摘要：上海浦东国际机场三期扩建工程卫星厅项目，是T1和T2航站楼的扩建工程。周边情况复杂，且工程基坑面积大，对基坑安全要求高。本文简要论述该项目基坑开挖、监测及技术分析的技术，介绍了施工难点、选取方案、过程监测、数据分析及纠偏措施，对施工难点和处理方案进行了分析，随着国内各大机场的旅客吞吐量不断攀升，希望对后续扩建型机场有所帮助。
关键词：保障不停航：深基坑施工：基坑监测：纠偏措施
Monitoring and Applying of Super Large Foundation Pit Adjacent to Operate Apron in the Expansion of the Airport
1、工程概况
上海浦东国际机场三期扩建工程的卫星厅和地铁站项目由S1和S2两部分组成，形成一个大型的“H”型建筑。项目总规划用地面积约49万平方米，总建筑面积约62.1 万平方米，S1区基坑面积约49000平方米。S2区域的基坑面积约为49700m2。
本文以 基S1坑为例进行说明，基S1坑共分为8个分块，其中3#坑为中央大厅（含部分捷运车站），土方量25.22万 m3：1#、2#、4#~6#为捷运车站，土方量15.67万 m3，7#、8#为行李机房基坑，土方量1.33万 m3大，面积开挖深度为7.6~9.1 m。
根据设计图纸，该项目采用了 “双轴混凝土搅拌桩（局部）+钻孔桩+三轴混水止水 帘+ S施MW工方法”。采用高压旋喷桩和三轴水泥土搅拌桩想结合的方式进行基坑加固，支撑体系采用混凝土支撑与钢支撑相结合的方式。基坑各分块如下表：
2、工程特点及难点
2.1 基坑面积大、形状复杂 S1区域基坑总面积49000m2，其中最大的一个分块基坑面积为27500m2。因为地下室使 用功能的不同，基坑底标高变化较大，基坑深度从3米到11米不等，因为中央大厅还承载了 捷运的部分功能，出现“坑中坑”的情况，如此复杂的基坑形式对基坑施工组织设计及施 工质量控制提出了比较高的要求。
2.2 紧邻运营机坪，确保机坪正常使用及安全
该项目的东，南，西两侧毗邻原T1和T2机场的停机坪。其中西侧基坑围护边距离机坪 仅4米，加上上海地区软土区域，强度低、高压缩性、流变性，使得本工程基坑施工难度进 一步加大，风险因素也进一步增多，确保基坑施工期间西侧机坪的安全及稳定性成为本工程基 坑施工的重点关注对象。
3、方案确定及实施方法
3.1 方案确定
结合上海浦东国际机场三期扩建工程卫星厅项目的特难点，主要对基坑开挖、基坑监测、后期纠偏制定了一系列的质量控制和安全保障措施。在制定计划的过程中，分析中最困难 的部分是深基坑施工过程中支护结构的变形及其对周围区域的影响。很难通过普通的分析 得出，采用自动化监测系统可以较为良好的解决这类问题。
3.2 具体实施方法
3.2.1 基坑开挖
开挖原则 “分层，分段，对称，有时限的挖掘，有时间限制的支持”，开挖的顺序 “先完成支撑施工后再进行基坑土方开挖，根据平面图纸情况，进行区域划分平面分块、竖向 分层开挖”。确定上述原则及顺序的主要原因是考虑基坑开挖后，包括坑壁侧向与坑底 竖向均有可能因土体扰动引起附加位移与附加应力，坑周围的环境影响存在危险。
具体施工顺序如下：
首先挖掘1#，3#，5#基坑，然后在3#基坑底板完成后，进行7#和8#基坑开挖，达到 设计强度。待1#、5#基坑底板完成后方可开始2#、4#基坑开挖，待5#坑需结构顶板完成后 方可开挖6#基坑。
3.2.2 基坑监测
