深基坑地下室樓板換撐技術(shù)的應(yīng)用

馮濤

【摘要】深基坑支護工程中，內(nèi)支撐梁為整個支護體系的重要組成部分，隨著地下室結(jié)構(gòu)的施工，支撐的拆除是普遍存在的一個施工過程，采用樓板換撐技術(shù)可以解決支護由于內(nèi)支撐拆除所導(dǎo)致的穩(wěn)定問題，也可以在地下室外邊基坑還沒回填前提前進(jìn)行上部支撐梁拆除和主體結(jié)構(gòu)的施工，加快了地下室施工進(jìn)度，實踐證明“深基坑地下室樓板換撐技術(shù)”簡便實用，能夠取得良好的社會經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】深基坑；內(nèi)支撐；樓板換撐

前言：在深基坑地下室支護中，鋼筋混凝土內(nèi)支撐是一種過渡性的支撐體系，當(dāng)工程施工到一定階段，這一臨時支撐體系將逐步被拆除，對拆除時間、方法和拆除后應(yīng)力轉(zhuǎn)移等問題應(yīng)認(rèn)真分析和研究，樓板換撐技術(shù)原理就是讓支護樁或地連墻因內(nèi)支撐拆除所產(chǎn)生的部分應(yīng)力通過換撐樓板分化或傳遞給具備足夠承受能力的第三方，即已經(jīng)施工完成且達(dá)到相當(dāng)強度的地下室外墻及樓板，而整個支護體系依然發(fā)揮正常的支護作用。

1、工程概況

來福士廣場地塊位于廣東省深圳市南山區(qū)，東側(cè)緊鄰南海大道，南側(cè)為登良路，南北側(cè)為創(chuàng)業(yè)路，占地面積31，119.0㎡，擬建建筑包括國際甲A寫字樓、雅詩閣酒店兩幢高層建筑物以及配套商業(yè)設(shè)施。地上部均為23層、地下4層，結(jié)構(gòu)形式為框支剪力墻和框筒結(jié)構(gòu)。場地南北方向長約420m，東西方向長40～100m，基坑開挖深度約20.1～21.0m。

2、基坑支護工程概況

根據(jù)基坑的規(guī)模、深度、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境等條件，按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，本工程基坑安全等級定為一級，對控制變形要求嚴(yán)格，采用樁+錨+內(nèi)支撐方案。采用D1.0m鉆孔咬合樁，一暈一素布置，樁間距0.8m，設(shè)2層支撐，拐角處3層，上部設(shè)兩排錨索，錨索豎向間距3m，水平布置間距1.6m。內(nèi)支撐立柱采用?700鋼管，壁厚8mm，內(nèi)灌C30砼；內(nèi)支撐梁有ZC1（700x900）、ZC2（900x1000）、ZC3（1000x1000）、ZC4（1000x1100）四種類型、腰梁有YL1（1200x1100）、YL1-S（1200x1200）、YL2（800x1200）三種類型，冠梁尺寸大小為800x800。

3、靜態(tài)爆破拆除原理及施工方法

考慮到對周邊環(huán)境的影響，本工程支撐梁拆除決定采用“靜態(tài)爆破拆除”的方法，靜態(tài)破碎劑進(jìn)行破碎的機理與炸藥破碎機理不同，它主要是靠破碎劑在被破碎體內(nèi)發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)和物理變化而使晶粒變形、溫度升高、體積膨脹，以致逐漸增大對孔壁的靜膨脹壓力作用，使介質(zhì)產(chǎn)生龜裂而解體，靜力膨脹破碎法也稱靜力迫裂或靜力破碎技術(shù)。應(yīng)特別注意，該施工方法要嚴(yán)格按設(shè)計要求在支撐梁上鉆取爆破孔，分布點應(yīng)控制準(zhǔn)確，孔深應(yīng)符合設(shè)計要求，既要滿足爆破要求，也應(yīng)保證施工安全，靜態(tài)爆破脹力大，安全可靠，破碎鋼筋混凝土?xí)r沒有飛石，沒有噪聲及振動，也無毒氣排放，不致對周圍物體造成大的影響。

