时穿插进行中顺区域的底板防水层、防水保护层、支护桩一侧砖胎模、侧壁防水层，衔接一并施工.基础底板按加强带的设置和后浇带位
6先顺后逆工况分析
万方数据
图2地下结构施工工艺流程
Fig. 2 Construction process of underground strueture
置进行分块施工，结构施工缝按加强带的设置和后浇带设置以及支撑支护设计要求留置.待中顺区域结构施工至-7.250m，进行三面反压土边区的逆作施工.首先施工地下1层-7.250m位置结构梁板和水 平支撑体系的梁，养护到设计强度后进行地下2层土方施工，打设地下2层-12.250m结构梁板和水平支撑体系.养护到设计强度后进行地下3层土方施工（临时支撑处的土方暂时不挖），施工基础承台、底板以及地梁；同时施工临时斜撑和水平支撑.养护到设 计强度后进行地下3层临时支撑下的土方施工（本次土方主要用于基础上翻地梁间的回填）.最后施工临时支撑下的基础部分，基础施工完毕，拆除临时支撑，的施工，地下2层外墙、柱、洞口板的施工，地下1层 进行逆作边区的顺作施工，地下3层外墙、柱、洞口板结构施工（见图3）.
6.1开挖原则
6.2施工工况
图3先顺后逆法
Fig. 3 The forward and backward method
本工程土方开挖根据施工阶段和施工部位的不同采取明挖、暗挖结合吊挖3种形式来完成，采取竖向分层、水平分段、周密计划、严密组织，应用天 津地区行之有效控制土体变形的“时空效应”，对称、平衡、限时挖土、及时加撑、控制地下支撑桩的变形.每步土的开挖深度设计都有严格规定，根据工程特点及设计要求，本工程土方开挖总体方案为第1-4步土方采取大开挖方式，用挖掘机接力式退 步法至出土坡道处并装车运走.逆作施工时，支撑下用小型挖掘机挖掘并倒运至栈桥平台下方，利用长臂挖掘机装车将土运走.
本工程充分利用地下采用放坡开挖的条件，结合周边环境因素和挖土区城内的管井降水井的设 置位置，在西侧放坡处设置3个土方出土坡道，明挖部分的土方均从设置的坡道上外运（见图4）.
Fig.4Plan layout of earth excavation 图4土方开挖平面布置
出土口，再从西侧的栈桥平台采用长臂挖掘机装 逆作施工地下2.3层的土方由小挖掘机归置到车，将逆作部分土方运出.
6.2.1中顺区域施工工况
1）第1步-1.800~-3.500m，按照出土路线示意图将出土路线的土预留：第1道帽梁施工：-2.800m和-3.800m.
求在东马路、通南路、张自忠路预留反压土，留置宽 2）第2步-3.500--8.400m，按照设计要度和放坡坡度必须符合设计要求，面后分2层挖至设计标高.出土坡道的土待明挖土结束最后挖除.
3）第3步-8.400~-13.600m，按照设计要求在东马路、通南路、张自忠路预留反压土，留置宽 度和放坡坡度必须符合设计要求，面后分2层挖至设计标高.出土坡道的土待明挖土结束最后挖除.
4）第4步-13.600--19.200m，按照设计要求在东马路、通南路预留反压土，留置宽度和放标高. 坡坡度必须符合设计要求，而后分2层挖至设计
第2~4步均采用退挖法进行土方开挖，最后将坡道挖除.
中顺结构施工：基础底板→地下3层结构施工→地下2层结构施工（见图5）.
图5中顺部分分步土方开挖Fig.5 Excavation by steps for middle-clockwise construction
6.2.2边逆区域施工工况
筑设计要求和支护设计要求一挖除-3.500~ 边递结构施工工序：中顺结构施工相应满足建-8.400m（反压土）→逆施-7.250m腰梁和水平支撑→挖除-8.400~-13.600m反压土一逆施-12.450m腰梁和水平支撑→要求挖除-13.600~底板结构一-15.200m腰梁和临时斜撑施工→挖除 -19.200m（反压土至斜撑-16.900m）→逆施中心斜撑以下剩余的土一剩余基础底板施工一拆除斜撑一逆施部位外墙、柱→地下1层结构施工（见图6）.
7中顺边逆法施工中的控制要点
7.1逆作梁板模板施工
考虑支撑的强度要求，按结构设计标高和支撑体系的设计，逆作梁板采取在基土垫层上搭设扣件式钢管排架，立杆间距750mmx750mm，排架立杆下垫400mm×100mmx50mm木垫块，安放主、次木
图6边逆部分分步土方开挖Fig.6 Excavation by steps for side- anticlockwise construction
50mmx100mm木方作为次龙骨，铺设主、次梁模板 龙骨，选用100mm×100mm木方作为主龙骨，及平台模板使用12mm厚竹胶板，并用A14对拉螺栓穿过模板固定主龙骨（见图7）.当梁或板的跨度>4m时，按照梁板（长向）跨度进行1.5%起拱.
