深基坑工程中支撐體系的換撐施工技術(shù)

石峰 鄧輝 朱登

【摘要】深基坑工程中中支撐體系的換撐施工技術(shù)不但能確保工程保質(zhì)保量完成，而且工期短，節(jié)約了資金成本，施工簡單可靠，滿足了工程的需求，因此也是越來越受到重視。在未來的應(yīng)用中需要不斷的優(yōu)化該技術(shù)，同時(shí)實(shí)施科學(xué)高效的管理方法，從而能夠確保施工管理具有規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，確保施工質(zhì)量和安全。

【關(guān)鍵詞】深基坑工程；支撐體系；換撐施工技術(shù)

一、工程概況

某工程±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高+33.300m，在該工程中東側(cè)道路標(biāo)高約+32.600m，其他側(cè)道路及場地平均標(biāo)高約+33.600m，負(fù)一層地下室和負(fù)二層地下室、負(fù)三層地下標(biāo)高分別為：+28.000m，+23.600m，+19.700m?；娱_挖底標(biāo)高+18.600m，基坑開挖深度15.0m?；又荛L約367m，開挖面積約8761m2。根據(jù)工程的具體情況將其基坑側(cè)壁安全等級為“一級”，基坑設(shè)計(jì)等級為“乙級”。

二、深基坑工程中支撐體系的換撐原理

在深基坑中，內(nèi)支撐是一種過渡性支撐體系，內(nèi)支撐換撐的原理是通過一定的傳力構(gòu)件拆除支護(hù)樁內(nèi)部的支撐構(gòu)件，從而將產(chǎn)生的應(yīng)力傳遞給具有承受能力的構(gòu)件。它不僅可以將剛性支撐物置于地下室外側(cè)墻壁中的特定部位，還可以直接設(shè)置為傳力帶，使用基坑回填物與地下室構(gòu)成受力共同體，以防止其變形。

三、支撐體系換撐技術(shù)分析

（一）換撐方案的對比和選擇

1.混凝土支撐。在對地板進(jìn)行施工時(shí)，要求在地板和支護(hù)樁之間進(jìn)行混凝土澆筑；在對負(fù)2層結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，要求在縱向墻壁中進(jìn)行混凝土支撐，使混凝土與支護(hù)樁二者合二為一?；炷林畏绞骄哂休^大的強(qiáng)度，并且施工速率較快，適應(yīng)于此工程。

2.圓木支撐。在支護(hù)樁中設(shè)置一根直徑為150mm的圓木，要求圓木兩端扎緊。此方式操作簡單，但是沒有較強(qiáng)的剛度，支撐性和安全性也不能滿足要求，且不適應(yīng)于此工程。

3.鋼柱支撐。澆灌外側(cè)墻壁時(shí)，要在支護(hù)樁中與剪力墻相對應(yīng)的位置設(shè)置鋼板，使用鋼板的一端與支護(hù)樁相連，另一端置于鋼板中。此方式具有較強(qiáng)的支撐度，而且可以節(jié)省時(shí)間，但是屬于一次性消費(fèi)，對工程經(jīng)濟(jì)不利。

（二）底板及樓板傳力帶設(shè)計(jì)

底板處換撐，在絕對標(biāo)高+19.700m處采用磚胎膜+黃沙回填+混凝土傳力帶，待地下室底板強(qiáng)度和底板傳力帶達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，拆除第三道支撐；施工地下室外墻及負(fù)三層頂板，做好頂板傳力帶2，待傳力帶2混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，拆除第二道支撐；施工地下室外墻及負(fù)二層頂板，做好頂板傳力帶1，待傳力帶1混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，拆除第一道支撐；繼續(xù)施工地下室外墻及負(fù)一層頂板，待外墻及頂板混凝土達(dá)100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，回填外墻與SMW工法樁之空隙，拔除H型鋼。（如下圖1所示）

（三）后澆帶支撐

在地下室施工的時(shí)候使用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，內(nèi)支撐拆除應(yīng)在替換支撐的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到換撐要求的承載力后進(jìn)行。基坑側(cè)壁應(yīng)力釋放時(shí)通過底板和樓板等構(gòu)件傳遞到相對立的基坑側(cè)壁上，基坑側(cè)壁的應(yīng)力相互抵消以保證基坑和地下室的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在結(jié)構(gòu)設(shè)置后澆帶時(shí)，需設(shè)置可靠的傳力構(gòu)件。后澆帶內(nèi)的型鋼支撐將整個(gè)地下室連成一體，通過型鋼傳遞應(yīng)力恢復(fù)至正常受力，確?；雍偷叵率医Y(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。

（四）二次換撐

要對工程中地下室外側(cè)東南角進(jìn)行二次換撐，在此過程中可以使用土石硝，由于地下室外側(cè)墻壁要進(jìn)行防水施工，會(huì)降低回填換撐工程的效率，二次換撐工程在進(jìn)行到某種程度時(shí)要對原本的鋼筋混凝土換撐桿件進(jìn)行拆除。這種方式提高了剛性支撐物的整體性能，但是在此基礎(chǔ)上要保障工程的質(zhì)量，以達(dá)到預(yù)期的效果。

四、現(xiàn)場實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

通過將監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)測值做比較，判斷上一步施工工藝和施工參數(shù)是否符合或達(dá)到預(yù)期要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對下一步的施工工藝和施工進(jìn)度控制。

（1）墻頂水平位移監(jiān)測。墻頂水平位移監(jiān)測受施工影響較小，變化量及變化速率均在正常范圍之內(nèi)，無異常數(shù)據(jù)。（2）支撐軸力變化監(jiān)測。支撐軸力監(jiān)測受施工影響較小，變化量均在正常范圍之內(nèi)，無異常數(shù)據(jù)。（3）基坑開挖及地下室施工期間，為及時(shí)監(jiān)控圍護(hù)結(jié)構(gòu)體的整體位移，沿支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部每間隔15～20m布設(shè)1個(gè)水平位移監(jiān)測點(diǎn)，共計(jì)16個(gè)（ZW1～ZW16）。對于支撐架體而言，保證了在外力作用下架體不會(huì)出現(xiàn)較大的屈曲變形。對于架體內(nèi)水平和豎向的桿件，也能夠保持穩(wěn)定，出現(xiàn)的撓度變形值均在規(guī)范規(guī)定的允許值范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]周炳高，黃國鋒.內(nèi)支撐深基坑采用鋼管斜撐換撐施工技術(shù)例析[J].建筑，2015（19）：69～70.