淺談既有基坑加寬施工技術(shù)

李福慶

摘要：我司在莞惠城際軌道交通項(xiàng)目工程GZH-12標(biāo)云山西路站基坑改造施工中，通過采用既有基坑混凝土支撐接駁延長技術(shù)、體系轉(zhuǎn)換技術(shù)、結(jié)構(gòu)拆除技術(shù)，快速安全地完成了既有基坑的加寬施工，保證了既有基坑的安全穩(wěn)定，減少了深基坑改造施工的工程量，節(jié)約了工期，且未對既有基坑周圍環(huán)境造成影響，為既有基坑加寬施工提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：基坑改造；接駁延長；體系轉(zhuǎn)換；結(jié)構(gòu)拆除

深基坑工程包括基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)和施工，是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。近年來，隨著大量高層建筑、超高層建筑和地下工程的不斷涌現(xiàn)，深基坑工程也越來越多，與之相應(yīng)，深基坑改造工程也越來越多，因其內(nèi)在的安全隱患，也引起了各方面的廣泛關(guān)注。

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的深基坑改造施工方法是用泥砂將深基坑回填，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造完成后，再進(jìn)行土方開挖施工，基坑回填再開挖的工程量十分巨大，工期較長。從80年代末至今，我國在深基坑工程的研究、設(shè)計(jì)、施工都取得了長足的發(fā)展，目前已取得數(shù)萬平方米的超大型基坑及開挖20多米的深基坑施工的成功經(jīng)驗(yàn)，但對于超大基坑加寬技術(shù)的研究還處于初級摸索階段。

二、既有基坑加寬施工技術(shù)

1、既有基坑混凝土支撐接駁延長技術(shù)

在新增圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成后，在原冠梁處植入同等強(qiáng)度及數(shù)量的鋼筋，向外側(cè)延長混凝土支撐。利用植入鋼筋綁扎延長鋼筋，支模及振搗混凝土，形成安全、可靠的新混凝土支撐。

（1）植筋

混凝土支撐采用化學(xué)植筋的方法進(jìn)行接駁，當(dāng)土方開挖到舊冠梁底后，測放出接駁位，將接駁部位清理干凈，并進(jìn)行鑿毛處理后進(jìn)行植筋。所植入的鋼筋應(yīng)無銹蝕，并且要確保后續(xù)支撐鋼筋連接時(shí)，接頭部分錯(cuò)開長度能滿足規(guī)范要求。鋼筋植入后，在固化完成前，禁止擾動(dòng)鋼筋。

（2）支模

鋼筋混凝土支撐梁和腰梁的底模（墊層〕施工，需將基坑原土填平夯實(shí)并覆蓋尼龍薄膜，經(jīng)過測量放線后，才綁扎鋼筋，然后安裝側(cè)模板。模板外層采用并排雙鋼管作為橫楞，上下各一道，并用對拉螺栓固定。

（3）混凝土澆筑

接駁延長的混凝土支撐和冠梁一起澆筑混凝土，分層、分段進(jìn)行澆筑。在混凝土澆筑過程中采用振搗器振搗，確?；炷琳駬v密實(shí)。冠梁和支撐混凝土澆筑完成后要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。

（4）節(jié)點(diǎn)處理

1）冠梁、腰梁與支撐的連接：支撐梁鋼筋伸入冠梁或腰梁，錨固長度取35d，冠梁或腰梁與支撐梁混凝土同時(shí)澆筑成形；

2）支撐梁與立柱的連接：支撐梁的頂面、底面筋通過立柱施工時(shí)在相應(yīng)標(biāo)高范圍內(nèi)焊接連接鋼筋；支撐梁的側(cè)面鋼筋可直接在立柱兩側(cè)通過，與柱交接處，可適當(dāng)加大斷面，整體上包住立柱。

3）八字撐與主撐梁的連接：斜撐端頭鋼筋錨入主撐梁及圍檁35d。

2、既有基坑支撐體系的轉(zhuǎn)換技術(shù)

（1）既有基坑支撐體系的轉(zhuǎn)換原則

在既有基坑支撐體系轉(zhuǎn)換施工過程中，綜合考慮土方開挖、原有圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑿除、新增錨索體系施工和原有鋼支撐體系拆除的工序安排，秉承“撐、拆、挖、?！钡脑瓌t，確保鋼支撐體系順利轉(zhuǎn)換成錨索體系。

（2）既有基坑支撐體系的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)

因既有基坑底板和部分結(jié)構(gòu)已經(jīng)施工完成，部分原有鋼支撐已經(jīng)拆除，加之考慮到盾構(gòu)始發(fā)的需要，采用錨索體系來替換原有的鋼支撐體系，一方面確保結(jié)構(gòu)鑿除過程中基坑的安全，另一方面提供盾構(gòu)始發(fā)所需的空間。

既有基坑深20.1m，基坑圍護(hù)樁直徑1.2m，間距1.35m，通過對基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算和基坑抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算，在既有基坑支撐體系轉(zhuǎn)換施工中需設(shè)置四道錨索支撐來替換鋼支撐體系。

