深基坑支護(hù)采用水平型鋼支撐時(shí)的挖土方法

呂杰春，黃先頻，張維炎，方永春

（1.浙江省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司，浙江 杭州 310012；2.浙江貝利建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310012）

深基坑支護(hù)采用水平型鋼支撐時(shí)的挖土方法

呂杰春1，黃先頻1，張維炎1，方永春2

（1.浙江省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司，浙江 杭州 310012；2.浙江貝利建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310012）

針對(duì)水平型鋼支撐上不能通行汽車及挖到支撐標(biāo)高后，須及時(shí)形成支撐，以滿足設(shè)計(jì)工況的特點(diǎn)，今采用兩側(cè)留三角土，中間掏挖通道，前行至基坑遠(yuǎn)端后全面退挖一段，施加一段支撐的方法，避免了汽車壓支撐的情況，也能在挖到標(biāo)高后立刻加以支撐，確保了基坑和周邊環(huán)境的安全。當(dāng)支撐標(biāo)高至坑底標(biāo)高之間的凈空高度不能滿足挖機(jī)及運(yùn)土車通行時(shí)，則采用退挖法。

基坑工程；型鋼支撐；退挖法；設(shè)計(jì)與施工配合

深基坑工程施工時(shí)，為確?；庸こ毯椭苓叚h(huán)境的安全，需要進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。針對(duì)基坑開挖的深度，土質(zhì)特性以及周邊環(huán)境需要加以保護(hù)的具體情況，對(duì)深基坑常采用樁墻支護(hù)加支撐，輔以止水帷幕、降排水、軟土中采取被動(dòng)區(qū)加固等方法。型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法樁和TRD工法-渠式切割水泥土連續(xù)墻）就是樁墻支護(hù)的一種型式，支撐常采用混凝土支撐和鋼支撐。近年來(lái)，浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院和東通巖土科技（杭州）有限公司在國(guó)內(nèi)首先研發(fā)了“水平型鋼支撐技術(shù)”。該支撐體系為預(yù)應(yīng)力裝配式鋼支撐，H400×400×13×21構(gòu)件通過(guò)高強(qiáng)螺栓連結(jié)，寬度和高度方向可組合拼裝。因此，剛度大，施工速度快，可減少基坑暴露時(shí)間；可通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力，變形控制效果好；相對(duì)于常規(guī)樁墻支護(hù)和混凝土支撐，型鋼水泥土攪拌墻和型鋼支撐體系無(wú)泥漿排放、無(wú)噪音、無(wú)建筑垃圾和粉塵，型鋼支撐可以循環(huán)利用，是一種綠色支護(hù)技術(shù)，適應(yīng)范圍日趨廣泛。但型鋼支撐上不能通過(guò)汽車，因此必須研究挖土方法以適應(yīng)型鋼支護(hù)體系。本文以實(shí)例介紹型鋼支撐且有魚腹式桁架時(shí)的挖土方法，引伸到有豎向多道型鋼支撐時(shí)的挖土并強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)與施工配合的重要性。

1 工程概況

某工程位于杭州市，地下2層，地上A、B樓16層，C樓17層，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)+鉆孔灌注樁，結(jié)構(gòu)類型為框剪。

基坑總面積約1 511 m2，總長(zhǎng)521 m。基坑開挖深度為9.0～10.8 m?；訃o(hù)形式采用型鋼水泥土攪拌墻，結(jié)合重力式擋土墻，被動(dòng)土區(qū)加固采用六軸攪拌樁，坑中坑采用水泥攪拌樁止水；支撐體系采用一道預(yù)應(yīng)力裝配式魚腹梁鋼支撐。

2 深基坑土方開挖施工要點(diǎn)

1）基坑地下2層，開挖深度11 m左右，采用SMW工法樁加一道型鋼支撐支護(hù)。支撐平面布置圖及典型支護(hù)剖面圖見圖1、圖2。

圖1 支撐平面布置圖

圖2 典型支護(hù)剖面圖

①支撐中心標(biāo)高-4.4 m、支撐底標(biāo)高-4.6 m，自然地面標(biāo)高-0.4～1.2 m，坑底標(biāo)高-10.2 m，出土口在西側(cè)陽(yáng)角處（有魚腹式桁架），出土坡道至中間對(duì)撐之間水平距離約58 m。

②自然地面與支撐面標(biāo)高有3 m高差，因支撐面上不能堆土通行汽車，因此需設(shè)出土鋼平臺(tái)。鋼平臺(tái)伸出寬度應(yīng)大于魚腹式桁架的范圍，因此用400 mm×400 mm×10 mm方鋼管作鋼平臺(tái)豎向承重柱，再配合鋼板兼作出土坡道后端擋土板，見圖3。

