小轴网高水位工况下土方暗挖作业施工管控

刘鹤飞/LIU He-fei

（华润建筑有限公司，江苏 南京 211500）

1 小轴网剪力墙结构土方暗挖工况概述

一般情况下，框架结构的工程项目中地下室采用逆作法工艺施工应用较多，轴网间距一般≥8m，且地下水较好控制。在这种工况下的土方暗挖作业，常规开挖机械均能有足够的行驶、回转空间。而本文所介绍的南京华润国际社区B地块公寓项目的地下室土方暗挖作业内容，相对于常见的逆作法土方作业的区别主要有以下难点。

1.1 柱网间距小

地下室采用500×500mm的方形型钢格构柱、∅500mm的钢管桩作为逆作法期间的竖向受力构件，柱网最大间距5500mm×5500mm（轴线中距）。小轴网的设计形式导致挖掘机作业面受限，挖掘机型号受限，作业效率低下。

1.2 建设场地水位高，土方含水率大

项目建设地点原为湖泽地带，根据岩土工程勘测报告显示，本工程土方暗挖作业土层主要特性如下：②-1层淤泥质粉质粘土，灰色，流塑，含腐殖质，具有水平层理，无摇震反应，干强度中等偏低，韧性中等偏低；②-2层淤泥质粉质粘土夹粉土，灰色，流塑状态，夹薄层状粉土，夹腐木屑较多，摇振反应轻微，稍有光泽反应，干强度及韧性低，高压缩性。

淤泥质粉质粘土和淤泥质粉质粘土夹粉土，均为含水率较高的流塑状土壤，含水率极高。土壤中水分在大型机械碾压之后很容易形成泥浆，导致机械无法运行。且在开挖过程中土体容易水平位移，对支撑立柱造成侧土压力，从而影响工程主体结构安全。

2 土方暗挖作业管控措施

2.1 提前进行降水

土方作业正式开始之前20天进行地下水的降排工作，降水系统采用4台潜水泵和1台真空泵连接成一套真空管井抽水系统施工，如图1所示。降水运行初期，对各疏干井施加真空压力，真空度不小于-0.06MPa，真空抽水采用真空泵与潜水泵交替进行，每口井真空抽水运行的时间至少20天。

图1 真空排水系统

每天对各预留的观察井内的水位进行观测记录，对于持续大量出水的井口增长抽水时间。土方作业开挖之前，应将应将水位降至底标高以下800～1000mm范围内，这样方可保证土方暗挖的顺利进行。

2.2 开挖土方分区沟

为减少土方作业断面的侧向压力，防止土体侧移或是塌方造成对立柱的影响。在土方大面作业之前，开挖6道1.0m宽、1.2m深的沟槽，将大体量的土方切割成小块。沟槽的开挖将土方内部的应力从断面释放出来，减少了远端土方对断面的影响，大大减小了土体塌方的危险。如图2、图3所示。

图2 土方分区布置

图3 现场沟槽开挖

2.3 机械选型及开挖

鉴于轴网仅有5.5m，施工机械的实际运行空间和回转直径仅有5.0m，现场地下室采用PC60挖掘机进行开挖。PC60挖机相关作业参数如表1所示，其作业直径刚好能够满足现场柱距的要求。

表1 PC60挖掘机相关参数

在前期排水情况下，小型挖机基本可以行走，对于土方呈泥浆状部位，则通过铺垫多层钢板实现挖机的行走。针对每一分区内的土方采用盆式开挖的方式，应遵循分层、对称开挖。多台PC60小型挖机将开挖的土方倒运至出土口附近位置，在地下室顶板上采用长臂挖机将土方提运到地面并装载到渣土车运输至场外。如图4所示。

图4 土方倒运图

2.4 开挖过程中的监测及反馈

土方开挖过程中，针对基坑支护结构应力、地下室水位、主体结构沉降、主体结构侧移、临时支撑轴力等数据加密监测，做到每日一测并将数据及时反馈。针对监测数据超过报警值的部位，应提交设计单位出具处理措施。

3 结语

目前国内采用逆作法工艺施工已经十分常见，但是类似南京华润国际社区B地块公寓项目这种柱距十分小，且地下水位复杂的项目却是较为少见的。土方暗挖的安全管理、技术管理是整个逆作法管控的重难点，直接关系到工程的主体结构安全和施工进度。本文阐述的管控措施从该项目的实际工况出发，针对性地解决了暗挖期间的降水和土体塌方问题，降低了项目施工过程中的危险性，具有一定的参考价值。