浙江建筑，第２９卷，第６期，２０１２年６月 Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．６，Ｊｕｎ．２０１２ 深基坑土方岛式土台开挖施工技术 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｅｅｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ ｗｉｔｈ Ｃｅｎｔｒａｌｌｓｌａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ 陈洁如，赵敬法，毕波，屠剑飞 ＣＨＥＮ Ｊｉｅ一Ⅲ，ＺＨＡＯ Ｊｉｎｇ－ｆａ，ＢＩ Ｂｏ，ｒｕ Ｊｉａｎ－ｆｅｉ （浙江省建工集团有限责任公司，浙江杭州３１００１２） 摘要：针对施工场地狭小，基坑挖深大，栈桥区域支撑梁下钢格构柱支撑立柱密集情况下的土方开挖施工，由于汽车坡道水 平长度不够，运土汽车不能下坑到底，土方开挖施工难度较大，因此考虑采用堆设土台岛的方式进行开挖，在中间支撑两侧插入路 基板挡土、堆设土台，土方经土台由停靠栈桥上的长臂挖机出土。该施工方法大大提高了出土效率，缩短了施工工期，实际效果 明显。 关键词：钢路基板挡土；岛式土台；长臂挖机出土 中图分类号：ＴＵ７５３．１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８—３７０７（２０１２）０６—００５０—０３ ｌ 工程概况 以上土方为第一层土方；第二道支撑梁底到第一道 支撑梁底为第二层土方；第三道支撑梁底到第二道 中信银行杭州分行新大楼由世界著名的 支撑梁底为第三层土方；地下室结构底板底到第三 ＦＯＳＴＥＲ（英国福斯特设计师事务所）设计，位于钱 道支撑底为第四层土方。 江新城Ａ－０８－６地块。建筑高度９９．９ ｍ，地上２０层， ２．２机械设备配备 地下３层，总建筑面积５８ ９８０．１ ｍ 。基坑开挖长 根据基坑土方施工工程量及实际施工安排，主 １１２ ｍ，宽５８ ｍ，总土方工程量约为１０万ｍ 。基坑支 要施工机械选用反铲挖掘机配备自卸汽车，１台ｚＪ 护采用围护与地下室外墙相结合“二墙合一”地下连 ５７１０塔吊施工，共投入８台ＰＣ一１２０挖掘机、４台Ｐｃ一 续墙，基坑内设三道钢筋混凝土水平内支撑。土质以 ２００和１台ＳＫ３３０ＬＣ加长臂挖掘机（臂长２１ ｍ）。 砂质粉土、粉质黏土为主，基坑内外４２口深井降水。 ４０辆１５ ｔ自卸汽车，根据需要运输土方工程量进行 ２基坑土方开挖施工 动态增减。在基坑开挖过程中根据现场实际情况及 时调整挖掘机和汽车配备比例，提高挖土效率。 ２．１ 土方开挖垂直分层 ２．３ 土方开挖堆场及分区情况 本工程地下连续墙施工完成后，开始进行土方 由于本工程土方开挖及支撑施工期间，场地非 开挖，钢筋混凝土内支撑施工。场地相对标高约为 常狭小，场内无法形成贯通施工道路，南侧、东侧都 一１．１００ １ＴＩ，开挖深度１７ ｍ。第一道支撑梁底标高 为办公区和职工生活区。经围护设计确认，整个中 一２．７５ ｍ，第二道支撑梁底标高一９．２ ｍ，第三道支 间支撑设置栈桥区域，主要作为钢筋、木工车间及材 撑梁底标高一１４．