（3）支撐體系的轉(zhuǎn)換施工工序

對于既有基坑內(nèi)側(cè)的錨索施工，需要先測放出錨索位置，然后搭設(shè)工作平臺(tái)，再進(jìn)行錨索施工，錨索設(shè)于原圍護(hù)樁樁間，錨索施工順序由上而下進(jìn)行。對于新增部分未開挖部位的錨索施工，先進(jìn)行土方開挖，待開挖到錨索底約50cm后，再進(jìn)行錨索施工，錨索設(shè)于新圍護(hù)樁樁間，錨索施工順序?yàn)橛缮隙逻M(jìn)行。

基坑的預(yù)應(yīng)力錨索采用對稱布置施工，每層預(yù)應(yīng)力錨索施工完成后及時(shí)進(jìn)行錨索預(yù)應(yīng)力張拉。在新增部分進(jìn)行土方開挖的過程中，應(yīng)注意減少對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)，避免過大的振動(dòng)，導(dǎo)致原有鋼支撐體系脫落。在基坑錨索施工時(shí)要加強(qiáng)對舊有鋼支撐的受力監(jiān)測，在預(yù)應(yīng)力錨索完成且達(dá)到齡期并檢測合格后，拆除基坑原有的鋼支撐，實(shí)現(xiàn)新的預(yù)應(yīng)力錨索支撐體系與舊的鋼支撐體系之間的轉(zhuǎn)換。

（4）支撐體系轉(zhuǎn)換施工過程中的監(jiān)控量測

在基坑體系轉(zhuǎn)換施工過程中要加強(qiáng)監(jiān)測，根據(jù)本車站基坑支護(hù)及周圍環(huán)境的特點(diǎn)，監(jiān)測的主要項(xiàng)目有：①圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測；②地面沉降監(jiān)測；③鋼支撐軸力監(jiān)測；④圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測；⑤鉆孔灌注樁鋼筋應(yīng)力監(jiān)測；⑥地下水位監(jiān)測；⑦錨索監(jiān)測。

（5）錨索補(bǔ)張拉

在基坑鋼支撐體系拆除完成后，要加強(qiáng)對基坑和錨索支撐體系的受力監(jiān)測，并根據(jù)錨索受力情況，考慮對錨索進(jìn)行補(bǔ)張拉，確?；拥陌踩€(wěn)定性。

3、既有基坑結(jié)構(gòu)的拆除技術(shù)

既有基坑結(jié)構(gòu)的拆除主要包括已施工基坑的底板、側(cè)墻和舊有混凝土支撐和鋼支撐的拆除。

（1）爆破拆除

在拆除既有基坑的底板和側(cè)墻時(shí)，因混凝土強(qiáng)度高，且內(nèi)部鋼筋含量大，故采用爆破拆除施工為主，機(jī)械鑿除配合，提高了舊有底板和側(cè)墻的拆除速度。在拆除過程中加強(qiáng)對爆破施工的參數(shù)控制，減少爆破對圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的擾動(dòng)，影響基坑安全。每次爆破施工時(shí)都要采取鋼板和砂袋復(fù)合的覆蓋防護(hù)措施，有效的控制爆破飛石，減小爆破震動(dòng)對圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊建筑物的影響。

（2）切割拆除

在拆除舊有支撐梁時(shí)，我司采用繩鋸切割技術(shù)，主要是根據(jù)切割的砼面積大小、鋼筋含量大小、現(xiàn)場場地等選用合適的機(jī)械設(shè)備，策劃科學(xué)合理的施工流程，制定正確的操作方法，確保了舊有混凝土支撐的快速拆除，且對基坑周邊環(huán)境未造成影響。采用繩鋸切割技術(shù)施工中要注意對切割面的及時(shí)灑水潤滑及保護(hù)，確保繩鋸和混凝土切割面的濕潤，做到既環(huán)保又高效。

三、技術(shù)創(chuàng)新

1）既有基坑混凝土支撐植筋接駁延長技術(shù)。對原有基坑的第一道混凝土支撐進(jìn)行植筋接駁延長，在保證基坑安全的前提下節(jié)約了成本，也節(jié)省了工期。

2）既有基坑原有鋼支撐體系的轉(zhuǎn)換技術(shù)。采用預(yù)應(yīng)力錨索體系替換原有鋼支撐，錨索設(shè)于樁間，在滿足基坑安全的前提下，提供了盾構(gòu)提前始發(fā)的條件，且較之前鋼支撐體系更便于土方開挖，加快了施工進(jìn)度。

3）既有基坑結(jié)構(gòu)的拆除技術(shù)。既有結(jié)構(gòu)的拆除采用爆破施工、繩鋸切割等技術(shù)，較之傳統(tǒng)的機(jī)械鑿除、人工鑿除更環(huán)保，更高效。

四、結(jié)語

云山西路站的改造工程時(shí)間緊任務(wù)重。如果采用傳統(tǒng)的車站回填再開挖施工方法，車站改造工程量十分巨大，不確定因素多。通過積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，我司在云山西路站的深基坑改造中采用既有基坑加寬施工技術(shù)，將深基坑支撐體系中的第一道混凝土支撐接駁延長形成新的支撐，并新增部分臨時(shí)鋼立柱；將深基坑支撐體系中鋼支撐采用錨索支護(hù)替換，并設(shè)置斜撐和部分角撐作為倒換撐；在基坑舊有結(jié)構(gòu)的拆除施工，采用爆破施工技術(shù)和先進(jìn)的繩鋸切割技術(shù)。該施工技術(shù)施工方便、效果可靠、節(jié)約成本、縮短工期，在現(xiàn)代城市建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景，具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

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