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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)。即使這樣這種圍護體系對南寧地盆圓礫層厚、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)圍護樁的傾斜變形問題，基坑的止水效果也沒有絕對的保障，因此南寧的超大超深基坑的圍護一直受滲水問題的困擾，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，但是近年來南寧還是有敢于第一個吃鰟蟹的開拓者：佳得鑫水晶城、地王國際、南湖名都廣場等標志性建筑的超大超深基礎(chǔ)工程自引進地下連續(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、基坑支護變形等一系列技術(shù)難題，這些項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方式：
2.1、地下連續(xù)墻的工法
地下連續(xù)墻是通過專用成槽設(shè)備，沿著地下建筑物周邊按設(shè)計的定位，開挖出（或沖鉆出）具有一定寬度與深度的槽段用泥漿護壁，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。其特點是：具有整體剛度大、擋土、防滲性能好，其完工后無需折除，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)約其它臨時圍護結(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）和場地狹窄復(fù)雜、無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)墻基坑的開挖和支護工法
地下連續(xù)墻的支護方案除了與建筑物的特點、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、建筑紅線等條件的要求，選擇采用不同的支護方案和開挖方案，一般有臨時內(nèi)支撐支護方案、坑外加錨桿支護方案、逆作法支護方案等，各自的特點如下：
2.3.1)臨時內(nèi)支撐支護方案:
臨時內(nèi)支撐支護即是通過在基坑內(nèi)臨時設(shè)置水平橫撐、豎直支持，角撐、斜撐等，保證地下連續(xù)墻坑壁在土方開挖時起到支持穩(wěn)固防止變形彎曲（凸肚）失穩(wěn)的作用（見示圖2-1）
該工法適用于地下室層數(shù)超過三層以上、有較高地下水位、承受較大土壓力、建筑紅線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。南寧南湖名都廣場項目（地下五層）深基坑采用此方案。
（負一層土方開挖后澆負二層水平支撐） （負二層土方開挖）
該工法的缺點是：占用基坑空間使得基坑土方開挖和出土不便，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)坑外錨桿支護方案：
坑外錨桿支護是通過錨桿一端錨入穩(wěn)定的土體或（巖層）中，另一端與支護壁結(jié)構(gòu)（梁）聯(lián)結(jié)通過桿體的受拉作用（張拉達到設(shè)計值后鎖錨）達到基坑支護壁穩(wěn)定的目的（見圖2.2-2）：
坑外錨桿支護適用于各類土層、風(fēng)化巖層，即使在軟粘土、粉砂土、或圓礫層中，通過采用二次注漿和擴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，不影響錨桿掘進的均可適用。南寧地國際項目采用此支護方案，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（設(shè)計拉力達300KN，如下圖示）。
(坑外錨索支護,坑內(nèi)工作面無影響) (兩層錨桿地下連續(xù)墻開挖鑿毛后的效果)
該工法的缺點是：錨索遇軟土、砂礫土易塌孔，成孔難入錨難（但通過泥漿護孔可解決問題），涉占紅線外用地。優(yōu)點是：不占坑內(nèi)空間，基坑易開挖出土，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)逆作法支護方案：
逆作法施工即是利用建筑物的堅向中間柱、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內(nèi)支撐法，另外因為豎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)計時考慮上部的結(jié)構(gòu)作用，因此該工法可以在砼達到強度齡期時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)省臨時內(nèi)支撐的投資浪費。缺點是：由于采用逆作法施工，負二層以下的出土為蓋挖或洞挖，速度慢費用高；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)等費用。南寧佳得鑫水晶城項目地下室三層的施工采用此支護工法。
三、地下連續(xù)墻深基坑三種開挖和支護方案在南寧應(yīng)用的效益分析：
3.1、經(jīng)濟效益：
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，因此一般建筑物有超過負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題，地下連續(xù)墻未引入南寧應(yīng)用之前好幾個超高層建筑就是因為基礎(chǔ)的防水問題沒有解決好而時停時建，反復(fù)修改設(shè)計、采取多種措施來解決基礎(chǔ)的止水問題，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)的功能在綜合指標上產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。以上介紹的幾種施工工法在南寧均有成功的案例并為項目業(yè)主節(jié)約了投資和工期，也樹立了企業(yè)的良好形象（如下表）：
