其一,超深基坑地下施工难。
工程地下空间为6层,基坑普挖32米,局部挖深达37.2米,相当于在地下建造12层还高的楼房。
深基坑开挖在上海地区的软土地基上施工,基坑越深土质条件越恶劣,基坑变形位移越大,对周边环境影响也越大。如何在施工中提高挖土与8道支撑形成的速度,合理安排基坑分块布局,控制基坑变形,争分夺秒与时间赛跑,是项目部面临的最大难题。
其二,周边环境保护要求苛刻。
工程与运营中的地铁11号线车站为“零距离”。与9号线隧道最近距离为10米,需要确保地铁运行“零中断”。
在运营的地铁设施侧进行加卸载施工,必须确保地铁的绝对安全。工程还紧邻交通繁忙的虹桥路和宜山路,道路下重要管线密集,施工中稍有不慎,易造成煤气泄漏等公共安全事件的发生。
其三,多层承压水合理降深控制难。
承压水是基坑施工控制的关键因素,承压水降深过大,易产生地层沉降、房屋开裂等次生灾害。
尤其是该区域地下第六、八土层缺失,五、七、九层微承压水及承压水层贯通,而随着基坑深度的增大,基坑内外水压力差、土压力差会越来越悬殊,易发生险情。因此,二能否控制好承压水产生的影响也是工程成败的关键。
其四,主楼深基坑6米厚混凝土底板浇筑难。
这么厚且大体量混凝土一次连续浇筑,防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝,成为需要攻克的技术难题。
正是基于上述多种施工难题的综合挑战下,项目单位将先进的BIM技术和基坑自动监控系统应用于工程建设。
施工前,采用BIM技术模拟施工流程,优化施工方案。根据基坑规模、保护等级、施工条件、地质参数、围护形式等,遵循“时空效应”原理,充分考虑基坑周边土体的应力路径、应力状态、土体流变等因素,科学预测基坑变形速度与程度,从而确定优化后的施工方案。整个项目基坑作业划分为22个分区。