靜態(tài)爆破后，配合風(fēng)鎬清除混凝土，然后用氧氣乙炔割斷鋼筋，內(nèi)支撐拆除順序如下：先拆除支撐次梁后拆除支撐主梁；同一根支撐梁從兩頭向中間對稱進(jìn)行拆除。拆除過程中應(yīng)做好以下工作：嚴(yán)格控制基坑周邊10米范圍內(nèi)堆載，范圍內(nèi)的堆載和其他荷載總和不超過15KP，認(rèn)真做好支護樁和地下室結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變測試；注意觀測鄰近建筑物的位移與附加沉降，必要時采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。

4、樓板換撐施工技術(shù)

（1）原設(shè)計換撐施工方案

在負(fù)四層地下室結(jié)構(gòu)施工完成并待混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的85%后，對稱回填負(fù)三層樓板以下地下室，在地下負(fù)三層樓板位置設(shè)置C20素混凝土傳力帶，待傳力帶混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的85%后，拆除第三道支撐。

待地下室負(fù)二、負(fù)三層混凝土強度分別達(dá)到設(shè)計強度的85%時，對稱回填地下負(fù)三層、負(fù)二層樓板，其中在地下負(fù)二層樓板位置處設(shè)置C20素混凝土傳力帶，待傳力帶混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的85%后，拆除第二道支撐和第一道支撐，然后完成整個地下室的施工。

基坑地下室外墻與支護樁間的回填采用中粗砂或石粉等無粘性土材料。

（2）新設(shè)計換撐施工方案

若采用原設(shè)計換撐方案，初略估計，從結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成算起，外墻拆模、防水、回填、換撐素混凝土帶施工及達(dá)到設(shè)計強度總計需用15天左右時間才可進(jìn)行上部支撐梁拆除，由于本工程地下室面積大，工期緊，這種換撐方案容易造成大量的結(jié)構(gòu)施工工人窩工，地下室施工進(jìn)度無法滿足業(yè)主的節(jié)點工期要求，經(jīng)過甲方、監(jiān)理、施工、設(shè)計單位開會討論后，決定改用將地下室樓板外伸頂住支護樁或地連墻的方式進(jìn)行換撐，待換撐樓板混凝土強度達(dá)到設(shè)強度的85%時即可進(jìn)行上部支撐梁的拆除，與原設(shè)計換撐方案相比每層施工可節(jié)約工期7天左右，采用樓板換撐的平面和剖面布置情況具體如下圖：

樓板換撐分別在地下室底板、地下室負(fù)三層樓板、地下室負(fù)二層樓板及地下室負(fù)一層樓板處進(jìn)行，將上述位置底板、樓板外伸至支護樁（墻）邊頂緊，支護樁（墻）接觸的部位必須先進(jìn)行鑿毛處理。

板挑出寬度為主體外墻與基坑支護邊的凈空間距，板厚為200㎜，換撐板采用與相鄰結(jié)構(gòu)板標(biāo)號相同混凝土進(jìn)行施工。

換撐板配筋為原相鄰樓板面鋼筋與附加筋相結(jié)合的形式，具體如下：

將樓板鋼筋外伸至支護邊，再用附加鋼筋加強。附加鋼筋共分三種情況：①當(dāng)板寬度≤800mm時，附加板筋 10@200；②當(dāng)寬度為800mm～1000mm時，附加板筋 14@200；③當(dāng)寬度>1000mm時，附加板筋 16@200。所有附加筋錨入相鄰主體結(jié)構(gòu)板內(nèi)35d（d為鋼筋直徑）。沿?fù)Q撐板與支護相交的外圍一圈設(shè)置200×200暗梁，暗梁配筋為主筋4 16，箍筋 8@200。地連墻側(cè)換撐板不設(shè)暗梁。

換撐板每隔3m設(shè)置一個預(yù)留洞口，洞口尺寸為2m（長）×（板挑出寬—暗梁），現(xiàn)場施工時，可通過調(diào)整板寬使開洞避開主梁位置。

換撐板施工完成后再通過預(yù)留洞口進(jìn)行回填施工，回填采用3%水泥石粉或中粗砂水沖回填。

5、結(jié)語

深基坑樓板換撐技術(shù)的應(yīng)用，能有效的縮短地下層數(shù)較多的地下室施工工期，來福士廣場工程嚴(yán)格執(zhí)行本文所提出的技術(shù)措施，經(jīng)實踐檢驗，換撐過程中已施工完成的結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)過大變形、裂縫，施工完成后底板也未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，證明了該換撐方案的正確性，達(dá)到了預(yù)期的效果和目的。