③由于支撐底標(biāo)高到坑底標(biāo)高有5.6 m空間，水平空間尺寸有58 m，因此汽車可以下坑，在支撐下通行。挖到支撐標(biāo)高后，全面且及時(shí)架設(shè)型鋼支撐。挖支撐下土方時(shí)采用掏挖法，由近往遠(yuǎn)掏挖。為了避免挖到坑底（多道支撐時(shí)為下一道支撐底）標(biāo)高后不及時(shí)架設(shè)支撐而架設(shè)支撐后又不能在支撐上通行汽車，汽車下坡道后，中間對(duì)撐（角撐處也相同）可以只掏挖中間通道，即支撐兩端的云線范圍保留土方，使挖出通道后土壓力仍能平衡，保持基坑的穩(wěn)定，然后由遠(yuǎn)而近地挖土到坑底（豎向多道支撐時(shí)，遠(yuǎn)處挖出一塊區(qū)域，立即加上該區(qū)域下道支撐）。見圖4。

④如坡道水平投影長(zhǎng)度不夠，則運(yùn)土車輛可以不下到坑底，停在坡道上，由挖土機(jī)接駁裝土。

⑤如支撐底到坑底的空間高度不能滿足挖機(jī)和運(yùn)土車輛的高度，則建議與設(shè)計(jì)人員溝通，適當(dāng)調(diào)整支撐標(biāo)高，以便挖運(yùn)土方。

2）當(dāng)基坑豎向設(shè)置多道型鋼支撐時(shí)的施工要點(diǎn)如下：

①如支撐之間凈空高度不能滿足汽車通行（小于4 m），也建議設(shè)計(jì)調(diào)整支撐標(biāo)高，來(lái)滿足汽車通行。

②如無(wú)法調(diào)整滿足汽車通行的要求，則第一道支撐必須改成混凝土支撐并設(shè)置棧橋，只能在棧橋上挖運(yùn)土方。

③如支撐間的水平距離不能滿足出土坡道的水平投影長(zhǎng)度，汽車也下不了第一道支撐以下，也只能在棧橋上挖運(yùn)（要求設(shè)計(jì)調(diào)整支撐的平面布置可能難度較大）。

④如最下面一道支撐到坑底的標(biāo)高之間的凈空不能滿足挖土和汽車的操作通行空間，則不能用掏挖通道的方法，只能用退挖的方法，即由遠(yuǎn)而近，挖到支撐標(biāo)高，架設(shè)支撐，再把支撐下土方也挖到坑底，后退挖到另一根支撐標(biāo)高，再架設(shè)支撐，把該支撐下土方也挖到坑底。以此類推。

圖3 分層開挖剖面圖

圖4 土方開挖流向圖

3）圍囹架設(shè)在牛腿上，牛腿處土方深度要加深1 m多。因此，只有牛腿范圍局部加深開挖，不能沿坑邊全部挖深到牛腿底的標(biāo)高，否則，會(huì)因超挖而導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)。

4）基坑工程是系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)方與施工方需要密切配合。施工方應(yīng)領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，施工必須符合設(shè)計(jì)工況，針對(duì)不同土質(zhì)情況采用相應(yīng)的施工措施，如軟土地質(zhì)，三角形土應(yīng)留得足夠?qū)捄鸵欢ǖ姆€(wěn)定的坡度。鑒于型鋼支撐的挖土特殊性，設(shè)計(jì)方應(yīng)了解施工過(guò)程，施工規(guī)律和參數(shù)，必要時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)。

5）采用型鋼支撐比常規(guī)的混凝土支撐下挖土要困難得多，如不重視，引起支撐失穩(wěn)則對(duì)基坑的安全和周邊環(huán)境的影響是很大的。施工單位技術(shù)人員必須仔細(xì)研究挖土方法，不能認(rèn)為土方開挖非常簡(jiǎn)單，任由土方開挖負(fù)責(zé)人（承包人）隨意安排。

3 結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)受到廣泛重視。然而城市地下資源有限，在工程施工的過(guò)程中必須合理控制地下資源的使用，而深基坑技術(shù)的推廣和使用成為解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。因此，如何選擇合適土方開挖方案成為建筑深基坑施工的關(guān)鍵。

Discussion on the Digging Method as Using Horizontal Profile Steel Support in the Deep Foundation Pit Supporting

LV Jiechun1， HUANG Xianpin1， ZHANG Weiyan1， FANG Yongchun2

TU753.1

B

1008-3707（2016）08-0044-03

2016-04-19

呂杰春（1988—），男，浙江杭州人，工程師，從事多層建筑施工技術(shù)和管理研究工作。