刘 怡

上海建工房产有限公司 上海 200080

新建工程施工中难免会碰到原有建筑的一些地下障碍物，如何正确合理地选择处理这些地下障碍物的方法是保证基坑施工顺利进行的关键[1]。

1 工程概况

某生活污水处理站工程位于上海市闵行区浦江镇，整体设置1层地下室，局部有地上结构。基坑面积约1 900 m2，基坑周长约260 m，开挖深度约7.3 m。基坑周边环境较为复杂，基坑东侧及南侧紧邻在建宿舍楼小区，东侧基坑边线距离地下室基础边线仅2.8 m。该小区由4栋18～20层高层住宅及整体设置的1层地下室组成（图1）。结构形式为框架-剪力墙结构。基础形式为桩筏-承台基础，桩基采用φ600 mm的PHC管桩，基础埋深6.65～8.15 m。该小区基坑采用在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入预制混凝土矩形桩形成的复合挡土止水围护结合装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑的支护结构形式。目前该小区地下室已建成，正在建高层住宅的上部结构。基坑西侧边线与用地红线间距9.9 m，与小河间距19.9 m。由于南侧在建宿舍楼小区的施工需求，基坑西侧及北侧设有混凝土临时施工道路，作为运输预制构件型卡车的通行道路，因此，距离基坑边线非常近，必须考虑车辆荷载的影响。综合而言，本基坑环境较为复杂，需考虑因素较多。

图1 基坑环境平面示意

根据工程地质勘察报告，本场地属于滨海平原地貌类型，主要由黏性土、粉性土及砂土组成。从地基土的力学参数来看，土质条件较差，有较厚的淤泥质土层，并且场地内局部分布有暗浜。基坑开挖所影响到的地层从上至下依次为：②褐黄-灰黄色粉质黏土、③灰色淤泥质粉质黏土、③夹灰色砂质粉土、④灰色淤泥质黏土、⑤1灰色黏土。其中，第④层灰色淤泥质黏土层力学强度低、层厚大，对围护结构变形控制十分不利。

2 基坑支护设计方案

根据本工程基坑特点并综合考虑基坑安全性、环境条件、施工可行性、经济性、施工工期等因素后，选定如下设计方案：

整体方案选用型钢水泥搅拌墙结合一道钢筋混凝土水平支撑的支护结构形式（图2），普遍区域型钢采用“插二跳一”的布置形式，基坑东侧紧邻已建地下室及局部靠边深坑区域采用密插的布置形式，其中局部靠边深坑区域深坑型钢加长以满足受力变形控制要求。

图2 基坑典型剖面示意

型钢水泥土搅拌墙具有较好的刚度和止水性能，能够满足本基坑的挡土及隔水要求；且内插型钢可在基坑施工完成后回收利用，造价较为经济；此外，型钢水泥土搅拌墙养护时间短，可有效缩短施工工期、降低施工措施费，具有较好的社会效益和经济效益[2]。

为了控制围护体的变形，加强基坑稳定性，基坑南北边中部及整个东侧区域被动区土体分别采用φ850 mm@600 mm三轴水泥土搅拌桩墩式加固及裙边加固，加固体宽度为4.45 m，加固范围为坑底以下4 m。在本工程中因土质较差，搅拌桩水泥掺量适当提高。

3 基坑围护施工遇地下障碍物的处理

由于施工单位未进行前期障碍物探查以及邻近在建小区原围护定位不准确，基坑围护施工过程中在东侧和南侧相继发现了桩顶埋深为5 m的400 mm×400 mm预制方桩、埋深约2 m的1 200 mm×700 mm老围护圈梁及预制混凝土矩形桩。

本工程老围护圈梁尺寸较大，埋深较浅，可以先将其暴露出来，再通过人工用风镐来凿除混凝土，待钢筋暴露出来之后再将其切断，然后再分块、分段运走。

本工程发现的预制方桩及预制混凝土矩形桩等障碍物，刚好位于围护桩桩位，也可采用全回转钻机清障[3]。全回转钻机启动之后就会发生向下的扭矩和压力，接着驱动钢套管也开始转动，通过管口的高强刀头来切削钢筋混凝土及土体等地下障碍物，把驱动钢套管一直钻入到桩底，在钢套管钻入桩底的同时带动套管内的土体，从而破坏了被拔桩与土体之间的固结力，桩身和土体互相脱离，钢套管钻入桩底后通过其自身的起拔能力将钢套筒起拔，同时带动被拔桩一起顶升，之后吊车直接拎动被拔桩并将其彻底拔出，然后在拔除钢套筒的同时回填水泥土，从而尽可能因施工避免影响周围环境。

全套管障碍物处理技术对周围环境和位移的影响比较小，而且施工速度也比较快，往往应用于建筑物附近施工时对地下障碍物的清除，但是费用比较高，所需施工场地范围较大。由于本工程场地狭小，环境复杂，这种清障设备不一定能施工。

障碍物的处理方法除了对其清除外，也可以采用绕过障碍物的处理方法。针对埋深较深、桩径小的预制方桩和预制矩形桩，由于本基坑面积不大、工期要求紧，选择绕过的办法可行性和性价比更高，而直接拔桩则有把桩拔断形成新障碍物的风险，所以最终选择了围护桩移位的方式绕过障碍物，同时采取压顶梁外凸包裹住型钢的方式保证围护整体性，并采用高压旋喷桩在内外侧封闭，形成可靠的止水帷幕（图3）。

图3 遇障碍物后围护调整方案

同时，采取了以下施工技术措施：围护施工前，施工单位准确探查好障碍物的位置，复核围护桩的尺寸及定位，避免障碍物影响围护施工，保证围护桩有效搭接，确保止水帷幕封闭；基坑开挖前进行预降水，检查降水效果后再进行开挖，如有漏水现象，立即通知相关各方，协商处理对策，确保工程安全；在障碍物补桩位置设置监测点，施工中加大监测频率，若发现监测值超报警值，立即通知工程各方，及时采取如堆载反压等措施进行处理。

本工程采用信息化施工，采用第三方基坑监测，监测方反馈的数据显示，本工程基坑围护应力变形数据均在规范容许范围之内[4]。

4 结语

在复杂环境条件下的基坑围护施工过程中，经常会碰到各种各样的地下障碍物，使围护结构无法施工。本文结合实际工程简单分析了针对不同地下障碍物的不同处理方法，其中有清障的方法也有绕过障碍物的处理方法。本工程因地制宜，选择了以围护桩移位的方式绕过障碍物，并采取相应的施工技术措施，同样取得了较好的工程应用效果，对其他类似工程具有一定的借鉴意义。