紧邻赛道EPS高填土复杂环境基坑施工

紧邻赛道EPS高填土复杂环境基坑施工

邬玖光

（上海建工七建集团有限公司，200050，上海）

摘要：本文介绍了在上海赛车场B看台改造工程施工中，紧邻赛道存在大面积EPS高填土和密集地坪桩，面对复杂的场地环境，基坑施工采用咬合桩围护体系，并采用全回转钻机进行清障，完成看台深基坑施工，保障了赛道安全和2024年F1中国大奖赛的前期场地准备工作。

关键词：赛道；EPS填土；深基坑；咬合桩

1  工程概况

本工程位于上海市嘉定区伊宁路2000号上海国际赛车场地块内，新建B看台用地面积53163平方米，地上2层，新建看台座位17000个，总建筑面积约28420平方米。看台建筑采用装配整体式钢筋混凝土框架结构，基础形式利用原场地下路堤桩采用复合地基。

图1 工程效果图

看台场地为原F1赛道周边高填土区域，填土面标高约+5.00~+15.00m。填土采用EPS泡沫+二灰土+素填土，下部为3m*3m密布减沉路堤桩（250mm*250mm预制方桩，桩长21~25m），路堤桩桩帽承台1.75m*1.75m，桩帽承台间的净距1.25m，深基坑主要涉及高填土开挖形成的边坡支护。B看台开挖面积约15443平方米，普遍开挖深度约0~6.1m，基坑开挖边线距离应急赛道最近处约5m，距离主赛道最近处约15m。

图2 基坑开挖剖面示意图

2  前期策划

2.1 场地环境

本工程潜水主要赋存于自然地面以下浅部填土、粘性土、粉性土中，勘察期间实测地下水稳定水位埋深在2.20m～12.30m，稳定水位标高在-0.52m～4.31m之间。原高填土内部设置水平排水卵石层、表面设置排水沟渠，具有较好的内外排水系统。勘探期间，高填土土坡内未见地下水，围护设计计算中高填土区域潜水水位按照较为保守的水位埋深1.5m考虑。

根据勘察报告，场地内高填土区域填土厚度最大约15.6m。填土自上而下分布情况如下：

1）素填土，厚度平均约3.0m，以粘性土为主，夹少量粉性土，夹植物根茎，局部为杂填土，含建筑垃圾等，底部夹少量粉煤灰；

2）EPS聚丙乙烯泡沫，厚度约0.7-6.7m，EPS板采用阻燃型，体积密度为20kg/m3，根据收集资料，在EPS板下设置一层5cm厚的黄沙垫层；

3）粉煤灰，厚度约1.0-2.0m，粉煤灰﹕石灰=94﹕6，压实度98%；

4）卵石砾石层，局部为黄砂，主要为小石子，卵石砾石等，厚度约1.0-2.0m。

（2）地下障碍物

根据勘察报告及收集资料，本工程B看台及E看台场地地面下满堂布置减沉路堤桩。路堤桩为250mm*250mm预制方桩，桩长25m，桩间距3mX3m，桩帽承台1.75mX1.75m，桩帽承台间净距仅1.25m。原场地地下密布路堤桩形成地下障碍物，桩基和围护结构施工需采取清障措施。

图3 现有环境剖面图

2.2 基坑围护设计

钢板（管）桩在基坑支护结构中应用较广，尤其适用于基坑面积较小、深度不深（一般不超过7m）、环境相对宽松的基坑。若将无缝钢管与拉森钢板桩组合使用（又称PC工法桩），可有效地提高截面刚度。

钢板（管）桩的优点：

1）钢板（管）桩可回收利用，绿色环保，造价经济；2）钢板（管）桩围护占用空间小，尤其适用于狭窄场地；3）施工速度快，钢板（管）桩施工完成即可挖土，无需养护；4）一般需设置钢支撑，基坑变形较小；

钢板（管）桩的缺点：

1）一般需设置钢支撑，挖土相对较为不便；2）一般适用于规模较小且基坑形状较为规则的基坑，应用具有一定的局限性；3）钢板（管）桩回收带来二次变形，环境保护高时不宜回收。4）钢板（管）桩遇地下障碍物无法下沉，需先行清障回填后再施工钢板（管）桩。

结合本工程看台基坑开挖深度、开挖边坡填筑材料以及满堂路堤桩等因素，本次看台围护选型如下：1)开挖深度1.5m以浅的区域，采用直接放坡开挖；2)厚层EPS泡沫分布区，对表层素土进行卸土后，结合EPS泡沫自身自立性进行拆除放坡；3)无EPS或薄层EPS泡沫分布区，采用咬合式钻孔灌注桩悬臂围护的形式。

咬合式钻孔灌注桩的优点：

1) 桩径可根据挖深灵活调整，整体刚度大，止水性能较好；2) 造价不受施工工期的影响，尤其适用于规模较大的基坑；3) 钻孔灌注桩为非挤土桩，噪音低、振动少，施工对周边环境影响小；4) 施工中可干孔作业，无需排放泥浆；5) 咬合桩桩基施工中可同步清障。

