在闹市区的狭小作业面，不仅要建起高200多米、深26米的大楼，还要对已超期服役2年的基坑继续深挖细作，这看似不可能完成的任务，在中铁城建集团总承包分公司湖南文化广场的工地得到实现。近日，其《紧临高层建筑的超期服役深基坑再开挖施工工法》荣获中国铁建优秀工法一等奖。

湖南文化广场位于长沙市CBD核心发展带，建筑总面积8.23万平方米，包括地下4层、地上35层、裙楼7层，涵盖商业、剧院、办公、公寓于一体的超高层综合体，作为湖南省十大重点文化工程之一，它的每一步进展都牵动着长沙市人民的心。

△复工前施工场地

△ 模型创建

挑战极小作业面 每步建设都要“精算”

从工地现场朝外不到20米，就走到了城市主干道，南侧的百米大楼距离施工边缘仅5.7米，紧临天然气管道、学校和医院，基坑外几乎没有可利用施工场地。

如此狭小的作业面，工程如何才能有效运转？“干一段、埋一段、挖一段，每步建设都要‘精算’！”项目总工肖金明说道。为了充分利用有限作业面，防止土体倾覆，他们建立土体蠕变模型，计算出的土体位移的时间效应，评估判断安全的开挖顺序和范围，把地下室工程划分为5个区域，分两阶段，顺时针转移场地施工。

工地无可用的加工场地怎么办？“办法总比困难多，那我们就把基坑‘借’出来，搞个流动的材料加工区！”为此项目部在基坑内巧设材料加工区，根据施工需要不断转移。施工区挖出的土方，也被项目部利用起来，用来平整材料加工区。

△ 土方开挖

△ 支护结构加固

鸡蛋壳上面打洞 精雕细琢“再探”深基坑

由于湖南文化广场项目还要把原15米深基坑中继续开挖11米，并与旁边高楼地下室接通，使本已经超期服役的深基坑施工再次受到挑战，复杂的施工条件，有专家称相当于在鸡蛋壳上打洞，大大增加了施工难度。

“打到强风化和中风化岩层了，不行，不能破坏护壁桩稳定！我们采取预留部分人工修出桩柱，再机器挖土；基坑支护用预应力锚索喷护网支护方式，在紧邻护壁桩的临空面喷射一道钢筋混凝土面板，防止桩间土被挤出和雨水冲刷。”回忆起湖南文化广场项目深基坑继续开挖，门彬至今至今记忆犹新，据他回忆，为保证南侧大楼的稳定性、安全性，他们采取“先核心筒部位筏板，后塔楼区域筏板”方案。

由于塔楼核心筒部位开挖深度大，且不能一次开挖到位，为此他们将挖机开至核心筒基础的底部，从东往西分层开挖。为保证挖机能够正常施工，他们将核心筒西侧斜坡坡度放缓，间隔2米设置一道土钉。边坡混凝土垫层施工不满足现场实际施工要求，他们就边挖边喷射混凝土，尽量缩短土体暴露，必须做到见底覆砼。

门彬感叹：“没有这一道道间隔密切的土钉，没有完善的开挖、支护方案，这就不可能实现基坑的再探，成功的背后是我们一批批工人的精益施工。”

△ 基坑监测基点

深基坑装上“安全眼” 严控安全保生产

“我们不仅作业面小，工程进行的每一步都相当之险。”在现场，高处坠落、物体打击、交叉作业等安全风险点多达上百个，施工安全等级为一级。“踏入工地的那一刻，哪怕丝毫的行差踏错，都可能造成难以弥补的损失。”项目负责人门彬说道。尤其是现场深基坑同时作业，存在土体渗透、地面沉降、塌方等风险点，一旦支撑体系破坏，围护内倾，就会像包饺子一样将在基坑里作业的人员和机械包裹住，甚至影响到旁边重点医院、小学，造成安全事故。

为此，项目部技术攻坚小组与中南大学联合成立《超期服役深基坑再开挖对周围环境影响研究》课题科研小组，应用有限元计算软件建立数值模拟模型，进行基坑支护结构和周边环境的变形分析，成功构建了超期服役基坑安全评价体系，用于指导施工。

深基坑的深层水平、位移、沉降等实时监测，是项目安全管理的重中之重。而国内深基坑工程监测大多采用人工测量方法，但随着基坑开挖越发复杂，就算增加监测频率和点位，监测数据也时常出现延迟、误差等问题。为了确保施工及周边环境安全，项目部与监测单位决定采取“信息化监测”，前置监测系统，出现异常时可以及时进行预警。很快，项目部在基坑周边布设工作基点，高频率进行监测，一旦达到预警阈值，系统将精确定位预警位置及预警因素，同时向现场工作人员手机端发出报警信号。

通过测试，科研小组最终将预警时间最长提升到4小时之前。“预警哪怕提前1秒钟，对于抢险也是宝贵的。”肖金明掩不住内心的激动。“监测基点就像基坑里的‘眼睛’，让各类隐患无处藏身。”

科研小组还根据每个级别，制定了模拟解决方案，将连同预警信息一并发送到指定手机上，帮助现场抢险人员快速解决问题。

责编：张云龙

来源：湖南住建