软土地基深墓坑大型地下室施工系列工法.doc

软土地基深基坑大型地下室施工系列工法 编制单位中国建筑第三工程局 批准部门中国建筑工程总公司 工法编号GF／20301396 主要执笔人顾晴霞 陈旅平 李劲 钱世清 祝斌 目 录 l前言2 2工法特点及主要内容2 3工艺流程3 4系列工法3 4．1施工测量工法3 4．2深基坑支护工法6 4．3地下水治理工法10 4．4土方开挖与回填工法13 4．5监测与信息施工工法16 4．6钢筋制作、绑扎及大直径Ⅲ级钢筋连接工法18 4．7大体积砼、大面积砼施工工法21 5质量与安全保证体系24 l前言 八十年代以来，我国城市建设有较大发展，兴建了大批高层及超高层建筑。由于结构抗震和抗倾覆稳定的需要，也为了最大限度利用建筑用地和开拓地下空间，这类建筑的地下室都具有规模越来越大、埋置越来越深的特点，而城市用地又不可避免地日趋紧张。使在建和待建的高 层建筑的施工场地受到极大限制，工地的周边环境也日益严峻。在地下室施工期间，深基坑的支护与开挖、地下水位变化对环境的影响以及因结构体型加大引出的问题等，都是一系列亟待解决的施工难题。 我公司在上海商业繁华的徐家汇地区，相继成功地施工了座落在典型的软土地基上汇银广场大型地下室和号称“东南亚之最”的港汇广场一期、三期特大型地下室，解决了一系列施工技术难题，积累了在软土地基深基坑支护与开挖和大型地下室施工的丰富经验，为开发本工法提供了条件。 本工法针对上海地区软土地基的深基坑大型地下室施工而开发，但工法所包容的技术内容对其它类似地区深基坑及大型地下室工程也有参考价值。 2工法特点及主要内容 2．1本工法针对座落于软土地基上，有二层及二层以上地下室、开挖深度超过10米，占地10000平方米以上，土方开挖量超过10万立方米的大型项目。这类项目因平面尺度大，布局复杂，常被沉降缝和后浇带分割成段，为缩短施工周期，减少基坑临空面边长和暴露时间、改善支护工作条件，减小对环境危害，采用按施工段分块间隔施工，是本工法一大特点。 2．2软土地基深基坑大型地下室工程施工技术难度高，影响因素多，各施工工艺不但技术含量高而且涉及到多个学科多项技术，是一项系统工程。因此，本工法作为系统工程工法开发，包容了七个分项工法，这七个分项工法既可独立应用，又互相关联成一整体，其相关性在第三段超高层建筑特大型地下室工程施工工艺流程有明确表达，同时在分项工法的具体内容也体现了与相关工法的联系。 2．3本工法以深基坑支护、上方开挖、信息施工及大体积了砼为重点内容。 3工艺流程 工艺流程如图3．l所示（见下页）。 4系列工法 4．1施工测量工法 4．1．l底板埋置深，占地面积大的地下室，因受场地限制及分段施工引起通视条件变化等因素的影响，进入施工现场的第一项工作是建立施工平面控制图（一级网）和高程控制网（一级网）。控制网的测量标志要妥善保护，使能满足施工全过程不同阶段的定位放线和高程控制、沉降观测需要。 4．1．2主要工作内容及适用范围 4．1．2．l施工平面控制网分两级布置，一级控制网的控制范围为整个施工场地，在 结构布置规则的情况下，布置为方格网，不规则时，可采用导线网或三角网布置，布网时要考虑分段施工引起通视条件变化的因素，使各施工区段既能互相联系又能独立控制本区段。 4．1．2．2二级网是从属于一级网的加密网，它是按地下室主按制轴线布设，用于柱网的定位放线。施工平面控制网和精度符合JGJ391钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程有关平面控制网的规定。 4．1．2．3高程控制网亦分两级布置。一级网沿场地周边布置，作为基本控制网，采 用二等水柱测量施测；加密高程网采用四等水准测量施测。 