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郭添模
一、概述：
2003年以前在南寧大多數(shù)的建筑基坑并不是很大，一般采用柱列式鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、旋噴樁等排樁作為基坑的圍護(hù)體系，為了防止地下水夾帶土體顆粒從樁間薄弱空隙處滲漏流入坑內(nèi)，同時(shí)還須在樁間或樁背采用高壓注漿構(gòu)筑止水帷幕，以及在樁頂設(shè)置較大截面的鋼筋砼帽梁和多道錨索拉結(jié)。即使這樣這種圍護(hù)體系對(duì)南寧地盆圓礫層厚、地下水(承壓)豐富的軟土深基坑，往往還是在樁間連接的薄弱處出現(xiàn)較普遍的滲漏現(xiàn)象，也容易出現(xiàn)圍護(hù)樁的傾斜變形問(wèn)題，基坑的止水效果也沒(méi)有絕對(duì)的保障，因此南寧的超大超深基坑的圍護(hù)一直受滲水問(wèn)題的困擾，基坑深度越深這種影響力就越大。
以前南寧市的超高層建筑之所以發(fā)展緩慢，除了市場(chǎng)需求因素外，攻克超高層建筑超深基礎(chǔ)的技術(shù)難題是關(guān)健，另外深基坑基礎(chǔ)處理的大投入也在一定程度上抑制了投資人的投資決心，但是近年來(lái)南寧還是有敢于第一個(gè)吃鰟蟹的開(kāi)拓者：佳得鑫水晶城、地王國(guó)際、南湖名都廣場(chǎng)等標(biāo)志性建筑的超大超深基礎(chǔ)工程自引進(jìn)地下連續(xù)墻施工技術(shù)后，成功地解決了南寧超大超深基坑易發(fā)生滲漏、塌陷、基坑支護(hù)變形等一系列技術(shù)難題，這些項(xiàng)目也成為了南寧建筑超高層建筑的成功典范。
二、地下連續(xù)墻的工法和幾種支護(hù)方式：
2.1、地下連續(xù)墻的工法
地下連續(xù)墻是通過(guò)專(zhuān)用成槽設(shè)備，沿著地下建筑物周邊按設(shè)計(jì)的定位，開(kāi)挖出（或沖鉆出）具有一定寬度與深度的槽段用泥漿護(hù)壁，用特殊的方法接頭分段灌注施工使之聯(lián)成地下連續(xù)的砼（鋼筋砼）墻體。它是一種通過(guò)跳躍式間隔施工地下板樁最后連續(xù)形成整體封閉圍合的基礎(chǔ)圍護(hù)體系，起到在建筑物基礎(chǔ)中形成止水、擋土、兼地下室外墻三位一體的作用。其特點(diǎn)是：具有整體剛度大、擋土、防滲性能好，其完工后無(wú)需折除，并可兼作地下室外墻（地下構(gòu)筑物）等，因而從投資上可以節(jié)約其它臨時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的投資和地下室墻體的投資；該工法特別適用于地下水位高的軟土、粉砂土、圓礫地層條件（南寧盆地）和場(chǎng)地狹窄復(fù)雜、無(wú)放坡條件的深基坑或水工建筑施工環(huán)境。
2.2、地下連續(xù)墻的工藝流程：
2.3、地下連續(xù)墻基坑的開(kāi)挖和支護(hù)工法
地下連續(xù)墻的支護(hù)方案除了與建筑物的特點(diǎn)、基坑的深度有關(guān)外,更主要的是根據(jù)地層地下水位的情況、地層土質(zhì)的好壞及相鄰建筑物基礎(chǔ)、市政設(shè)施、建筑紅線(xiàn)等條件的要求，選擇采用不同的支護(hù)方案和開(kāi)挖方案，一般有臨時(shí)內(nèi)支撐支護(hù)方案、坑外加錨桿支護(hù)方案、逆作法支護(hù)方案等，各自的特點(diǎn)如下：
2.3.1)臨時(shí)內(nèi)支撐支護(hù)方案:
臨時(shí)內(nèi)支撐支護(hù)即是通過(guò)在基坑內(nèi)臨時(shí)設(shè)置水平橫撐、豎直支持，角撐、斜撐等，保證地下連續(xù)墻坑壁在土方開(kāi)挖時(shí)起到支持穩(wěn)固防止變形彎曲（凸肚）失穩(wěn)的作用（見(jiàn)示圖2-1）
該工法適用于地下室層數(shù)超過(guò)三層以上、有較高地下水位、承受較大土壓力、建筑紅線(xiàn)外不容侵占而且就近有其它相鄰近建筑物地下室、市政管道、地陷變形要求高的基坑。為了防止地下連續(xù)墻坑壁外傾變形，第一層水平內(nèi)支撐梁最好采用現(xiàn)澆鋼筋砼梁使之與坑壁頂部鎖定成剛體，第二層以下的水平支撐可以采用易拆解且能多次周轉(zhuǎn)使用的鋼管（Φ600以上）或型鋼組合梁，中間用豎向立柱（型鋼）支承，兩端支撐于坑壁水平梁上。南寧南湖名都廣場(chǎng)項(xiàng)目（地下五層）深基坑采用此方案。
