混凝土內(nèi)支撐技術(shù)在深大基坑中的應用與研究

程國良

摘? ? 要：深大基坑工程 在施工的過程中往往具備深、大、緊、近的施工特點，基于深大基坑工程的施工特點，在整個工程施工過程中需要施工人員創(chuàng)新使用一種更加安全、穩(wěn)定、靈活的內(nèi)支撐技術(shù)。文章在闡述混凝土內(nèi)支撐技術(shù)內(nèi)涵和設計需要參考因素的基礎上，以某具體深大基坑工程施工實例為研究對象，就混凝土內(nèi)支撐技術(shù)在深大基坑中的應用問題進行探究。

關鍵詞：混凝土內(nèi)支撐技術(shù);深大基坑;施工應用

1? 引言

內(nèi)支撐系統(tǒng)是基坑開挖階段維護坑內(nèi)外兩側(cè)壓力差的平衡體系，從多年以來的深基坑工程施工實際情況來看，工程內(nèi)支撐技術(shù)的應用形式愈發(fā)多樣。在深大基坑開挖深度日益增加和施工周圍環(huán)境日益復雜的背景下，以往內(nèi)支撐體系受施工造價、施工工期、環(huán)境污染、控制變形等因素的影響，使用弊端日益凸顯。在這樣背景下混凝土內(nèi)支撐技術(shù)以其自身優(yōu)勢作用和特點被人們開始應用到深大基坑施工中。為此，文章結(jié)合實際就混凝土內(nèi)支撐技術(shù)在深大基坑中的應用問題進行探究，旨在能夠更好的促進整個工程施工建設發(fā)展。

2? 混凝土內(nèi)支撐技術(shù)概述

內(nèi)支撐技術(shù)是在混凝土內(nèi)支撐技術(shù)的基礎上發(fā)展起來的一種內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體 系，主要利用組合式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面靈活可變、加工方便、適用性廣的特點，可在各種地質(zhì) 情況和復雜周邊環(huán)境下使用。該技術(shù)具有施工速度快、支撐形式多樣、計算理論成熟、可拆 卸重復利用、節(jié)省投資等優(yōu)點。

3? 傳統(tǒng)內(nèi)支撐技術(shù)應用分析

在以往內(nèi)支撐技術(shù)形式主要包含鋼支撐技術(shù)和鋼筋混凝土支撐技術(shù)。其中，鋼支撐技術(shù)在使用的時候具備安裝操作方便、可回收利用的特點?；炷林渭夹g(shù)和鋼支撐技術(shù)相比則是能夠更好的控制墻體變形，但是由于混凝土支撐技術(shù)需要進行爆破操作，因而在應用的時候往往會產(chǎn)生較多的建筑垃圾，適合應用的 范圍和方向十分有限。

4? 混凝土內(nèi)支撐技術(shù)在深大基坑中的應用分析

4.1? 工程概述

某地區(qū)基礎設施BT項目費示范段路基工程中心南路K1+940—k3+540中下穿越地道箱涵深基坑支護采取的是多種材料聯(lián)合支護模式，支護操作所涉及到的材料包含水泥攪拌樁、鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土、鉆孔灌注樁等。

從專業(yè)判定角度上來看，整個路基工程為城市快速路，車輛行駛速度為每小時八十千米，車道設定為六個車道，道路寬度為六十米，單向車道寬度為十二米，整個工程行駛路段包含主干道路基工程、次要干道路基工程、橋涵工程、下穿地道工程、人行橫道工程。

4.2? 混凝土內(nèi)支撐技術(shù)在深大基坑中的應用分析

（1）深大基坑支護樁施工方案的選擇。整個深大基坑工程施工選擇應用樁墻-內(nèi)支撐支護技術(shù)，在具體施工操作中由排樁、排樁聯(lián)合止水帷幕、地下連續(xù)墻等共同打造出擋土結(jié)構(gòu)，并按照基坑平面設計出獨屬于工程的內(nèi)支撐體系。