工程地质资料、水 文地质资料交底 地下室结施图设计 交底及图纸会审 建筑红线移交 支护结构设计 专家评审认可 轴线及标高控制点测设 支护结构放线定位 支护桩及支撑立柱施工 止水帷幕施工 锁口梁施工 第一层土方开挖 第一层内支撑设置 东道回填 第二层土方开挖 第n层内支撑设置 车道回填 土方开挖及修边检底 垫层 验桩 桩头处理 底板大体积砼浇灌 养护 局部验收 回填 第n层内支撑置换与拆除 各层地下室墙、柱、楼面结构施工，外墙面防水处理、验收、回填及相应层次内支撑的置换与拆除 降水井施工 降水 封堵降水井 监测点设备 监测 监测从土方开挖至最上一层支撑拆除全过程 安装预埋 图3．l高层建筑特大型地下室施工工艺流程（本流程未包括工程桩施工及试桩工序） 4．l．l．3主要施工方法 4．1．3．1在施工前根据建设单位提交的建筑红线及城市测量坐标控制点，建筑物平面布置图，选出控制点，换算成城市测量坐标，根据已知的城市控制点，通过坐标计算及归化改正，现场定出控制点，组成现场一级控制网。 4．1．3．2二级平面控制网中个别控制曲线因条件限制不能在两端延长线上设桩时，可在一端设引桩，在该轴线延长线上选取在永久建筑物后视点的办法解决，但在使用中应 注意校核。 4．l．3．3地下室施工阶段的高程放样（传递），主要采用水准测量方法和钢卷尺水 准法，见图4．1．3．3。 4．1．3．4地下室施工阶段的沉降观测包含地下室本身及其0.00结构施工沉降和相邻先后施工区段基坑开挖引起的基坑土体回弹两项工作内容。 （l）按照地基基础设计规范DJBO8-1189，在地下室底板浇灌后，立即设置观测点，并进行首次观测。 （2）每完成一个结构层次进行一次观测。邻坑开挖过程按支撑的逐层设置和置换都要进行观测，直至邻坑施工到0.00。 4．1．4设备配备及人员组成。 4．1．4．l主要设备配备（见表4．1．4．l）。 4．l．4．2主要人员组成（见表4．1．4．2） 4．l．5质量、安全措施 4．1．5．l建立测量标志保护制度，并通知项目全体人员及各分包单位。所有测量控 制点都有鲜明标志，主要点位还应有保护措施。保护措施和责任落实到单位和个人。 图4．1．3．3地下室施工阶段高程放样 HB＝HA＋a－（b－ c）- d HBB点高程； HAA点高程； a地面上水准尺读数b钢卷尺上段读数； c钢卷尺下段读数；d基坑内水准尺读数。 表4.1.4.1 序号 设备名称 规格型号 精度 数量 备注 1 经纬仪 J2 2 1台 2 水准仪 B20OM5 0.01mm 1台 建立高程控制网及沉降观测 3 水准仪 DS3 1mm 3台 4 铟钢尺 2m 0.01mm 1把 沉降观测用 5 水准仪 3m 1mm 3把 6 钢卷尺 50m,3m,5m 各1把 经计量监测合格 7 遮阳伞 1把 表4.1.4.2 序号 工种 主要职责 人数 备注 1 测量工程师 负责施工测量技术管理及人员组织管理 1人 2 测量内业 1. 负责测量成果整理 2. 现场实测记录 1人 助工以上职称 3 测量工 1. 仪器操作 2. 跑尺、对点抄平放线 3人 取得技术等级资格 4 辅助工 配合工作 34人 机动人员应相对固定，均经技术培训合格 4．1．5．2不得不移位的控制点或被破坏并已按三不放过原则追究责任的个别控制 点，其移位和补放应事先由测量工程师商定后实施并存档备案。 4．1．5．3经纬仪、水准仪、铟钢尺、水准尺、钢卷尺等测量仪器都需经定期检定校 正，计量鉴定合格方准使用。同一工程尽量使用同一把钢尺，在中途不得已而需要更换时，应经新旧钢尺相比较或认可，或经尺长改正后使用。 4．1．5．4测量放线先有实施方案，各种成果必须完整记录并及时整理。对测量成果 要有复核，及时填写工程测量复核单，办理签证手续。 4．1．5．5沉降观测尽量做到人定仪器，定观测路线以消除系统误差，保证观测精 度。 4．1．5．6测量人员施测过程中，要做好自身的防深坑坠落，防物体打击，防漏电伤 害等自我保护。要妥善保护仪器，架立仪器后，司仪人员活动范围应在仪器的方圆2m以内。 4．1.6 工程实例 上海港汇广场地面由十个单位工程组成为一个庞大建筑群，地下为全开挖的特大型建筑工程，已施工完成了一期工区和Ⅲ区两个地下室工程。港汇广场内一段平面控制网由七个控制点构成方格图，见图4．1．6．l。