（負(fù)一層土方開(kāi)挖后澆負(fù)二層水平支撐） （負(fù)二層土方開(kāi)挖）
該工法的缺點(diǎn)是：占用基坑空間使得基坑土方開(kāi)挖和出土不便，而且事后需折除，有一定的投資損失并干撓基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工。
2.3.2)坑外錨桿支護(hù)方案：
坑外錨桿支護(hù)是通過(guò)錨桿一端錨入穩(wěn)定的土體或（巖層）中，另一端與支護(hù)壁結(jié)構(gòu)（梁）聯(lián)結(jié)通過(guò)桿體的受拉作用（張拉達(dá)到設(shè)計(jì)值后鎖錨）達(dá)到基坑支護(hù)壁穩(wěn)定的目的（見(jiàn)圖2.2-2）：
坑外錨桿支護(hù)適用于各類(lèi)土層、風(fēng)化巖層，即使在軟粘土、粉砂土、或圓礫層中，通過(guò)采用二次注漿和擴(kuò)孔注漿方式也可以做出有效的錨固段，如果基坑周邊相鄰建筑的基礎(chǔ)埋深較淺，不影響錨桿掘進(jìn)的均可適用。南寧地國(guó)際項(xiàng)目采用此支護(hù)方案，基坑為地下室三層深13米，局部18米，采用兩層錨桿張拉支護(hù)（設(shè)計(jì)拉力達(dá)300KN，如下圖示）。
(坑外錨索支護(hù),坑內(nèi)工作面無(wú)影響) (兩層錨桿地下連續(xù)墻開(kāi)挖鑿毛后的效果)
該工法的缺點(diǎn)是：錨索遇軟土、砂礫土易塌孔，成孔難入錨難（但通過(guò)泥漿護(hù)孔可解決問(wèn)題），涉占紅線(xiàn)外用地。優(yōu)點(diǎn)是：不占坑內(nèi)空間，基坑易開(kāi)挖出土，不影響坑內(nèi)土建工程的正作施工，節(jié)約了工期和基礎(chǔ)的總投資。
2.1.3)逆作法支護(hù)方案：
逆作法施工即是利用建筑物的堅(jiān)向中間柱、水平結(jié)構(gòu)梁板與地下連續(xù)墻連結(jié)作為永久性的水平支撐，從上而下遂層施工形成完整的內(nèi)支撐體系確保基坑作業(yè)的安全。其工法原理與內(nèi)支撐工法是一致的，它減少了臨時(shí)內(nèi)支撐的投資，但增加了施工難度和出土的蓋挖（洞挖）成本。逆作法工法的適用范圍同臨時(shí)內(nèi)支撐法，另外因?yàn)樨Q向立拄及水平梁板為建筑物的永久結(jié)構(gòu)已在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮上部的結(jié)構(gòu)作用，因此該工法可以在砼達(dá)到強(qiáng)度齡期時(shí)可同步向上向下施工主體結(jié)構(gòu)，理論上總體可節(jié)約因基礎(chǔ)程影響的工期，也可以節(jié)省臨時(shí)內(nèi)支撐的投資浪費(fèi)。缺點(diǎn)是：由于采用逆作法施工，負(fù)二層以下的出土為蓋挖或洞挖，速度慢費(fèi)用高；地下室所有梁、板、柱結(jié)構(gòu)之間的連接技術(shù)要求較高，預(yù)埋件較多技術(shù)復(fù)雜，對(duì)施工操作工人的技術(shù)要求很高，而且在地下作業(yè)，需要增加照明，通風(fēng)等費(fèi)用。南寧佳得鑫水晶城項(xiàng)目地下室三層的施工采用此支護(hù)工法。
三、地下連續(xù)墻深基坑三種開(kāi)挖和支護(hù)方案在南寧應(yīng)用的效益分析：
3.1、經(jīng)濟(jì)效益：
南寧盆地普遍存在較厚的圓礫層，且其埋深大（地下8~18米范圍），厚度變化也較大、透水性強(qiáng)，因此一般建筑物有超過(guò)負(fù)二層地下室的防水要求都很高，常規(guī)的排樁加幕墻防水的做法都很難解決防水問(wèn)題，地下連續(xù)墻未引入南寧應(yīng)用之前好幾個(gè)超高層建筑就是因?yàn)榛A(chǔ)的防水問(wèn)題沒(méi)有解決好而時(shí)停時(shí)建，反復(fù)修改設(shè)計(jì)、采取多種措施來(lái)解決基礎(chǔ)的止水問(wèn)題，甚至還存在爛攤半拉子工程。地下連續(xù)墻以其高效的防水成功率以及三位一體(防水、擋土、地下室外墻)的功能在綜合指標(biāo)上產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。以上介紹的幾種施工工法在南寧均有成功的案例并為項(xiàng)目業(yè)主節(jié)約了投資和工期，也樹(shù)立了企業(yè)的良好形象（如下表）：