咬合式钻孔灌注桩的缺点：

1）造价一般较钢管桩高；2）施工速度快，但桩身混凝土需养护龄期；3）成桩垂直度要求较高，施工难度较高。

表1 方案选型对比

3  施工技术

3.1 咬合桩施工

本工程围护使用咬合式灌注桩，规格为∅ 1000@800，桩顶标高为+5.100m～+10.200m，桩长为8.9～16m，采用硬切割施工工艺，有筋桩与无筋桩咬合宽度不小于200mm。混凝土等级为C30（水下提高一级）。

钢筋采用HPB300级、HRB400级；主筋连接采用焊接，焊条采用E50型，主筋保护层为50mm，桩的垂直度允许偏差应小于1/300，桩的充盈系数不小于1.0。

咬合式灌注桩采用全套管全回转钻机施工，遇地下障碍物时同步进行清障施工。

1.本工程采用咬合式灌注桩桩径∅1000mm，采用硬切割施工工艺，有筋桩与无筋桩咬合宽度不小于200mm。咬合式灌注桩应采用全套管全回转钻机施工，遇地下障碍物时应同步进行清障施工。

2.咬合式排桩施工前，应按成孔深度配备钢套管，并应进行钢套管顺直度检查和校正，整根套管的顺直度应小于1/500;钻机就位后应对钻管进行垂直度控制，垂直度应小于1/350.

3.灌注桩应满足桩身质量及钢筋笼焊接质量要求,不得有断桩、混凝土离析、夹泥现象发生。混凝土的充盈系数不得小于1.0。混凝土强度等级C30（水下提高一级）。

4.施工允许偏差：垂直度偏差不大于1/300，桩位偏差不大于10mm，不向坑内偏差和倾斜。

5.咬合桩正式施工前进行试桩确定施工设备、工艺参数、成孔时间、取土面高度和混凝土的凝结时间等，试桩数量1组，每组3根，其中I序桩2根，II序桩1根。

6.咬合式排桩施工顺序：先施工I序桩（素砼桩），再在相邻两I序桩间施工II序桩（钢筋砼桩），即I1-I2-II1-I3-II2-I4-II3……

图4 咬合桩施工实景

3.2 土方开挖

先配备2台挖机进行1 区咬合桩区域的第一次土方平整，平整范围为15米宽重载道路及上坡道路，并在二侧设置200*300排水沟，从西侧向东侧沟底2%找坡，并每隔40m设置800*800*800 集水井，定时抽水排入南侧排水沟。注意因该区域内要上90T履带吊及混凝土罐车，在此工况下分三种情况：（1）重载道路标高下无EPS板：土方开挖至路基顶标高，压实土方，上面铺设钢板，作为履带吊行走平台。（2）重载道路标高下有EPS 板（未超过1m 厚度）：土方开挖至EPS板顶标高，再对EPS 板进行人工挖掘一米深，回填1m土方压实，上面铺设钢板，作为履带吊行走平台。（3）重载道路标高下有EPS 板（超过1 米厚度）：土方先开挖至EPS板顶标高，再对EPS板进行人工挖掘一米深，回填0.7m土方+0.3m道砟压实，上面铺设钢板。

铺设钢板厚度为20mm，双层铺设，底层横向铺设，上层纵向铺设，钢板随设备同步向前推进。

地基承载力试验：90T 履带吊整机自重约83T，我项目部选取同履带吊相近整机质量的压路机对地基进行动荷载试验，为正式上90T 履带吊提供相应技术参数，确保施工安全。

由于EPS板拆卸需保证60%的完整性，遇EPS泡沫范围内时，进行人工挖掘搬运，确保EPS泡沫的回收并集中堆放至指定地点。

图5 基坑开挖实景

3.2 基坑监测

本工程位于上海国际赛车场内，周边紧邻赛车道，环境复杂，在施工中须考虑保护。为确保围护工程施工阶段周边环境的安全，应加强信息化施工，施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法，对施工全过程进行动态控制。基坑工程施工前由建设单位委托专业监测单位制定了专项监测方案，并对周边建筑、道路、地下管线以及邻近赛道等进行监测。赛道监测相关内容应由有专业监测资质单位承担。赛道沿线沉降尤其是不均匀沉降对赛道正常使用将产生一定影响，临近施工作业产生的附加压力会加大赛道沉降，因此，加强基坑监测，实施信息化施工极为重要。施工过程中，赛道变形始终处于可控状态，未达到报警值。

4  结论

本文介绍了在上海赛车场B看台工程施工中，针对场地存在大面积EPS高填土、密集地坪桩障碍物，在基坑工程中，基坑施工采用了咬合桩围护体系，全回转钻机进行清障，通过有序组织开挖施工和对赛道信息化监测，顺利完成了上海国际赛车场B看台深基坑工程施工，赛道通过了2024年F1中国大奖赛赛事前赛道检查和验收要求。

参考文献：

[1]荣发元,吴亚东. EPS在上海国际赛车场工程中应用. 建筑施工. 2004(03)：239-242.

[2]李二虎,张宝胜,史艳芳.复杂地质条件下咬合桩施工质量控制建筑技术. 2023,54(20) :2558-2560

[3]王博华.咬合桩支护技术在深基坑围护施工中的应用江西建材. 2023(09) 231-232+235.