各地下室依据一级控制网设置各自的二级网，作为各自定放线的依据，各二级网之间进行联测贯通，从而保证了各地下室自身几何尺寸和相互间的几何关系，并为上部结构施工确定了基准线。 各地下室均采用统一的高程控制系统，建筑物标高正确，在已完成的一期I区和Ⅲ区两个特大型地下室施工过程中，分别进行了沉降观测工作，沉降观测的成果客观地反映了地下室工程在不同施工阶段的沉降情况。 4．2深基坑支护工法 软土地基上的深基坑必须在支护条件下开挖，本工法涉及的地下工程平面尺度大，开挖面积在10000平方米以上。开挖深度超过10米的大型深基坑在设置支护结构时，还须在方便土方开挖和主体结构施工的前提下优化支护方案，使之工作可靠，有利于最大限度降低对环境的影响以取得良好的社会效益和技术经济效益。 4．2．1工法特点 4．2．1．1本工法针对基抗平面尺度大，地下室结构需留设沉降缝或后浇带的特点， 充分利用时空效应，采用分段分块间隔流水开挖，利用暂时留置的土体减少基坑开挖临空面的边长和暴露时间，改善支护体系的工作条件，减少支护结构变形，最大限度降低地下室施工阶段对环境的不良影响。 4．2．1．2视基坑的不同平面形状，分别采取井字撑、对撑、加强角撑及边行架形式 的砼内支撑，组成不同形式的支撑平面体系，组成的支撑体系各杆件应受力明确，传力可靠。 4．2．1．3边行架（“加强围檩”）式内支撑体系提供了基坑中部一个大的操作空间， 对土方挖运及主体结构施工十分有利。 4．2．2适用范围 本工法涉及的内容是在弱透水土层的软土地基上，采用钻孔灌注桩排护墙、深层搅拌水泥土桩墙隔渗，钢筋砼边桁架（又称“加强围檩”式）及其它形式的内支撑支护体系， 涉及的技术内容对类似工程也有参考价值。 4．2．3工艺原理 4．2．3．1钻孔灌注桩护墙与内支撑组成支护体系，承担开挖期间的土压力，深层搅 拌水泥土墙加压密注浆隔渗，共同形成一个稳定的工作面，在降低基坑内地下水位有支撑的条件下进行土方研究。 （l）根据开挖场地的工程地质、水文地质资料以及规定范围内的地面、地下资料，按照地下室结构布置情况，在留出必要的施工位置条件下布置桩排。特大地下室分区分块施工，在分区之间也要设置支护结构，使区、块能自成一封闭的支护及隔渗体系。 （2）根据工程地质及水文地质资料和多层内支撑在不同工况时的受力特点，计算确定桩径，埋置深度、强度等级及配筋，使之满足最不利工况下的强度、稳定及变形限制要求。 4．2．3．2支撑布置 （1）内支撑的立柱、支撑杆件、节点应让开主体结构的竖向构件、主梁位置以及其他防水要求较高的位置，个别实在无法避开的部位应经设计同意并有相应的措施。 （2）支撑结构平面布置要在满足结构自身受力明确、力的传递合理、承载能力足够、变形在允许范围内的前提下，尽量留出较大的便于土方开挖的工作空间。 （3）支撑构件（桁架杆件）底与结构楼面间净距应满足立体结构水平施工缝留置要求。 （4）每层支撑层间的净空应尽量满足挖土机（一般容量0．4立方米）操作及出土车辆通行的要求。 （5）遇有靠基坑边的局部加深开挖部位有可能引起支撑系统受力情况改变，应作专题加强技术处理。 （6）支撑立柱穿越底板，应有防水构造处理。 4．2．3．3施工工艺流程 以三层地下室、三层支撑为例，见图4．2．3．3。 4．2．4施工要点 4．2．4．l钻孔灌注桩及深层搅拌桩、压密注浆等已有专项工法，本工法不赘述，但 在成桩过程中应及时埋设监测所需的测斜管、传感器等，并保证支撑立柱位置准确。 4．2．4．2锁口梁施工 第一层土方开挖 第一道围檩与支撑 第三道围檩与支撑 第三层土方开挖 第二道围檩与支撑 第二层土方开挖 第三层土方开挖 加深坑土方人工开挖 验槽 截桩 垫层 桩位复核 地下室结构施工及支撑的置换与拆除 降水井设置 基坑内降水 钻孔灌注桩排护墙及内支撑立柱施工 隔渗帷幕施工 场地平整 停止降水 图4.2.3.3土方支护体系施工工艺流程 （l）桩排及支撑立柱各桩头处理后，经进行桩位、桩顶标高、桩身质量验收，并清除桩顶浮浆。 （2）桩头钢筋按规定的锚固长度全部锚入锁口梁中，若长度不够或桩顶偏低时均应作专题处理。 （3）锁口梁要按照钢筋砼验收规范进行质量控制，锁口梁与桩顶之间不得有夹渣等异物混入。浇灌锁口梁前必须将支撑预埋件、插筋和监测所需预埋部分全部准确埋置。 （4）当锁口梁与第一层内支撑在同一标高时，锁口梁与内支撑应连续浇灌。锁口梁与地面同一标高时，锁口梁与基坑边缘压顶板（俗称施工马道）同时浇灌并向坑外放坡。锁口梁浇灌的施工缝位置按规范或由支护设计单位确定，不得任意留置（本条对4．2．4．3段围檩与内支撑施工相关内容适用）。 4．2．4．3围檩与内支撑施工 （1）采用内支撑的基坑必须坚持“先撑后挖”的原则，上层土方开挖至围檩及内支撑下沿位置时，应立即施工围檩及内支撑，并且要达到规定的强度等级方可进入下一工作状态。 （2）清理与围檩接触部位的支护桩体，凿去保护层，露出坚实清洁的砼面，并在桩主筋上焊好围檩吊筋。 （3）注意围檩与内支撑的配筋方位必须与设计规定的方位一致，同时在钢筋布置时面层钢筋、构造筋布置应满足设置爆破孔位的要求。钢筋绑扎时应将监测所需预埋的传感器等及时埋入，固定准确，妥为保护。 （4）围檩及内支撑浇灌砼施工缝留置按设计或施工规范要求。在分段浇灌时对最后贯通部位宣适当提高砼的强度等级。 4．2．4．4内支撑的置换与拆除 （l）内支撑拆除应遵照当地政府的有关规定，考虑现场周边环境特点，按先置换后拆除的原则制定详细的操作条例，认真执行，避免出现事故。 （2）内支撑相应层的主体结构达到规定的强度等级，并可承受该层内支撑的内力时，可按规定的换撑方式将支护结构的支撑荷载传递到主体结构后，方可拆除该层内支撑。 （3）内支撑拆除应小心操作，不得损伤主体结构。在拆除下层内支撑时，支撑主柱及支护结构在一定时期内还处于工作状态，必须小心断开支撑与立柱、支撑与支护桩的节点，使其不受损伤。 （4）最后拆除支撑立柱时，必须作好立柱穿越底板位置的加强防水处理。 （5）在拆除每层内支撑的前后必须加强对周围环境的监测，出现异常情况立即停止拆除并立即采取措施，确保换撑安全、可靠。 4．2．5设备配备与劳动力组织 本工、钢筋工、砼工、普工、机操工等以及设备配备视内支撑规模而定。拆除支撑时，应加配风钻工、爆破工及空压机、风镐等设备。 4．2．6质量控制 4．2．6．l支护桩、深层搅拌桩及压密注浆施工除按相关工法规定外，在本工法所属 范围应着重控制以下方面 （l）钻孔灌注桩必须保证规定的充盈系数，使桩径、成桩高度达到设计要求。深层搅拌桩要注意水泥的掺入量，特别是在上层的填土层，其掺入量宜增大1－2个百分点。压密注浆要注意上层土层的注浆量及压力，宜采取措施使之能在0．2MPa压力下稳压适当时间。 （2）钻孔灌注桩、深层搅拌桩、压密注浆之间应有必要的技术间歇时间，以保证土体处理效果。 4．2．6．2立桩位置必须准确控制，立柱、锁口梁、围檩内支撑以及上述构件上监测 点的埋设按有关标准及施工验收规范执行。在围檩及内支撑施工时要注意地基的加固处理， 防止因底模下沉支撑下挠引起过大的附加内力。 4．2．6．3支撑系统应在规定的工作条件下进入工作状态。 （l）支撑系统应达到设计规定的强度等级方可进入工作状态，强度由同条件养护试块判定。 （2）土方必须按照规定的开挖方案施工，开挖过程中必须对支撑系统妥为保护，并按信息施工的原则，根据监测资料及时判定支撑的工作状态，利用时间和空间，最大限度限制基坑变形。遇有异常情况或不可预见因素的影响，应暂停开挖，采取对策。 4．2．7安全生产与文明施工 4．2．7．l对整个施工现场进行用电总设计，主、分配电箱分布到位。用电量增加时 须核实线路容量，若超负荷，则必须另设电缆，配电箱装备必须符合用电专门要求，并经常检查。 4．2．7．2基坑边设置贯通的排水沟，分段设置集水井。排入城市下水道的水必须经沉淀池沉淀。 4．2．7．3多层内支撑设置量与土方开挖穿插进行，要安好四周防护栏杆，并用竹笆围护，挂安全标牌。在作人行通道的内支撑上要设标志鲜明红白漆相间的防护栏杆。每隔一定水平距离在上下两道支撑的人行通道间设置跑梯，便于人员安全上下。 