７ ＩＴＩ，地下室结构底板底标高 料堆场，车间及材料堆场均在塔吊垂直运输范围内， 一１８．１ １１３，底板厚度１．３ ｍ。土方开挖施工垂直方 设计控制荷载为５０ ｋＮ／ｍ 。 向按照三道支撑梁底划分成四层：第一道支撑梁底 土方开挖平面施工总体布局按支撑位置分为三 收稿日期：２０１２—０４—１１ 作者简介：陈洁如（１９６８一），女，浙江杭州人，高级工程师，从事工程技术管理工作。 第６期 陈洁如等：深基坑土方岛式土台开挖施工技术 ５１ 个区块：Ａ区、Ｂ区、Ｃ区。平面示意图见图１，中间 阴影区域为中间支撑栈桥范围。 图１ 土方开挖分区示意图 ２．４ Ｂ区支撑梁两边设置土台岛 Ｂ区支撑梁范围内支撑立柱密集，基坑宽度尺寸 小，土方施工较困难，第三四层土方开挖时，运土汽车 已无法下坑，项目部组织技术公关，经过多方专家论 证，决定在第三四层土方开挖中采用土台岛式土方开 挖的创新施工技术，在Ｂ区支撑两侧打入钢路基板挡 土，堆设左右２个土台，用于土方的临时中转，土台及 宽度见图２。土台的顶面标高要满足挖机的工作深 度，按土台主动土压力及被动土压力的平衡确定路基 板的插入深度及长度，见图３。土方先由ＰＣ．２００挖掘 机挖运至土台岛，再利用停在中间支撑栈桥上 ＳＫ３３０ＬＣ加长臂挖掘机出土。ＰＣ－１２０挖掘机用于支 撑下土方开挖，中间支撑下立柱桩间距较密，采用 ＰＣ－１２０小型挖掘机从中间向两边同时进行翻土。支 撑栈桥下土台宽度范围内土方以放坡形式暂时保留。 ２．５ 第一层土方开挖 第一层土方开挖总体顺序为：Ａ区 Ｂ区 ｃ 区，从各区分别向出土口处退挖，支撑梁施工紧随开 挖进行，从一１．１００ ｍ开挖至一２．７５０ ｍ，开挖深度 １．６５０ ｍ，土方工程量约９ ４００ ｍ 。本层土方挖深较 浅，直接下坑开挖。 ２．６第二层土方开挖 第二层土方开挖总体顺序同第一层土方开挖， 本层土从一２．７５０ ｍ开挖至一９．２００ ｍ，开挖量约 ３６ ０００ ｍ 。设置宽６ ｍ、坡度为１：７的出土坡道，铺 ６０ ｍｍ厚宕渣面层。整个基坑设置东、西两条坡道， 东侧坡道长约３５ ｍ，西侧坡道长约５０ ｍ（略小于 １：７），考虑东侧坡道长度受，坡道不延伸至第 二层土底，在坡道尽头处设置缓冲区，车辆及挖机均 停在坡道上进行挖土作业。Ａ区土方，坡道从栈桥 上下去，运土车辆停靠坡道上，由坡道边挖机将土挖 至车辆运出，Ｂ区及ｃ区土方，分别向坡道出土。开 挖完成后及时进行围檩梁及各区支撑的施工。 ２．７第三层土方开挖 第三层土方开挖从一９．２００ ｍ开挖至一１４．７００ ｍ， 总体施工顺序为：Ａ区 Ｃ区 Ｂ区，开挖深度５．５ ｍ， 土方工程量约３１ ０００ ｍ 。因为本层土方开挖深度 较深，并且中间支撑栈桥区域将基坑分割成几乎对 称的东、西两个区域，同时因为栈桥区域支撑梁下钢 格构柱支撑立柱密集，土方开挖施工难度较大，所以 考虑采用堆设土台岛的方式进行开挖，在中间支撑 两侧插入路基板挡土、堆设土台，土方经土台由停靠 栈桥上的长臂挖机出土。 ２．７．１ 利用路基板堆设土方土台岛 路基板高 ６ ｍ、厚１００ ｍｍ，由２块宽１．４ ｍ、厚４ ｍｍ钢板通过中 间钢肋焊接而成。开挖前先对路基板埋设处的土方 局部进行沟槽式挖除，埋入路基板，埋人深度为从第 二道支撑面往下约４ ｍ，上面２ ｍ处回填土方堆设土 台。开挖平面及断面示意图见图２、图３。 