根據(jù)施工工程基坑周圍土質(zhì)情況，深基坑開挖深度可以設定為單層或者多層支護結(jié)構(gòu)，在具體施工操作的時候會應用工具式鋼構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)架形成對撐、角撐、水平桁架、拱圈，在對撐、角撐、水平桁架、拱圈的作用下會確保深基坑開挖操作的邊坡穩(wěn)定。深大基坑支護樁施工方案一般包含以下幾種類型：第一，人工作用下的挖孔灌注樁。多個人工作用下的挖孔灌注樁會形成挖孔擋土擋水連續(xù)墻，整個挖孔擋土擋水連續(xù)墻內(nèi)部還會根據(jù)工程需要在其中增設鋼筋混凝土圈梁，通過鋼筋混凝土圈梁的使用會減少工程施工對周圍房屋和地下管線埋設的干擾。因而，人工作用下的挖孔灌注樁適合被人們應用在建筑分布比較密集的施工工程中，在具體施工中多個部門小組可以齊頭并進、共同施工。第二，鉆孔灌注樁。在應用鉆孔灌注樁的時候施工人員會應用機械進行鉆孔處理，通過鉆孔來取出樁位上的土，在取出這些土之后灌注混凝土成樁。在應用鉆孔灌注樁之后往往能夠減少捶打的噪音和震動，在最大限度上減少工程施工對周圍房屋和地下管線的干擾，因而，鉆孔灌注樁適合應用在基坑神盾局較淺的工程中，不僅施工速度快，而且在還能夠確保整個工程施工的安全可靠。第三，地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻往往具備良好的擋土效果，且在施工中會起到止水的效果，但是這類施工方案往往會消耗較多的成本，經(jīng)濟性不強。

在綜合比較多種擋土結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合整個工程施工實際情況選擇人工挖孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)。考慮到工程施工場地孔隙潛水存于一、二層中，下部為良好的隔水層，埋深約為-9.8m—-17.5m左右，垂直向滲透系數(shù)極小。其下的土層也都為弱～不透水層，為此，在施工的過程中可以將北邊靠建筑物側(cè)水泥土樁的樁頂標高設計為0m，伸入土層中形成落底式止水帷幕。在綜合考慮受力結(jié)構(gòu)、材料利用和施工場地情況之后選擇鋼管材料作為整個工程的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。

（2）優(yōu)化工程基坑設計。第一，工程支護樁的設計。在整個工程施工建設的過程中應用φ1200鋼筋混凝土灌注樁，樁體之間的間隔距離一般會被設定在1.8m左右，樁頂?shù)臉藴矢叨仍?m左右，南北兩邊樁體的長度在8.5m左右，東西兩邊的長度在18m左右。第二，根據(jù)等值梁法的要求計算出南北兩邊支護樁的最大彎矩大小。第三，鋼支撐設計。在施工過程中，整個深大基坑混凝土工程的橫撐及斜撐均選用鋼管，第一層支撐標準高度在-2m左右，第二層支撐標準高度在-6.3m左右。

（3）優(yōu)化工程基坑監(jiān)測。深大基坑混凝土工程監(jiān)測內(nèi)容具體如下所示：①監(jiān)測周圍自然環(huán)境;②監(jiān)測深大基坑混凝土工程的支護位移、沉降和周圍環(huán)境;③監(jiān)測整個工程施工的水位情況;④監(jiān)測樁基內(nèi)部的應力。根據(jù)整個工程的支撐軸力繪制出基坑支撐軸力變化圖。

在對整個工程基坑支撐軸力變化圖統(tǒng)計分析之后發(fā)現(xiàn)，第三道支撐軸力在每年春天的時候會達到一種穩(wěn)定的狀態(tài)，第五道支撐軸力在每年春天的時候趨于穩(wěn)定，總體監(jiān)測結(jié)果會在一定范圍內(nèi)發(fā)生波動。

在經(jīng)過多次測量分析之后盡可能將整個工程的測量誤差降低到最低的狀態(tài)，另外，在整個工程測量操作的時候還需要施工人員仔細思考溫度變化，綜合考慮、多次測量，目的是確保最終測量結(jié)果的準確有效。在具體測量操作的時候還需要將支撐軸力數(shù)值控制在鋼管支撐強度范圍內(nèi)，從而在最大限度上確保整個工程的基坑安全。

5? 結(jié)束語

綜上所述，深大基坑混凝土開挖施工是一個動態(tài)性、連續(xù)性的施工工程，鋼支撐桿件在整個工程開挖施工過程中受力轉(zhuǎn)換和壓力承擔方面起著十分重要的作用。但是當前建筑施工領域的鋼支撐安排布置沒有形成一套科學有效的理論體系，總體設計比較保守。在深入研究討論之后人們提出了鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐技術(shù)適合于建筑密集地區(qū)的深基坑支護中，不僅施工工期短、施工安全，而且在具體施工操作中鋼結(jié)構(gòu)還能夠被重復利用，在一定 程度上降低了整個工程的造價成本費用。但是從鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐技術(shù)的實際應用情況來看，該技術(shù)應用的時候?qū)植砍d、土壓力、鋼支撐各桿件之間的相互關系及隨基坑開挖的力的轉(zhuǎn)換尚缺乏完善的計算方法，且在具體施工操作的時候也沒有開展必要的施工監(jiān)測和施工反饋處理，使得整個工程的施工效果不理想。因此，在未來需要相關人員強化對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐技術(shù)這類方向的應用問題進行更深入的研究，完善計算、強化監(jiān)測。

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