4．2．7．4挖土阶段要求对支撑体系及降水系统妥为保护。 （1）挖土机严禁碰撞、敲打、拖动支护结构。 （2）挖土机在支撑上行走或跨过支撑应在支撑顶留置20cm厚土体，其上铺走道板（路基箱）加以保护。 （3）挖土过程，挖机要注意边坡的下滑，防止自身的倾覆。 （4）开挖到基底标高截桩时要小心吊运出坑，不得碰撞支撑。 4．2．7．5拆除支撑的爆破作业应由专业单位负责，制定的施工措施经政府主管部门批准并对周边关系进行协调后实施。爆破后除渣要小心吊运。不得碰撞损伤支护体系和主体结构。 4．2．7．6支护结构施工要作好泥浆排放处理，土方外运处理时应冲洗出场车辆，清扫落土，保持场容、市容清洁。 4．2．8工程实例 以港汇市场一期Ⅱ区、三期地下室支撑与土方开挖工程为例开挖面积17000m2，垂直开挖深度13m，承台加深坑为14.7m，三层边行架支撑钢筋砼约9000m3。合同开工日期1996年1月1日，挖至底板垫层标高位置为1996年4月20日。以基本覆盖基坑作业面为原则，布设四台Q5512塔吊，土方工程由专业作业队机械挖运完成，钢筋砼工程与土方开挖顺次穿插进行，工种配置按常规，泵送砼。支撑爆破钻孔在楼板砼浇捣前穿插，配置17m3空压机四台，风镐12台，钻孔24人，装药引爆6人，配合警戒人员根据环境条件确定。 4．3地下水治理工法 深基坑施工过程中，地下水常是基坑突发事故的诱因，也是引起环境危害的重要因素之一，必须高度重视地下水的治理。特别是软土地基的深基坑工程，因其土体含水率大，土质软弱，灵敏度高，透水性极差等特性，更需通过地下水的治理，使基坑内土体疏干，排水固结以改善支护体系的工作条件和土方挖运。但弱透水土层中的地下水抽排、回灌都难以取得良好的效果。我公司在上海地区软土地基深基坑施工中，积累了一些有益的经验，在此基础上并参照我公司在其它深基坑施工中的相关经验，特别定本工法。 4．3．1工法适用范围 本工法适用于赋含的地下水为潜水，弱透水（K≤10-5cm／s），土质的软土地基深基坑的地下水治理，对其它深基坑工程也有参考价值。 4．3．2工法特点及工艺原理 4．3．2．l为避免因降水回灌效果不佳使基坑外地下水位变化，引起土体附加沉降造成环境危害，采用坑壁垂直隔渗帷幕的措施，使坑外的地下水不能进入基坑，在坑内设置管井，用“深井加真空降水”法疏于基坑内土体，达到改善支护体系工作条件和便于土方外运的目的，降水过程不引起基坑以外地下水位变化。 4．3．2．2垂直隔渗帷幕是指在支护桩排后设置二排以上的深层搅拌桩，再辅以压密注浆（注浆压力0．2－0．4MPa）形成垂直隔渗帷幕，使能有效地防止桩加压密注浆封底，使能防止出现管涌和土体隆起等危害基坑安全的情况。隔渗帷幕的形成还能有利于改善支护结构的工作条件，减少支护结构的位移。 4．3．2．3“深井加真空降水”是在基坑中设置密封式深井，见图4．3．2．3。其原理是在密封井中用真空泵在井孔中形成 0．06MPa以下负压，使土体中的地下水集聚到深井孔内，再由深井泵抽排出坑外，使地下水位下降，土体固结，是在弱透水层中降水技术经济效益较好的一种方法。 图4．3．2．3深井构造示意图 4．3．2．4隔渗帷幕的深度，封底的厚度在支护结构设计时考虑。深井的设置数量及分布应在降水设计中考虑。本工法只包容与施工，运行有关的内容。 底板钢筋绑扎 支护桩排施工 基坑外桩顶地面排水设施施工 抽水运行 砼底板浇捣 垫层施工 停止降水，井管拆除及封堵 土方开挖 预抽水 降水井及观察井施工 压密灌浆 桩排后深层搅拌桩连续施工 4.3.3施工工艺流程（见图4.3.3） 图4．3．3地下水治理施工工艺流程 4．3．4施工方法 4．3．4．1支护桩排、深层搅拌桩，压密注浆及深井成井等有专门的规范并由专业队 伍实施，本工法不包括上述内容，但总承包（总主承建）单位应按相关规范验收。 4．3．4．