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項(xiàng)目名稱(chēng) |
工程概況 |
地下連續(xù)墻的
支護(hù)工法 |
基坑投資
（萬(wàn)元） |
基坑工期 |
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1 |
（南寧）佳得鑫水晶城 |
地上31層，地下3層，基坑18850㎡，挖深15米，連續(xù)墻550m。 |
逆作法施工 |
2100.0 |
連續(xù)墻2個(gè)月完成逆作共15個(gè)月，工程于2003年12月9日驗(yàn)收優(yōu)良。 |
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2 |
（南寧）地王國(guó)際 |
地上50層，地下3層，基坑9567㎡，挖深13-18米，連續(xù)墻391m。 |
坑外兩層錨桿
支護(hù) |
1800.0 |
連續(xù)墻及坑內(nèi)降水開(kāi)挖共8個(gè)月，工程于2004年6月9日驗(yàn)收優(yōu)良。 |
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3 |
（南寧）
南湖銘都 |
地上5棟30-45層，地下五層，基坑面積15000㎡，連續(xù)墻600m。 |
四層臨時(shí)內(nèi)支撐法 |
3000.0 |
連續(xù)墻施工3個(gè)月，目前正在出土在建。 |
在以上介紹的三種工法施工中，效益最好的是坑外錨桿支護(hù)法，表現(xiàn)在：①支護(hù)費(fèi)用較低，坑外錨索方案比臨時(shí)內(nèi)支撐方案在南寧地王國(guó)際項(xiàng)目基坑工程的比算中節(jié)約投資約600萬(wàn)元。②開(kāi)挖出土速度快，坑外錨桿支護(hù)坑內(nèi)無(wú)干擾，出土可機(jī)械作業(yè)，比臨時(shí)內(nèi)支撐法、逆作法的蓋挖方式出土，土方單價(jià)可節(jié)約30元/M3。③工期最短，錨桿支護(hù)工法的支護(hù)構(gòu)件在坑壁外，確保了基坑的明開(kāi)挖和大面積基礎(chǔ)正作法施工，因此施工速度最快，同一基礎(chǔ)工程相比工期是最短的，起碼它比臨時(shí)內(nèi)支撐工程可節(jié)約支撐體系的保養(yǎng)齡期以及它的折除工期，并減少施工干擾。當(dāng)然不同工程的特點(diǎn)各異，適用的條件各有千秋，不可一概而論，有的工程可能是幾種工法的有機(jī)結(jié)合。南寧佳得鑫水晶城項(xiàng)目逆作法邊跨支承柱改鋼管柱為預(yù)制鋼筋砼柱節(jié)約費(fèi)用257萬(wàn)元，主樓中部采用半逆作法盆式機(jī)械開(kāi)挖出土，減少蓋挖出土費(fèi)用188萬(wàn)元。
3.2.社會(huì)效益:
早在1988年南寧市就提出要建造40層以上的超高層上筑，由于超高層建筑的基礎(chǔ)埋深要求與當(dāng)時(shí)的深基坑防水技術(shù)難題一直沒(méi)有破解，因此當(dāng)時(shí)的夢(mèng)想一直未能如愿。直到2003年地下連續(xù)墻技術(shù)由廣東省基礎(chǔ)工程公司引進(jìn)南寧后解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾南寧難做地下三層以上地下室的難題，使58層267米高的地王國(guó)際大夏超大超深基坑的防水和擋土問(wèn)題迎刃而解，終于在2007年由南寧人自己建成了廣西乃至中國(guó)西南第一高樓，地王國(guó)際成為了南寧新的地標(biāo)建筑和城市名片，也填補(bǔ)了廣西區(qū)內(nèi)建設(shè)200米以上超高層建筑及超大超深基礎(chǔ)工程施工領(lǐng)域的空白。
四、需要注意的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題：
4.1、地下連續(xù)墻槽段之間本身的接頭連接問(wèn)題：
為了防止地下連續(xù)墻在砼槽段接頭處出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，在槽段施工時(shí)，一般采用“工”字型或魚(yú)尾“《”型連接，Ⅰ期槽段灌注砼時(shí)采用泡沫板封堵2期槽段的凹槽，防止砼進(jìn)占，確保2期槽段成槽時(shí)（沖爛泡沫）對(duì)接精密接頭鑲嵌良好。