基坑监测设计方案首先根据周边环境及基坑自身特点，结合过往类似经验进行方案的编制。考虑到既要安全可靠又要经济合理，重点观察2倍基坑开挖深度影响的范围内设置测量点，主 要监测两个方面的情况，一方面，周围环境的监测主要包括周围结构的垂直位移监测和周 围表面垂直位移剖面的监测，另一方面，监测围护结构，包括外壳顶部的垂直和水平位移 监测，观察坑外的潜水位置，以及监测支撑的轴向力。
基坑监测报警值，主要选取两指标进行，一个是总变化量的指标，另一个是变化速率，本
工程设计图纸报警指标如表所示：
图4 围护桩顶水平位移曲线
桩顶变形分析：
在挡板侧Q1，Q2，Q3，Q4和Q5上的5个位置处保持桩顶部水平位移的监测结果。如图所 示，桩顶水平位移分为4个阶段。在第二次土方开挖前，桩顶没有水平位移，第一阶 段桩顶向坑内的水平位移逐渐增大，因为土方开挖，土体应力被释放，保持桩的顶 部在主动土压力作用下不断挤入坑内，发生变形。在第二阶段，由于土方开挖的完成，保 持桩在外部土壤和坑支撑的作用下平衡，桩顶的水平位移趋于平稳和稳定。在第三阶段，由于坑内支护的移除，桩逐渐变为悬臂状态，土体应力迅速释放，桩顶变形大，位移曲线陡峭。第四阶段围护桩在土体应力释放后，重新达到平衡状态，桩顶变形再次趋于稳定。
围护测斜分析：
桩体变形是基坑安全的重要指标之一本节对于运营机坪侧 处P1，选取7个 具有代表性的时间点，其围护测斜结果如图5所示，此处桩底标高为-21.13 m监，测深度 为17 m。
根据表5，保持桩的变形形式是弯曲位移。基坑的暴露时间增加，保持桩的变形 继续增大，最大变形总是出现在表面附近；土方开挖结束到基础底板施工时，围护变形急 剧发展，在这一阶段由于基础底板强度没有达到要求，对围护的支撑尚未形成，在时空效 应的影响下，土体位移与坑底土体隆起不断增强，导致围护变形加剧：底板强度达 到要求后，底部完成，外壳变形趋于稳定。测斜结果表明，限时开挖、加快基础底板施工 可以有效抑制围护变形，保障基坑安全。
图5 围护测斜监测结果
坑边地表沉降分析：
基坑表面沉降监测结果可以最直接地反映基坑施工对周围环境的影响。本节在运营机坪侧坑边选取 B1、两处B2，每处在垂直于基坑边线方向选取5点，凹坑边缘沉降曲线分别如图6和图7所示。
坑边地表沉降曲线表明：
1沿远离基坑的方向，表面沉降先增加后减小：
2 B1-1处的地表沉降量小于 B1-2、处B1，-3这是因为保持桩和土壤之间的摩擦限制了土壤 的沉降：
3坑的表面沉降分为两个阶段。底板强度达到要求后，形成坑底，表面沉 降逐渐稳定：
4 处B1坑的表面沉降大于B2，可以认为B1位于基坑边缘的中间，B2位于基 坑边缘的末端。基坑施工对周围环境的影响表现出差异，基坑中心越靠近，影响越大。
3.2.3 超出范围的纠偏措施
根据上述数据的采集及分析，为降低基坑施工对机坪的影响，决定对基坑西侧进行邻近机 坪的加固。由于西侧施工空间极为有限，结合现场操作面受限的实际情况，加固方式采 用Φ100水玻璃双液注浆，梅花型布置。顺利确保了不停航施工的任务。
4、结语
上海浦东国际机场三期扩建工程卫星厅项目在基坑施工全过程中提前实现了有针对性的规划。过程中监测跟踪并分析，遇到数据临界值及时采取有效方案予以加强，确保 了机场不停航的要求，并且按照工期保质保量的顺利推进了工程，为后续结构施工奠定了 夯实的基础。
参考文献：
[1]胡华.建筑深基坑工程的支护施工与施工管理探讨 [J].建筑节能，2016，7：169-170.
论文作者:李蔓
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/13
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