2深井完成后，在验收阶段先启动真空泵检查井口密封程度，真空泵表压到 关闭进水阀，水箱充水 启动真空泵检查井口密封情况 密封不合格 密封良好 开动真空泵，维持0.6MPa,3060min停机6606060mintingji 关闭排气阀 开启排水阀，开动深井泵，抽水15min 关闭排水阀，立即停泵 开启排气阀 重新封堵井口 0．4－ 0．6MPa时，认为深井基本无漏气，可开始抽水，出水正常后验收，交付运行，其操作顺序见图 4．3．4．2。 图4．3．4．2深井操作顺序 l 在排水初期“抽真空”时间取下限，随着土方开挖进入开挖后期应延长抽真空时间，而抽水运行到相反，由于后期聚水速度下降，抽水时间缩短。 4．3．4．3深井井口密封是保证降水正常的重要因素，必须在挖土进程中，根据真空 泵压力变化，及时用粘土球填塞井口，保持其密封程度。 4．3．4．4土方开挖过程中若坑壁出现渗漏，应及时用麻丝，干海带等材料封堵或注 浆堵漏，防止事态扩大。 4．3．5设备及人员配备 4．3．5．l按每井一台深井泵，数井一台真空泵配备降水设备。深井泵功率不小于 4．5kw，真空泵采用7.5kw以上的高效水环式真空泵，每口井上排水管，排气支管均有闸阀。排气支管与φ75的排气总管连接，与高效水环式空泵连接为一个真空机组，机组多水视排水井数量及真空泵功率而定。 4．3．5．2机组电气设备接一机，一闸，一箱，一漏电保护器配备。 4．3．5．3运行阶段三班制24小时连续作业，每班配管理人员1名，修理工1名，值班电12名（公用），操作工2－3名。 4．3．6质量控制 4．3．6．l支护桩排，深层搅拌桩、压密注浆，深井成井应遵照有关规范施工并办理 隐蔽验收，深井的抽真空、排水经试运转合格后，方可交付使用。 4．3．6．2在降水过程中必需保证连续作业，若发生井管堵塞，出水不畅等情况，应 请打井单位查明原因进行处理。 4．3．6．3在土方开挖阶段若出现坑壁渗水流土或坑底管涌情况，应立即暂停挖土， 组织有关人员会诊，查明原因，采取应急措施及时处理，不得盲目蛮干。 4．3．6．4降水操作必须按照4．3．4．2规定的操作顺序运行，操作人员不得离岗，特别是深井泵运行时间短暂，必须及时关机，以免烧坏水泵，每台班应记录观察井水位及每个井的出水量，以判断降水效果。 4．3．6．5开挖完毕一般在底板钢筋绑扎后拆除并用粘土球封堵并管，防止地下水沿废井进入基坑。 4．3．7安全工作要点 4．3．7．l除执行建筑安装工程安全操作技术规程及文明施工有关规定及支护，深层搅拌桩、压密注浆、成井、土方开挖的有关规定外，在降水运行阶段，特别要把作好漏电保护、防止触电事故发生放在安全工作的首位。 （l）所有电源线应架空，不能架空的电源线要妥为保护并作出醒目标识，作好绝缘，防止损坏。水泵、真空泵电源要有漏电保护装置。 （2）真空泵、深井泵必须定人定岗，上岗人员应经安全培训合格。 4．3．7．2土方开挖过程中严禁碰撞，拖动深井套管及排水、气管道。随开挖进程露出地面过高的套管水管排气管等要及时支撑加固或降低管并高度防止倾倒。 4．3．8工程实例 4．3．8．l上海市徐汇汇银广场基坑面积7100平方米，开挖深度8.2米（局部10．2米），采用垂直隔离帷幕，设置四套真空机组（共14口18米深井），降水取得成功。 4．3．8．2上海市徐汇汇银广场一期Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区及三期地下室基坑开挖面积共约26000平方米，开挖深度10米，14．5米（局部17米），采用垂直隔渗帷幕封底，布置真空机组12套（共40口深井口）降水取得成功，采用深井真空降水的费用比采用其它方法降水节约资金33万元。 4．4土方开挖与回填工法 多层内支撑深基坑土方开挖是我们通过近几年在上海地区几个工程实例的实施与管理经验总结，特制定本工法。 4．4．l特点 4．4．1．l施工复杂、受诸多因素及周边环境的影响。 4．4．1．2施工难度大，挖深大，挖方大，基坑周边长。 4．4．1．3开挖过程采用信息化施工。 4．4．1．4采用“中心岛”挖土，不用钢栈桥，减少大量资金投入。 4．4．2适用范围 适用于多层钢筋砼支撑的对顶撑，对顶撑加强角撑组合体系，边桁架支撑体系。