4.2、地下連續(xù)墻體與地下室結(jié)構(gòu)梁板的聯(lián)結(jié)問(wèn)題：
地下連續(xù)墻若要作為地下室結(jié)構(gòu)的外墻，那么它必須與地下室的其他梁板結(jié)構(gòu)有良好的錨接，因此在施工時(shí)要在連墻的鋼筋籠上做好相關(guān)的凹入式鋼盒（用于連接后澆梁的梁頭主筋）和樓板鋼筋的預(yù)埋(用泡沫板包裹標(biāo)記）。
4.3、逆作法中間支承柱與梁板的連接問(wèn)題：
采用鉆孔鋼筋連接法，專(zhuān)用鋼板法與鋼管柱法，使梁筋與中間柱形成有效焊接、駁接并重澆砼形成復(fù)合柱。
4.4、錨桿的成孔，入孔，灌漿及張拉試驗(yàn)問(wèn)題：
由于坑外錨桿支護(hù)工法的錨桿屬隱蔽工程，其張拉力的可靠度很重要，因此事前需對(duì)錨桿的張拉力做試驗(yàn)桿檢測(cè)；試驗(yàn)桿一般做三組以上，試驗(yàn)時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)拉力的不同設(shè)計(jì)好參數(shù)，施工過(guò)程要做好試驗(yàn)桿注漿的各種數(shù)據(jù)記錄備作今后的施工參數(shù)。錨桿成型養(yǎng)護(hù)到齡期后進(jìn)行鎖錨張拉試驗(yàn)，檢驗(yàn)錨桿是否達(dá)到張拉設(shè)計(jì)值，如達(dá)標(biāo)則按該孔的施工經(jīng)驗(yàn)參數(shù)（索長(zhǎng)、錨頭長(zhǎng)度、壓力、注漿濃度、注漿量等）進(jìn)行嚴(yán)格的施工，如不達(dá)標(biāo)則與設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步修證設(shè)計(jì)參數(shù)并再次進(jìn)行下一組試驗(yàn)桿的成孔測(cè)試直到合格。
4.5、基坑開(kāi)挖出土?xí)r地下連續(xù)墻的變形觀(guān)測(cè)問(wèn)題：
地下連續(xù)墻基坑不管采用什么支護(hù)方法，出土施工時(shí)，必須做好地下連續(xù)墻本身的變形觀(guān)測(cè)，確保墻體的變形在其設(shè)計(jì)工法的變形范圍內(nèi)。當(dāng)前信息化施工技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，基坑壁隨著開(kāi)挖深度變化引起的變形可借助預(yù)埋入連續(xù)墻內(nèi)的電子感應(yīng)元件通過(guò)電腦計(jì)算自動(dòng)臨控，施工、設(shè)計(jì)、技術(shù)人員可根據(jù)監(jiān)控結(jié)果指導(dǎo)施工、優(yōu)化施工、安全施工和避免事故的發(fā)生。
五、結(jié)論：
地下連續(xù)墻作為一種成功解決超大超深基坑止水、擋土問(wèn)題的成熟施工技術(shù)，在南寧等墻透水軟土地區(qū)的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)意義：
1）、可以在市中心舊城改造項(xiàng)目中充分利用珍貴的土地資源建設(shè)多層的地下室解決市中心停車(chē)難的問(wèn)題。
2）、可以在場(chǎng)地夾窄的深基坑工地，充分利用土地資源做到零放坡（開(kāi)挖）和100﹪的止水成功率。減少撓民和對(duì)周邊市政公共設(shè)施、建筑物及地下管線(xiàn)的危害，確保安全使用。
3）、地下連續(xù)墻工法的應(yīng)用也要結(jié)合工程的規(guī)模、特點(diǎn)綜合分析，不可亂用。一般中小型規(guī)模的工程，由于基礎(chǔ)工程所占的投資比例較少，采用此法得不償失，因此不宜采用，但遇到基礎(chǔ)條件差又關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大重要工程，只要強(qiáng)調(diào)工期和質(zhì)量要求則可優(yōu)先考慮，確保成功率和投入使用。
4）、地下連續(xù)墻內(nèi)支撐法和逆作法施工技術(shù)也可以在市中心街道不中斷交通的情況下在地下建設(shè)城市地鐵工程、人防工事（如新華街）、過(guò)街涵洞、河道擴(kuò)涵、湖底遂道等工程，為南寧地質(zhì)條件復(fù)雜的地下工程帶來(lái)有力的技術(shù)支持。
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