孙仁达

上海建工七建集团有限公司 上海 200050

随着社会的高速发展，我国大中城市的老城区迎来了改造及更新开发的新高潮。在这些老城厢地区的工程项目中，对原有历史风貌的保护要求越来越高，环境条件也越来越苛刻，给基坑支护设计和施工带来更严格的要求。本工程即为上海老城厢地区众多再开发项目中的典型。

1 项目及周边概况

上海露香园项目基地位于黄浦区中华路、人民路围合的老城厢区域内，处于上海城市的发源地，具有悠久的历史文脉和深厚的文化底蕴，是上海市老城厢历史风貌保护区的重要组成部分。该项目建成后，将塑造成一个将上海传统历史文脉与现代高端生活方式有机结合的新型城市空间，对历史风貌区的城市更新起到示范作用。

本工程露香园B2、B3地块用地范围东至青莲街，西至大方弄，南至方浜中路，北至万竹街。总用地面积18 672 m2，总建筑面积59 384 m2，为地下2层、地上3～4层的新建住宅。本工程基坑总体呈不规则多边形，基坑面积约16 000 m2，周长约615 m，北侧基坑开挖深度为7.95 m，南侧基坑开挖深度为9.55 m。

本工程西侧与北侧共有4幢历史保护建筑，属于历史风貌的保护范围，需在施工中进行修缮及保护。

2 基坑支护设计、施工难点

本工程西侧保护建筑距离基坑边仅2.8 m，北侧保护建筑距离基坑边约4 m，局部最近处距离基坑边仅2.5 m。

B2地块西侧及北侧的4幢历史保护建筑为民国时期建造，历史悠久，工程原始图纸缺失。根据现场查看，房屋原为3层砖木结构，纵横墙承重，平面布置较规则。房屋承重外墙为砖墙砌筑，内隔墙和内承重墙为一砖和一砖半砖墙，黏结材料种类较多，楼板为木格栅地板楼面，屋面采用三角形木屋架。建筑基础形式为砖砌大放脚基础，埋深在自然地面以下1.0～1.5 m之间。建筑高度约15 m，由于墙体为砖砌体结构，砌块和砂浆强度偏低，无圈梁、构造柱等构造措施，整体性较差，房屋整体存在倾斜，结构上存在一定的裂缝，且紧靠基坑，围护施工对保护建筑的影响较大。

另外经现场踏勘，B2地块西北角发现一个17 m×30 m的原有废弃的地下室，地下室埋深0.5 m，顶板为厚350 mm钢筋混凝土，外墙为厚450 mm的钢筋混凝土，底板为厚800 mm的钢筋混凝土，深度约3.5 m。地下室外墙距离北侧保护建筑最近为1.5 m。施工时此地下室需清除，给基坑的支护设计及施工带来很大的困难（图1～图3）。

图1 基坑与保护建筑的关系

图2 1-1剖面（基坑北侧）

图3 2-2剖面（基坑西侧）

由于保护建筑距离基坑边过近，为了能保证在这超近距离的范围内施工围护桩且能保证保护建筑的安全，围护设计采用双排φ850 mm三轴水泥土搅拌桩中间套打φ1 000 mm的钻孔灌注桩的围护形式，支撑采用2道混凝土支撑。

三轴水泥土搅拌桩及钻孔灌注桩施工时对周边环境影响较小，2道混凝土支撑能减少基坑施工时的变形。双排φ850 mm三轴水泥土搅拌桩中间套打φ1 000 mm的钻孔灌注桩的围护形式的围护宽度较小，仅为1.5 m，为围护与保护建筑的近距离施工节约了宝贵的空间。

在西侧保护建筑距离基坑边2.8 m的位置，靠近保护建筑的三轴水泥土搅拌桩的中心距离保护建筑1.7 m，基本能满足三轴机的最小施工操作面。但是由于三轴机过大，与保护建筑超近距离的施工仍存在一定的风险。

北侧保护建筑局部最近处距离基坑2.5 m的位置，由于保护建筑距离三轴水泥土搅拌桩过近，没有足够的操作面，故三轴机无法施工。且西北角有地下障碍物的位置必须要将地下障碍物清除后，才能进行三轴水泥土搅拌桩和钻孔灌注桩的围护体系施工。由于地下障碍物范围较大，埋深较深，且地下障碍物的外墙距离北侧的保护建筑仅1.5 m，因此在没有有效保护措施的情况下，无法将地下障碍物清除。