类似的变体钢筋砼支撑体系。 4．4．3施工方法 4．4．3．l开挖方式 对撑式钢筋砼支撑体系表层及第二层土方选用大型挖土设备如PC300型挖土机开挖。直接将土装入汽车外运。其他各层土方均由PC100（0．4m3）等小型挖土机开挖驳运到基坑一侧，然后用W1001型（0．lm3）挖机（或EX200伸缩臂挖机）装车外运（如图4．4．3．l－l）。 最后，留在坑底的0．4m3挖土机（约12．0t重）用500kN液压汽车吊，吊出基坑。 有大空间的支撑体系（如加强角撑、边桁架体系）开挖，可以采用留设“中心岛”的方式，一方面改善开挖条件，另一方面减少了钢栈桥的投入（如图4．4．3．l－2）。土方短途驳运工作须二班制，24小时连续作业，以保证晚间有足够的土方外运。 为了加快施工进度，常常两种开挖方式结合使用，但须适当增加小挖机（0．4m3 ）的数量。 图4．4．3．1－l对顶支撑挖土示意 4.4.3.2开挖工艺 支护结构及隔渗帷幕完成，并达到规定的养护期后，按图4.4.3.2流程施工。（见下页） 4．4．3．3应急措施 土方开挖过程中不可预见因素多，有可能出现一些紧急情况，故需采取的应急措施。 （1）坑底土体隆起，首先控制挖土速度；其次，对坑边一定范围内堆载及支撑梁上荷重情况严格控制；第三，适当控制坑边来回重载车辆行驶频率和次数。 （2）支撑立柱纵向位移的控制。若立柱上移则可以合理安排流向及挖土速度；于大面积土方开挖之前，在支撑立柱四周挖出深沟槽，使得支撑立柱与土体隔离开，减少土体回弹对支撑立柱的影响。若立柱下沉，则只能采取加固和限制堆载，阻止其继续下沉。 （3）围护排桩倾斜。 ①a．主动法，减少主动土压力区的荷载，基坑开挖时，要严格控制基坑周围地面荷载不得超过设计要求，必要时，可以在桩主动土压力区卸荷，开挖一条宽3－4米，适当深度的卸载坑，此外，还可以采用合理安排开挖顺序的办法，以达到控制被动土应力释放顺序的目的。b．被动法，及时加强支撑或加固主、被动土压力区的土体。 ②管涵及流砂主要是“堵”和“截流”。 ③围护结构渗漏水（l）组织专业注浆队伍，随时对渗漏部位进行注浆。（2）搅拌桩顶增加150左右厚度C20钢筋砼压顶板，压顶板外侧砖设排水砌明沟，将表面溢流水有组织地引入沉淀池，然后排入市政污水管网。 4．4．3．4质量措施 （1）开挖时，应遵照支护结构设计图的工况说明，严格控制分层开挖深度。 （2）当挖到接近基础底标高时，应严格控制标高，留土不少于10cm，由人工清底，随工程桩桩头破除 地面标高测定 降水井埋设 基坑内降水 清挖表土及地表水 第一道支撑施工 第二层土方开挖 第二道支撑施工 第三层土方开挖 第n道支撑施工 第n1层土方开挖 人工清边，检底 进入上部结构施工 信息监测 第一道支撑置换、拆除 地下室结构施工 第n道支撑置换、拆除 外墙土方回填 即浇垫层砼。 图4.4.3.2 土方开挖工艺流程 （3）开挖速度及重载车辆运行数量按监测数据进行控制。 （4）基坑每层土方开挖，按施工方案规定的挖土路线进行，不可遍地开挖。 （5）开挖时，钢走道板应与支撑体系隔开（≥20cm）（见图4．4．3．4）。 4．4．3．5安全措施 （l）各类机械、驾驶应遵守其相应规程。 （2）夜间开挖需有足够的照明，照明设施应符合施工安全用电要求。 （3）每次开挖前，支撑砼应达到设计强度的80％以上。 （4）开挖中，严禁挖土机拉撞支撑桩、中间支撑立柱及工程桩。 （5）开挖时，不得碰撞降水设施。 （6）基坑四周设置钢管防护栏杆，高度1．0米，立杆间距1．0米，水平杆两道并满挂竹笆一层，涂红白相间油漆标记。 （7）基坑四周，为方便施工人员上下，适当部位设置跑道若干，跑道用型钢与钢筋制作，两边加做900高防护栏杆。 （8）教育施工人员严禁向坑内泼水及扔杂物，违者罚款。 （9）粘附在水平撑及围檩上的砼块、零星模板及围护桩间土，开挖时务必及时清除。 4．4．3．6土方回填 （1）特点回填深度大，操作空间狭小。 （2）工艺流程 外墙防水层隐蔽验收→分层回填，首层回填厚度20cm→夯实→每30cm一逐层夯实 4．4．4注意事项 4．4．4．l回填土方前排干坑四周积水及各种建筑垃圾。 4．4．4．2分层回填土按规范要求及时取样，并检测其干容重。 4．4．4．3回填土施工不得破坏外墙防水保护层。 4．5监测与信息施工工法 4．5．l由于地面以下的不可预见因素多，地下室施工有较大的难度，特别是在深基坑 开挖阶段，即使在支护条件下开挖也改变了土体原有平衡状态，土体位移和支护结构变形不可避免。稍一不慎就会影响基坑的稳定或出现坑外土体超过允许范围的沉降、位移，而使环境条件恶化。虽在支护结构设计时作了验算，但施工全过程是处于不断变化又受到周边环境因素影响的状态之中，如何判断施工过程中基坑所处的状态保证施工过程的安全就必须开展信息化施工，用数据来判断并校核计算模型与实际状态的差异，以确认或调整施工方案并采取预防措施。 4．5．2信息法施工的主要工作内容及适用范围 4．5．2．l信息法施工的主要工作内容是监测、数据分析处理、信息反馈。 4．5．2．2监测项目见表4．5．2．2。 表4．5．2．2 序号 监测项目 测试手段 适应范围 1 支护结构顶部位移及沉降观测 用经纬仪、二等精度水准仪、铟钢尺 必测项目 2 支护结构倾斜 埋测斜管、现场采集数据、电脑处理 必测项目（中小型基坑可不监测） 3 基坑外路面（及邻房）沉降 用二等精度水准仪、铟钢尺 必测项目 4 基坑外管线位移及沉降 用经纬仪、二等精度水准仪、铟钢尺、测距仪 根据现场环境条件 5 地下水位变化 埋设水位观察孔 有降水时必测项目 6 孔隙水压变化 埋设孔隙水压力计 必测项目 7 支撑内力 埋设轴力计 必测项目 8 支撑节点位移和沉降 埋设沉降及位移观测点 必测项目 9 基坑回弹 埋设沉降管 10 环境描述（坑外地面及邻房状态） 目测并记录有无裂缝及明显歪斜，排水管道有无漏水、堵塞，设置沉降观测点 必测项目 4．5．3信息施工的工艺流程（见图4．5．3） 第三批初始数据测定 监测 数据处理、信息反馈 第二层支撑设置 第一层支撑设置 第二层土方开挖 第n层支撑设置 第三层土方开挖 第二批轴力计设置 第一批轴力计设置 第二批初始数据测定 初始数据测定 首层土方开挖 支护结构设计 踏勘现场 委托监测单位 首批勘测点位设置 确认或调整施工措施 第n批初始数据测定 坑底土方开挖、清边检底 底板浇灌 第n层支撑置换拆除 第n-1层支撑置换拆除 第一层支撑置换、拆除 图4.5.3 信息施工工艺流程图 4．5．4监测制度与信息处理 4．5．4．l根据工程特点，施工进度确定监测频数及期限，通常在土方开挖前2个月，每2周进行一次监测，整理后作为初始值。在4．6．3段工艺流程图规定的在各层支撑施工完后，所有监测项目都要进行不少于二次监测，作为中间监控数据，所有监测数据是判断基坑安全的重要依据。 4．5．4．2在第二层上方开挖阶段每周监测二次，以下各层根据变形情况及工况变 化情况逐渐增加监测次数，至少每天一次。遇有异常情况或不良天气要增加监测。 4．5．4．3所有监测结果将量化表达并与支护体系设计计算值比较（以绝对值与警 戒值相比较，以变化速率与允许速率相比较），及时反馈信息，并绘制出变化--时间曲线。 4．5．5工程实例 港汇广场一期、三期工程进行了坑外土体变形、邻房沉降、煤气及电力、水管等市政管道位移，地下水位变化，支护桩变形（桩顶位移及测斜），支撑立柱沉降，支撑轴力变化等项目监测，及时提供监测数据，对地下室顺利施工起了重要作用，同时，也对进一步发展和完善支护体系设计起到一定的作用。 4．6钢筋制作、绑扎及大直径Ⅲ级钢筋连接工法 由于超高层建筑上部荷载大，地下室底板厚度大以及抗震设防的要求和抵抗温度应力的需要，地下室钢筋工程普遍具有钢筋直径大，配筋率高、布筋密度大，层次多的特点。 国内通常采用的是φ40及以下直径的Ⅱ级钢筋。目前在某些特大型工程中开始采用了φ40及以下直径的Ⅲ级钢筋，虽然稍微缓和了配筋过多过密构造处理困难的矛盾，但又出现了粗大直径Ⅲ级钢筋连接