隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，地下空間開(kāi)發(fā)也日益增多。地下城市空間的綜合開(kāi)發(fā)利用能夠有效解決人口、資源、環(huán)境的難題，也是城市化的標(biāo)志。上海世博會(huì)的配套地下空間的開(kāi)發(fā)達(dá)到了前所未有的高度。在世博園一軸四館等大型公共建筑工程中，以基坑工程階段實(shí)現(xiàn)立體交叉作業(yè)為目標(biāo)，使用了深基坑高效施工工藝、新型圍護(hù)體系、快速換撐技術(shù)和環(huán)境影響控制技術(shù)，頗具借鑒意義。

　　基坑規(guī)模大等難點(diǎn)突出

　　據(jù)上海市第四建筑公司的有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，世博工程基坑施工中遇到的困難和問(wèn)題集中體現(xiàn)在工程工期被嚴(yán)重壓縮、施工條件差、周邊環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格，而且基坑的規(guī)模大。

　　在這種情況下，施工方首先要解決的是在確保周邊安全的前提下的高效施工問(wèn)題。首先，針對(duì)超大深基坑周邊的復(fù)雜環(huán)境，按照不同的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基坑進(jìn)行劃分，從而對(duì)圍護(hù)設(shè)計(jì)等進(jìn)行優(yōu)化，在確保安全的情況下縮短工期。其次，在維護(hù)設(shè)計(jì)的同時(shí)綜合考慮后續(xù)施工情況，盡量形成流水搭接。再其次，研究創(chuàng)新快速換撐技術(shù)。最后，盡量將永久結(jié)構(gòu)與基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)高效施工。

　　分區(qū)施工為超大深基坑施工提供了技術(shù)的可行。中國(guó)館項(xiàng)目基坑面積達(dá)4.5萬(wàn)平方米，埋深9米，周邊環(huán)境復(fù)雜，管線眾多。地鐵M8線從基地西側(cè)穿過(guò)，周家渡車(chē)站與地下室結(jié)構(gòu)多處相連，基坑西側(cè)250米緊靠M8線，其中130米與地鐵車(chē)站的外墻共墻。在具體的施工中，考慮成本、環(huán)境安全、工期效益三個(gè)要素統(tǒng)一，采用了多環(huán)境保護(hù)基準(zhǔn)下的近接運(yùn)營(yíng)地鐵超大深基坑施工技術(shù)，包括分區(qū)設(shè)計(jì)概念、分區(qū)施工技術(shù)、特殊部位處理技術(shù)等等。

　　針對(duì)不同的保護(hù)區(qū)域采取相適應(yīng)的圍護(hù)形式和施工工藝，項(xiàng)目部將中國(guó)館工程的基坑分為地鐵側(cè)保護(hù)區(qū)和50米外非地鐵保護(hù)區(qū)。施工采用新型快速換撐技術(shù)——肋板換撐技術(shù)，即沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平方向制作若干豎向肋板，肋板一側(cè)與圍護(hù)墻體直接連接，上側(cè)通過(guò)圈梁與圍護(hù)樁體連接，下側(cè)直接與底板連接。通過(guò)肋板將圍護(hù)墻體的力直接傳遞到結(jié)構(gòu)底板上，從而實(shí)現(xiàn)換撐的目的。這種工藝能夠大大增加各個(gè)分區(qū)基坑施工的安全性及靈活性。

　　施工技術(shù)的集成與創(chuàng)新

　　世博建筑項(xiàng)目基坑處理采用了多項(xiàng)新的技術(shù)，針對(duì)遇到的問(wèn)題，采取了相應(yīng)的對(duì)策。

　　超大深基坑內(nèi)多圍護(hù)形式組合高效施工技術(shù)。世博中心工程基坑?xùn)|西向414米，南北向99米，開(kāi)挖深度6.55米。局部深坑區(qū)域達(dá)到13米。綜合考慮上部主體鋼結(jié)構(gòu)的吊裝技術(shù)路線后，確定整個(gè)地下室基坑工程總體上采取中心島開(kāi)挖施工方式。通過(guò)對(duì)多種圍護(hù)方案形式從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可行性、總承包管理等各方面進(jìn)行綜合分析，最終選擇型鋼水泥土攪拌墻+鋼管斜拋撐支撐系統(tǒng)的支護(hù)形式，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)舞臺(tái)深坑區(qū)域進(jìn)一步進(jìn)行了優(yōu)化。

　　與后續(xù)施工交錯(cuò)進(jìn)行的超大深基坑無(wú)支撐圍護(hù)體系技術(shù)。世博主題館項(xiàng)目基坑面積約5萬(wàn)平方米，開(kāi)挖深度10米，建造工作量大，周邊環(huán)境較為寬松。施工選擇了兩級(jí)放坡+深層攪拌樁重力壩體系的圍護(hù)方案。此外，還有超深重力壩內(nèi)套打鉆孔灌注樁新型圍護(hù)體系的應(yīng)用。

　　臨江超大基坑復(fù)合圍護(hù)及環(huán)板快速換撐技術(shù)。世博演藝中心緊鄰黃浦江，基坑的1/3面積位于江灘回填場(chǎng)地內(nèi)。針對(duì)此情況，項(xiàng)目部將圍護(hù)結(jié)構(gòu)與外側(cè)高壓旋噴隔水壩體相結(jié)合，有效解決了在障礙物清理過(guò)程中江灘土的流入及降水滲漏的問(wèn)題，同時(shí)，能夠有效控制臨江側(cè)的水中壓力，減輕了潮汐荷載對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。此外，這樣做還保證了施工過(guò)程中臨時(shí)防汛墻的安全。環(huán)型支撐完全避開(kāi)了主體鋼結(jié)構(gòu)，使主體結(jié)構(gòu)的施工不受基坑施工的影響，同時(shí)為基坑中心區(qū)域施工創(chuàng)造了開(kāi)闊的場(chǎng)地和空間。另外，施工采取了一項(xiàng)新型換撐形式——環(huán)板換撐，使主體結(jié)構(gòu)之外的結(jié)構(gòu)形成獨(dú)立的體系，將不同區(qū)域之間的施工相互影響降到了最低，加快了施工進(jìn)度，大大節(jié)約了工期。

　　與綠化造坡相結(jié)合的地下大空間綜合體梯次逆作法施工。世博軸工程基坑南北長(zhǎng)1045米，東西寬99.5米至110.5米，基坑開(kāi)挖深度為12米至17米，永久結(jié)構(gòu)為下沉敞開(kāi)式放坡形式，東西兩側(cè)為綠化邊坡。項(xiàng)目部最終采用工藝成熟、變形較小的地下連續(xù)墻+半逆作的方案。連續(xù)墻頂標(biāo)高落底至地下一層，地墻外側(cè)充分結(jié)合世博軸兩側(cè)永久綠化邊坡設(shè)置重力壩放坡，內(nèi)部支撐體系結(jié)合永久結(jié)構(gòu)及陽(yáng)光谷位置、內(nèi)部建筑大開(kāi)孔位置，兩側(cè)兩跨永久結(jié)構(gòu)作為支撐體系的一個(gè)組成部分，中部55米設(shè)置鋼筋混凝土支撐。

　　大型公共建筑深基坑高效施工集成技術(shù)在世博永久建筑項(xiàng)目上取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，從技術(shù)上保證了上海世博會(huì)建筑的如期竣工，對(duì)將來(lái)類(lèi)似的施工提供了借鑒，有效促進(jìn)了國(guó)內(nèi)超大地下空間建造技術(shù)的發(fā)展。本報(bào)記者  任佳