3 对策方案的选型

西侧紧靠保护建筑位置，虽然三轴机与保护建筑的距离基本能满足三轴机的最小施工操作面的要求，但是由于三轴机过大，保护建筑结构年久失修，故与保护建筑超近距离的施工仍存在一定的风险。在这样的超近距离施工围护的环境下，常规可以采用MJS工法桩作为止水帷幕。MJS工法通过地内压力监测和强制排浆的手段，对地内压力进行调控，可以大幅度减少施工对周边环境的扰动，比三轴搅拌桩效果更好，且机械设备比三轴机小得多，但是经济费用比三轴搅拌桩要高得多。由于保护建筑今后需进行永久的加固及修缮，因此从经济效益及安全因素综合考虑，还是决定采用原设计的双排三轴搅拌桩中间套打灌注桩的围护形式，但是在围护施工前，需对保护建筑的基础进行加固，保护建筑基础采用钢筋混凝土条形基础＋静压锚杆桩加固作为今后的永久基础结构。在施工时，适当减慢三轴搅拌桩的施工速度，减小对周边环境的影响，并加强施工期间对保护建筑的监测，保证在与保护建筑超近距离的三轴搅拌桩施工时，将对保护建筑的影响降至最低（图4）。

西北侧局部位置围护距离保护建筑过近，三轴搅拌桩无法施工，且紧靠保护建筑位置有大面积地下障碍物。由于地下障碍物埋深在3.5 m左右，最近距离保护建筑1.5 m，故无法直接开挖清障。因此按常规做法，在保护建筑基础加固完成后，先在地下障碍物与保护建筑之间打设拉森钢板桩，再进行清障及回填，然后拔出拉森钢板桩，最后进行三轴搅拌桩＋钻孔灌注桩的围护体系施工，对于与保护建筑距离过近导致三轴机无法施工的局部区域可采用MJS工法桩作为止水帷幕。但是在打设及拔出拉森钢板桩时，对周边土体扰动较大，且地下障碍物位置范围较大，无法在基坑内部对钢板桩进行有效的支撑，拉森钢板桩本身的变形也会较大。虽然保护建筑基础在清障前已加固，但是钢板桩的影响因素太多，在清障时无法保证保护建筑的安全。通过对各项施工技术的对比和分析研究，最终此位置的围护形式调整为咬合桩，施工方法为先进行保护建筑的基础加固，再施工围护咬合桩及第1道混凝土支撑及围檩，养护完成后进行清障。咬合桩既能挡土又能止水，无需外侧的止水帷幕，为基坑与保护建筑的超近距离施工节约了围护施工的操作空间，使距离保护建筑最近位置的围护施工有了施工操作面；并且咬合桩成孔的全回转钻机的钢套管底部的钛合金刀刃能切割地下障碍物的钢筋混凝土，并通过吊车主钩悬挂的冲抓斗将咬合桩钢套管内的土和地下障碍物的钢筋混凝土抓至地面，钢套管在浇筑咬合桩混凝土时，一边浇筑一边拔管，施工时对周边环境影响较小，并保证了有地下障碍物的区域也能顺利地施工咬合桩。在围护桩及第1道支撑全部施工且养护完成后，在大面积挖土的同时对基坑内进行清障，对保护建筑基本无影响。另外，虽然咬合桩单价比钻孔灌注桩要高出很多，但是咬合桩无需止水帷幕，而且施工的量不大，因此总造价提高的不多（图5）。

图4 与保护建筑超近距的三轴水泥土搅拌桩施工

图5 与保护建筑超近 距的咬合桩施工

4 工程实施效果

本工程围护施工过程中，为了保证保护建筑的安全，专门应用信息化施工技术对周边环境情况及保护建筑的变化进行实时监测[1-3]。

由具体监测数据并结合实际施工情况分析，保护建筑靠近基坑围护边的监测点在围护施工期间的变化情况可归纳为：在靠近保护建筑围护桩施工期间，北侧保护建筑靠近咬合桩和三轴水泥土搅拌桩的监测点沉降变化曲线平稳，西侧保护建筑靠近三轴水泥土搅拌桩的监测点有少量沉降（最大14 mm），但累计变形量未超出报警值。

监测数据显示，在与保护建筑超近距的围护结构施工期间，对周边环境及保护建筑的影响都在正常范围以内。土方开挖后，围护的整体挡土和隔水体系安全可靠。因此围护施工对保护建筑影响的控制是非常成功的。

5 结语

随着我国城市的发展，城市的老城区必将会有更多的深基坑旧改工程，对原有历史风貌的保护要求也会越来越高。在复杂的城市老城区环境中，确保质量、安全施工、文明施工已是我们的施工理念。这就要求我们在施工中以人为本，向着绿色工地方向发展，将施工对周边环境的影响降至最低。在深基坑围护结构施工中，确定正确的施工顺序，编制合理的施工组织设计，严格管理，并利用新型科技，结合先进的施工技术，来克服老城区内深基坑围护施工的各种难点。

本文介绍的与保护对象超近距的围护结构设计与施工技术，在具体操作实施过程中，对保护对象的影响较小，在城市更新改造的大环境下有着广泛的应用空间。