城市核心区基坑施工多工序科学穿插与快速建造施工技术

城市核心区基坑施工多工序科学穿插与快速建造施工技术

张勇 杨先军 崔瑞国 张志平 贾红学 邓显顺

中国建筑第八工程局有限公司 上海 200135

摘要：广交会展馆四期展馆扩建项目位于城市核心区，周边环境复杂、基坑面积大、工期紧、施工组织要求高等特点。会议中心及东登录厅地下施工“四件套”（土、护、降、桩）涉及范围广和工序穿插难度大。通过优化施工部署、多工序科学穿插和运用快速建造施工技术，在规定施工工期要求下，完成“四件套”施工，为同类型超大型展馆地下阶段施工提供一些借鉴和参考。

关键词：城市核心区；基坑；科学穿插；快速建造

1工程概况

广交会展馆四期展馆扩建项目施工总承包工程，位于广州市海珠区琶洲，南临新港东路，北至阅江路，东接展场西路，西至南风东路，由东、西两个地块组成。西地块总用地面积23万m²，总建筑面积56万m²。建筑主要包括展馆、会议中心、登录厅、地下室等。展馆采用飘逸的曲面金属屋面造型，整体效果连贯、大气，建筑效果图如图1所示。

会议中心和东登录厅基坑南北方向380m，东西方向146m，基坑深度9.7m，采用三轴搅拌桩、高压旋喷桩、旋挖灌注支护桩、两道锚索、双排旋挖支护桩支护形式组合形成支护体系。工程桩分为管桩和灌注桩（嵌岩桩），其中灌注桩1248根，数量较多，分部较广。基坑需开挖土方近55万m³，正值雨季施工，日排水量达2500 m³。

图1 广交会展馆四期展馆扩建项目效果图

2项目重难点

会议中心及东登录厅支护形式多样，地下地质结构复杂，不透水层标高不统一，土方开挖阶段正值雨季，基坑排水压力大。在地基与基础施工阶段，需合理部署施工组织，多工序穿插。

（1）基坑面积大，基坑北侧临珠江，西侧与隧道共用支护结构，多种支护形式穿插施工难度大，内支撑支护结构施工周期长，多台施工机械行驶路线需协调穿插，施工机械注浆后台布置严重影响场地平整度；

（2）会议中心及东登录厅土方开挖量达55万m³，工期压力大。土方运输车辆及车辆绿色运输通道审批周期长，土方外运难度增大；

（3）土方开挖阶段正处于降雨量较大时期。基坑排水系统日排水量达3000m³，排水压力大，对市政排水净化要求高；

（4）旋挖钻孔灌注桩施工工期短，受现场场地制约，钢筋笼加工周期长，施工进度难以保障。

3多工序科学穿插及快速建造

在支护结构施工过程中，优先施工南、北两侧三轴搅拌桩、高压旋喷桩及支护桩，可插入内支撑梁板的施工；同时也可插入旋挖钻孔灌注桩的施工。待基坑支护结构完成后，优先开挖东侧至冠梁底标高，进行第一道锚索施工。同时，可以进行基坑周边排水沟及降水井的施工，提前完成降水体系。

3.1支护结构施工

会议中心及东登陆厅支护结构为南、北侧采用三轴搅拌桩+高压旋喷桩+旋挖灌注支护桩+内支撑梁板；东侧采用三轴搅拌桩+高压旋喷桩+旋挖灌注支护桩+两道锚索；西侧采用三轴搅拌桩+高压旋喷桩+双排旋挖灌注支护桩，如图2所示。

图2 会议中心及东登录厅基坑支护模型

会议中心及东登录厅基坑分为4段：A→B段、B→C段、C→D段、D→A段，分为南北2个区段施工，如图3所示。结合施工现场，优化施工部署，优先在A、B、C、D点施工三轴搅拌桩，提前完成5-8幅三轴搅拌桩，再施工旋挖灌注支护桩，最后施工高压旋喷桩且按照分段进行流水施工。南北侧支护结构施工完成后，进行内支撑梁板施工。整体支护结构封闭后，在基坑东侧进行土方开挖，进行第一道锚索施工。

图3 会议中心及东登录厅基坑支护结构施工

3.2旋挖钻孔灌注柱桩施工

将会议中心和东登录厅分为南北2个大区，共计12个小区：N1、N2、N3、N4、N5、N6、S1、S2、S3、S4、S5、S6，如图4所示。基坑区域共计787根工程桩，在工程桩施工之前，需完成超前钻施工。在N5、N6、S3、S4各设置一个泥浆池，满足周边泥浆护壁施工需求。

在每个小分区内，设置3台旋挖钻孔机、2台汽车吊、2台挖掘机配合现场工程桩施工。总体施工路线为北区由北向南施工，南区由南向北施工，优先将东侧的工程桩施工完毕后，进行东侧土方开挖，开挖至5m（绝对标高），方可穿插东侧第一道锚索施工。

图4 旋挖钻孔灌注桩施工部署图

3.3深基坑土方开挖

会议中心及东登录厅基坑场平标高8m（绝对标高），基坑土方开挖分三步土开挖，在南北两侧各设置一个出土口，在基坑西侧设置5个出土口（2个为临时出土口），如图5所示。第一步土方开挖至冠梁底标高（5m绝对标高），土方开挖量16.5万m³；第二步土方开挖至腰梁底标高（2.2m绝对标高），土方开挖量15.5万m³，在东侧可以插入第二道锚索施工；第三步土方开挖至基坑底部（-1.4m绝对标高），土方开挖量20万m³。

图5 土方开挖效果图

3.4基坑降水

会议中心及东登录厅在工程桩施工阶段、土方开挖阶段正处于广州市雨季，日降水量平均达2500m³，需优先形成基坑排水系统，雨水排放点南北各有一处，设置泥水分离器，接入市政雨水系统。

会议中心及东登录厅基坑东侧（如图6所示）、南测、北侧（如图7所示）以及西侧未受隧道开挖影响部分，均开挖500×600mm的沟槽，开挖完成后沟槽采用砖砌（120厚），沟槽底部均采用10cm厚C15混凝土垫层，水沟四周采用1:2水泥砂浆抹面，沟槽边线距基坑开挖边线1500mm。沟底向泥水分离器3%找坡，每周清理2次排水沟，保证排水正常。

图6 会议中心及东登录厅东侧排水沟位置

图7会议中心及东登录厅南、北侧排水沟位置

合理优化布置基坑降水井及疏干井，确保土方开挖效率：对于场地地下水位高，降水井布置在基坑支护内侧，间距20m，深度为基坑开挖底部5m，同时布置疏干井，间距50m，深度为土方开挖面以下500mm，随土方开挖逐步降低，如图8所示。

图8 降水井、疏干井布置图

4结束语

广交会展馆四期展馆扩建项目西地块会议中心及东登录厅为超大面积基坑工程，周围环境复杂，通过对“四件套”土、护、降、桩进行优化施工部署和多工序穿插，在规定施工工期要求下，完成“四件套”的施工，解决了复杂环境下超大面积基坑施工难度大和工期紧的问题，为同类型超大型展馆地下阶段施工提供一些借鉴和参考。

参考文献

[1] 戴连双，张丽，赵迎等. 复杂地形环境下的深基坑支护与土方开挖施工技术[J]. 建筑施工，2021, 43(9):1725-1728.

[2] 徐建平. 多桩型组合基坑支护技术研究[J]. 工业建筑，2010, 40(S1):1120-1124.

[3] 多种基坑支护形式在深基坑中的组合应用[J]. 岩土工程技术, 2017, 31(6): 306-310.