新城大厦打桩工程与周围环境监察的施工实践

概要： 近年来城市建设项目日益增多，建筑沉桩的密度及深度急剧增加，对周围的环境影响亦日趋严重。如何选用适当的监测方法，采用相应的施工技术措施，以保护周边地下管线及相邻建筑的安全，本工程的施工实践提供了较为成功的经验。 一、工程概况及影响因素 1、工程概况 新城大厦工程位于温州新城开发区，由新城、立成、禾源3幢大厦组成，地下一层及4层裙房连为一体，新城大厦为28层，立成、禾源分别为22层及20层，均为框剪结构，总建筑面积6万平方米。基础采用现场预制钢筋砼空心方桩，桩总数合计为622根，桩边长550×550，空心圆直径Φ350，桩长分为36米及30米两种，二节桩采用钢板接桩，送桩最深达10米，选用静力压桩。 2、工程地质情况 本工程自然地面标高相对±0.000线为-0.900左右，表面500-800为杂填土，地下静水位较深，基本在地表面下1.5-2.0左右。根据地质资料观察，温州地区土质情况普遍较差，属饱和粘土，含水率高，渗透系数小，土体内聚力（C）和内摩擦角（Φ）均较小，抗剪强度差，但内应力较大。 3、打桩对地下管线及相邻环境可能

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     近年来城市建设项目日益增多，建筑沉桩的密度及深度急剧增加，对周围的环境影响亦日趋严重。如何选用适当的监测方法，采用相应的施工技术措施，以保护周边地下管线及相邻建筑的安全，本工程的施工实践提供了较为成功的经验。
    一、工程概况及影响因素
    1、工程概况
    新城大厦工程位于温州新城开发区，由新城、立成、禾源3幢大厦组成，地下一层及4层裙房连为一体，新城大厦为28层，立成、禾源分别为22层及20层，均为框剪结构，总建筑面积6万平方米。基础采用现场预制钢筋砼空心方桩，桩总数合计为622根，桩边长550×550，空心圆直径Φ350，桩长分为36米及30米两种，二节桩采用钢板接桩，送桩最深达10米，选用静力压桩。
    2、工程地质情况
    本工程自然地面标高相对±0.000线为-0.900左右，表面500-800为杂填土，地下静水位较深，基本在地表面下1.5-2.0左右。根据地质资料观察，温州地区土质情况普遍较差，属饱和粘土，含水率高，渗透系数小，土体内聚力（C）和内摩擦角（Φ）均较小，抗剪强度差，但内应力较大。
    3、打桩对地下管线及相邻环境可能产生的影响
    本工程西南侧紧靠黎明东路及城南大道，此侧外围A轴线距马路上街沿边线仅7-8米，距围墙4-5米，在马路上街沿下面共有2根直径分别为Φ600毫米、Φ400毫米的自来水管，且有一路高压地下电缆，离建筑A轴线最近处仅3米，北侧为工地活动房及新城幼儿园，打桩期间可能对周围管线，道路及建筑产生不利影响。
    二、打桩技术措施的选择与分析
    为了使打桩顺利进行，减小对周围环境的影响，确保道路、管线、建筑的安全，施工中采取了如下技术措施：
    1、制定合理的压桩流程
    根据建筑形状，兼顾施工进度要求，并考虑尽可能减小挤土效应，本工程桩基施工共选择3台静力压桩机，进行分散施工。2台分别进行立成、禾源大厦施工，分别从各自与新城大厦分界线处向两边施压，从而使3幢大厦的分界线处无形中形成一道挤土屏障，考虑到新城大厦桩基相对较密，故选择1台桩机，并分两段施工，有效减少挤土效应。
    2、控制压桩速率
    按照如此桩型，如不考虑对周围环境的影响，每台桩机的日进桩平均可达6根左右，但考虑到周围环境的因素，制定计划为每台桩机日进桩为4根，3台桩机共12根，施工期间某段时间施工单位为抢进度，个别桩机日进桩达到8根左右，发现马路开裂、隆起严重后及时进行了控制，并根据勘察情况把进桩减至2根、1根，甚至停打数日，以控制土体位移的发展。
    3、布设应力释放孔及开挖防震沟
    为了降低孔隙水压力，减轻土体挤压产生的位移，在主要受影响的西南侧（靠马路一侧）布设一排Φ600、深度15米的应力释放孔，间距1.5米，上面再开挖一条深3米、宽2米的防震沟。同样在3幢大厦的分界线处布设2排同样直径、深度的应力释放孔。受挤压的水释放入应力释放孔，该孔及防震沟中的水不断抽出，在打桩期间一直保护最低水位，缓解了孔隙水压力的上升趋势，有效地控制了土体位移的发展。
    4、钻孔取土
    为减少桩位土体挤压，通过与设计院协调，在不影响桩基承载力的前提下，确定预先取土15米，直径Φ600，既加快了压桩速度，又有效地减小了挤土效应。
    三、监测方法与监测结果
    监测的目的是了解压桩对地下管线、道路及相邻建筑的影响程度，以便及时采取措施。监测方法的选择及测点的位置与数量应根据可能受最大影响的范围进行布设。
    1、监测点平面布置
    （1）在西南侧马路人行道上布设10个监测点，监测各点水平与竖向位移增量与累计值，并绘制时间、位移曲线。
    （2）在工地活动房及新城幼儿园墙面上设置竖向位移监测点5个。
    （3）及时观察围墙、马路、物华天宝及周围其他环境随压桩的变形情况。
    2、监测情况与结果
    压桩历时71天，就整体监测资料分析，由于采取了一系列有效的技术控制措施，土体变化不大，比较稳定。
A5点隆起值与水平位移值（单位：mm）(附表格)
    根据观察，周围环境基本无异常情况，只是在某段时间发现马路有微小的裂缝，各监测点位移发展较大。我们及时采取了措施，在其他技术措施不变的情况下，降低了沉桩速率，从5天内控制每台桩机日进桩为1根，此后通过监测位移仍变化较大，且马路裂缝有进一步发展，故后3天全线停打3天，待土体应力释放稳定后再行压桩，发现基本处于稳定状态。
    四、综合分析（新城、立成大厦桩共约400根）（附图表）
    1、前1/3时段分析：此时压桩速率最大（见图1），对应图2隆起值上升亦最快，达总数的65%。
    2、中1/3时段分析：累计最大值发生在次阶段，压桩仍在继续，位移变化明显减慢。
    3、后1/3时段分析：压桩仍在继续，但位移基本无增量，图2此段曲线已趋于水平，表明无需采取其他技术措施，周围管线及建筑物已得到了安全可靠的保护。

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