图7逆作粱板模板播设示意Fig. 7Formwork erection for top-down beam slab
7.2后浇框架柱混凝土做法
逆作法施工的裙房地下室外墙及框架柱混凝土采取后浇法，地下室外墙采用60系列钢模板单面支模，框架柱采用可调截面大钢模板支设，地下室 外墙沿长度方向在模板上口通长设喇叭口，口径为400mm宽.框架柱在两侧面支设喇叭口，其余两面封闭到顶.混凝土浇筑先从喇叭口中人口至一定高度后，模板喇叭口封闭，混凝土从楼板预留洞人 口并加以振捣棒振捣密实.考虑外墙厚度为500mm，加上商品混凝土和易性、流动性较好，必要时在钢模板外侧配置振接棒辅助振动，以达到混凝土密实要求.喇叭口处混凝土浇筑高度超过柱顶凝土密实度，多余的凸出部分混凝土待强度达到设 或墙顶接缝高度150-200mm，以确保接缝处的混计强度的75%后再凿平.为保证接缝处的密实性，预先在外墙边梁及梁柱节点中心处预埋630塑料管，用作灌浆处理，待竖向构件混凝土浇筑完毕后，缝中，以确保混凝土密实，同时对地下室外墙接缝 使用压力灌浆机，将高强度水泥浆通过塑料管压接处防水起到作用.
7.3降水井封井处理
由于整个降水持续时间长，必须待裙房结构完
成，地下室防水施工、回填土完成后方可停止降水，由于每个工程项目的施工环境不同，在施工过程中工节点进行优化不仅能节省资金更能缩短工期. 本工程采用钻孔灌注桩作为围护结构的“中顺边逆施工方法，突破传统地下连续墙作为围护结构的全逆作法，减少了围护结构的资金投入，减少了后期大量支撑的施工和拆除费用.施工过程中严格管理使得本项目基坑变形控制在设计范围内，保 证了基坑安全和周边环境不受影响.
同时对降水井进行封堵.本工程降水井管采用无必须分别对待，采取行之有效的施工措施是确保基砂混凝土井管，管径500mm，基坑内共布置128口坑安全关键.同时，施工过程中针对不同阶段对施井，大部分降水井穿过基础底板，必须做好降水井止水和封堵措施，消除底板渗漏隐患.
混凝土井管到达垫层上表面时，改换为273钢管，穿过基础底板面以上100mm，穿过垫层时，在垫层上焊接200mm宽、5mm厚的止水环，与管根黏结在一起，防水卷材收口做密封处理，管井穿过基 础底板的防水处理，在基础底板的中部沿管井周围焊接5mm厚止水钢板，周边突出100mm，采取双面焊满焊严密（见图8）.
参考文献：
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公路下穿既有铁路立交桥施工采用新技术
据了解，目前公路下穿既有铁路立交桥涵顶进施工需要通过架设D型施工便梁加固铁路，确保轨道几当地下停止降水后，深井使用完毕，应及时封法采用卷扬机拉拽或者轨道车吊运，存在操作复杂、 何状态，以实现铁路运输安全.传统纵移便梁施工方工便梁纵移辅助小车”技术则运用轮轨走行原理，自制钢结构四轮小车，施工时用定制钢横梁扣起2片D 型便梁主梁，用千斤顶托起放入移梁小车在既有线路钢轨滑行，车身侧面安装防脱轨限位装置起到加固运载效果，以保证主梁顺利位移，提高施工效率，降低安全风险和施工成本.同时，在施工中对劳动力配置、辅助工器具配备和运行控制方法等都做出严格的规定，形成一套成熟的工艺流程.
Fig.8Transfer steel pipe and floor of dewatering well 图8降水井转换钢管与底板做法示意
堵管井，采用砂砾填充密实，灌人素混凝土填密实，工期长、成本大、安全隐患多等缺点.“铁路D型施随后用5mm厚的钢板做封口处理，焊接于管井上口，与基础底板上表面相平，上部浇筑C30混凝土（600mm×600mm×300mm）（见图9）.
运用该项技术在封锁施工点30~50min，顺利通过人工将D型便梁整体纵移至同股道80m范围的作业位置，避免了卷扬拉拽工法导致便梁倾覆发生，也克服了轨道车受电气化接触网净空的限制， 极大地降低了施工风险，节约施工成本逾50%，尤其在多次移梁施工中，更加凸显经济效益.经过3年多时间研发使用，不断完善，该技术已在多个工程项目推广应用并取得良好效果.
图9降水井封井做法示意Fig.9 Closing well for dewatering well
8结语
中顺边逆法施工方法在大型基础工程中的应用已经非常广泛，是一项比较成熟的施工工艺，但
（摘自“中国桥梁网“2017-03-08）
万方数据