图２ 第三层土方开挖平面图 图３ 第三层土方开挖断面示意图 ２．７．２第三层土方开挖 本层土方开挖分为三个 步骤进行：先开挖Ａ区土方，向土台岛进行翻土，再 经栈桥上挖机及车辆出土；再开挖Ｃ区土方，ＰＣ— ５２ 浙江建筑 ２０１２年第２９卷 １２０小挖机配合翻土；最后开挖Ｂ区剩余区域土方， 即土台宽度范围外的Ｂ区土方同时经Ａ区、Ｃ区挖 运（土台宽度范围内的土方暂时不挖，否则路基板 会倾覆）。采用小挖机从中间向两边翻挖，经土台 岛出土。因土台影响范围内支撑梁施工需要，局部 挖除土台宽度范围内Ｂ区土方及土台土方，暂时堆 放在中间支撑两侧区域。待施工完第三道支撑，重 ２．８．２土方施工收尾本层土方开挖至垫层标高 立即进行本区块范围内垫层施工，尽量减少对原 土层的破坏，最后３００ ｍｍ土层采用人工修土，人 工土方采用塔吊吊运出基坑。由于挖深较深，考 虑现场实际开挖情况调整土台的高度，采用长臂 挖机配合坑内挖机进行开挖。开挖至设计标高， 土方施工完成后，挖机在出口处采用吊车吊运出 新插入路基板，再堆设土台后随第四层土方运出。 ２．８ 第四层土方施工标高 第四层土方开挖从一１４．７００ ｍ开挖至底板垫 层底一１８．１００ ｍ，土方开挖量约２２ ０００ ｍ 。对路基 板埋设处的土方局部进行沟槽式挖除，埋入路基板。 路基板设置在第二三道支撑之间，重新堆设土台岛， 顶面标高一１０．００ ｍ。 ２．８．１ 第四层土方开挖施工 本层总体开挖流程 顺序为：Ａ区 Ｃ区 Ｂ区。先开挖Ａ区土方，从两 个角撑区域同时向土台进行翻土，小挖机配合，机械 开挖完成，随即安排人工３００ ｍｍ修土及砖胎膜施 工；再开挖ｃ区土方，小挖机配合翻土，同时安排小 挖机对Ｂ区支撑围檩梁区域土方进行翻挖，为地下 连续墙与底板的连接处理提供施工条件。待机械开 挖完成，及时安排人工挖土及后续施工。再开挖Ｂ 区土台宽度范围外区域土方，由ＰＣ一１２０小挖机分别 向两边翻挖，经土台出土。最后由栈桥支撑上的 ＳＫ３３０ＬＣ加长臂挖机和塔吊挖除土台宽度范围内 及土台土方。见图４。 图４第四层土方开挖断面示意图 基坑。 ２．９坑中坑土方施工 本工程坑中坑较多，其中主楼区域坑中坑深度 较深，在其坑内及四周已采用三轴水泥搅拌桩及高 压旋喷桩进行加固，开挖深度为１～３．５５ ｍ不等，坑 中坑土方开挖应待周围土方基本开挖完成时再进 行，防止高差过大造成土方位移。坑中坑采用分层、 台阶式放坡挖掘，并将土方及时运出。坑中坑施工 须尽量避开雨天，配备足够的水泵等机具设备及相 应材料，及时开挖、及时砌筑砖胎膜，确保基坑稳定 安全。 ２．１Ｏ土方施工总体原则 基坑开挖施工总体“分层、分块、快挖、快撑”的 原则，整个基坑按支撑设置分为４层土层（见图４）， 逐层开挖，每层开挖后立即施工混凝土支撑，待支撑 强度达到设计强度的８０％后再行开挖下层土，最后 ３９０ ｍｍ土采用人工开挖。 ２．１１ 支撑土台压力设计复核 第四层土方开挖时，路基箱将土台土压力传到 支撑上，需与支护设计人员商量，必要时对支撑抗侧 力刚度予以加强。 ３ 结 语 本工程中间支撑区域钢格构立柱比较密集，挖 土难度较大，对出土路线、方式的设置提出了较高的 要求。项目部通过中间支撑两侧，堆设岛式土台进 行土方中转，大大提高了出土效率，缩短了施工工 期，实际效果明显。