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項目名稱 |
工程概況 |
地下連續(xù)墻的
支護工法 |
基坑投資
（萬元） |
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個月完成逆作共15個月，工程于2003年12月9日驗收優(yōu)良。 |
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2 |
（南寧）地王國際 |
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 |
1800.0 |
連續(xù)墻及坑內(nèi)降水開挖共8個月，工程于2004年6月9日驗收優(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。 |
四層臨時內(nèi)支撐法 |
3000.0 |
連續(xù)墻施工3個月，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法，表現(xiàn)在：①支護費用較低，坑外錨索方案比臨時內(nèi)支撐方案在南寧地王國際項目基坑工程的比算中節(jié)約投資約600萬元。②開挖出土速度快，坑外錨桿支護坑內(nèi)無干擾，出土可機械作業(yè)，比臨時內(nèi)支撐法、逆作法的蓋挖方式出土，土方單價可節(jié)約30元/M3。③工期最短，錨桿支護工法的支護構(gòu)件在坑壁外，確保了基坑的明開挖和大面積基礎(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。當然不同工程的特點各異，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結(jié)合。南寧佳得鑫水晶城項目逆作法邊跨支承柱改鋼管柱為預(yù)制鋼筋砼柱節(jié)約費用257萬元，主樓中部采用半逆作法盆式機械開挖出土，減少蓋挖出土費用188萬元。
3.2.社會效益:
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)埋深要求與當時的深基坑防水技術(shù)難題一直沒有破解，因此當時的夢想一直未能如愿。直到2003年地下連續(xù)墻技術(shù)由廣東省基礎(chǔ)工程公司引進南寧后解決了長期以來困擾南寧難做地下三層以上地下室的難題，使58層267米高的地王國際大夏超大超深基坑的防水和擋土問題迎刃而解，終于在2007年由南寧人自己建成了廣西乃至中國西南第一高樓，地王國際成為了南寧新的地標建筑和城市名片，也填補了廣西區(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、需要注意的幾個技術(shù)問題：
4.1、地下連續(xù)墻槽段之間本身的接頭連接問題：
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，一般采用“工”字型或魚尾“《”型連接，Ⅰ期槽段灌注砼時采用泡沫板封堵2期槽段的凹槽，防止砼進占，確保2期槽段成槽時（沖爛泡沫）對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(用泡沫板包裹標記）。
4.3、逆作法中間支承柱與梁板的連接問題：
采用鉆孔鋼筋連接法，專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，灌漿及張拉試驗問題：
由于坑外錨桿支護工法的錨桿屬隱蔽工程，其張拉力的可靠度很重要，因此事前需對錨桿的張拉力做試驗桿檢測；試驗桿一般做三組以上，試驗時根據(jù)設(shè)計拉力的不同設(shè)計好參數(shù)，施工過程要做好試驗桿注漿的各種數(shù)據(jù)記錄備作今后的施工參數(shù)。錨桿成型養(yǎng)護到齡期后進行鎖錨張拉試驗，檢驗錨桿是否達到張拉設(shè)計值，如達標則按該孔的施工經(jīng)驗參數(shù)（索長、錨頭長度、壓力、注漿濃度、注漿量等）進行嚴格的施工，如不達標則與設(shè)計人員進一步修證設(shè)計參數(shù)并再次進行下一組試驗桿的成孔測試直到合格。
4.5、基坑開挖出土?xí)r地下連續(xù)墻的變形觀測問題：
地下連續(xù)墻基坑不管采用什么支護方法，出土施工時，必須做好地下連續(xù)墻本身的變形觀測，確保墻體的變形在其設(shè)計工法的變形范圍內(nèi)。當前信息化施工技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，基坑壁隨著開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)元件通過電腦計算自動臨控，施工、設(shè)計、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)用具有深遠意義：
1）、可以在市中心舊城改造項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難的問題。
2）、可以在場地夾窄的深基坑工地，充分利用土地資源做到零放坡（開挖）和100﹪的止水成功率。減少撓民和對周邊市政公共設(shè)施、建筑物及地下管線的危害，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)系國計民生的重大重要工程，只要強調(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）、過街涵洞、河道擴涵、湖底遂道等工程，為南寧地質(zhì)條件復(fù)雜的地下工程帶來有力的技術(shù)支持。
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