深基坑工程主樓區(qū)域后拆撐施工技術(shù)

劉 安/LIU An

（中建二局第二建筑工程有限公司，江蘇 南京 210000）

城市地下空間不斷擴張，高層建筑地基基礎(chǔ)與地下室等需要越來越深的基坑。房建類深基坑工程項目中采用支護樁+支撐梁施工時，基坑范圍內(nèi)主樓部分框架柱會和基坑支撐梁產(chǎn)生位置沖突，主樓施工至換撐位置后需停滯，等待基坑全部換撐工作完成后才能整體拆除支撐梁，再繼續(xù)向上施工。特別是在市區(qū)施工時，土方開挖進度受環(huán)保管控影響很大，基坑整體施工出正負零等待時間長。

1 工程概況

南京NO.2017G73B 地塊項目為商業(yè)、辦公綜合體建筑，位于江蘇省南京市江寧區(qū)。本工程占地面積2.2 萬m2，建筑總面積9.4 萬m2，本項目主樓共7 棟。7#樓為14 層公寓，2#～6#樓為2 層、11 層、13 層辦公樓，1#樓為2 層商業(yè)。

本工程為框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計使用年限為50 年，抗震設(shè)防烈度為7 度，框架結(jié)構(gòu)抗震等級為二級，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級。本工程地下室兩層，基坑深度為9.7m。3#～7#樓區(qū)域為大基坑，支護設(shè)計為灌注樁豎向支撐+一道鋼筋混凝土水平支撐。在施工負二層頂板時進行換撐塊施工，換撐工作整體完成后，待換撐塊混凝土強度達到80%方能拆除支撐梁。

施工過程中業(yè)主調(diào)整計劃，要求6#辦公樓和7#公寓樓先行施工至3 層預(yù)售節(jié)點，從開挖到預(yù)售節(jié)點工期僅有60 天。再加上當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門嚴格控制土方消納，對工地出土管控嚴格，原計劃每天出土4000m3，35 天完成出土，因環(huán)境管控每天只能出土1000m3，140 天才能完成出土工作，嚴重影響基坑開挖進度。

基于以上分析，常規(guī)施工無法滿足業(yè)主要求，擬定以下施工思路：①調(diào)整施工部署，大基坑由整體開挖部署轉(zhuǎn)變?yōu)榘凑諒哪舷虮遍_挖，優(yōu)先開始7#公寓樓、6#辦公樓及周邊地庫施工；②6#、7#樓采用帶支撐施工技術(shù)，基坑支撐結(jié)構(gòu)不拆除，直接向上帶撐施工至地上3 層，達到預(yù)售節(jié)點。

2 技術(shù)分析

2.1 碰撞沖突處理

通過BIM 建模，將基坑支護平面布置與地下室梁、板、柱相碰撞查找沖突點，6#、7#及其周邊地庫區(qū)域共有14 根框架柱與支撐梁相互存在豎向沖突。按照框架柱與支撐梁豎向沖突的情況，劃分了3 種工況：工況①：有7 根框架柱與支撐梁完全沖突；工況②：有3 根框架柱部分區(qū)域與支撐梁沖突，中間軸心直徑300mm 范圍內(nèi)未受影響；工況③：有4 根框架柱僅少量角部100mm范圍內(nèi)與支撐梁存在沖突。

初步研究決定將無法施工的框架柱甩項，針對上述3 種工況，分別采用臨時混凝土托換柱、鋼筋混凝土托換柱、復(fù)合箍筋柱形式進行臨時托解決。設(shè)計院對需托換部位的梁、板部位進行局部加強和配筋設(shè)計調(diào)整。設(shè)計調(diào)整后建立有限元模型，根據(jù)地上三層的施工速度進行工況分析，滿足安全需求。

2.2 帶支撐梁施工技術(shù)措施

主樓框架柱及地下室外墻在負一層位置與基坑支撐梁沖突，導(dǎo)致沖突柱無法正常施工，影響上層結(jié)構(gòu)荷載與施工荷載的傳遞，存在著較大施工風(fēng)險，需采取相應(yīng)措施，保證沖突柱部位的內(nèi)力有效傳遞路徑，確保上層樓層可進行正常施工。

7#樓帶支撐梁施工區(qū)域等整個基坑具備支撐梁拆除條件時，先將影響托換柱待轉(zhuǎn)換成正式框架柱處的支撐梁使用靜力切割方法局部切除2m，待其完成轉(zhuǎn)換后再拆除主體結(jié)構(gòu)的模板支撐架體，最后采用靜力切割技術(shù)分段切割、運輸，將后拆撐區(qū)域的支撐梁大面積拆除。

3 施工措施

原主樓負二層框架柱尺寸800mm×800mm，由于與支撐梁沖突不能正常施工，根據(jù)不同工況影響情況，對于由于大部分截面區(qū)域受到基坑橫撐的影響，無法澆筑的①類工況柱，通過在其四周設(shè)置臨時混凝土柱進行托換，在地下負二層對應(yīng)臨時混凝土柱的位置設(shè)置臨時鋼管頂撐。待上部三層施工完畢并完成基坑橫撐破除后，再澆筑①類工況柱，混凝土強度達到要求后，破除臨時混凝土柱。

對部分區(qū)域受到影響，但一般軸心位置處未受影響的②類工況柱，在其軸心位置處設(shè)置圓鋼管作為臨時托換支撐。在地下負一層頂板澆筑同時向圓鋼管中澆筑混凝土，形成鋼管混凝土柱，支撐上部荷載。待基坑橫撐破除后，在圓鋼管周圍綁扎鋼筋，再澆筑混凝土，澆筑②類工況柱外圍混凝土。

對于僅少量角部受到影響無法澆筑，大部分截面范圍內(nèi)仍可進行澆筑的③類工況柱，采用復(fù)合箍筋形式，在可澆筑截面范圍內(nèi)形成封閉箍筋，先隨著樓層同時澆筑該部分，并在與缺角部位的界面處留設(shè)栓筋，增強后期混凝土的結(jié)合強度。待基坑橫撐破除后，缺角縱筋進行連接，并補澆部位混凝土。

4 技術(shù)創(chuàng)新

本工程通過使用托換柱的方式，逆向的將基坑拆撐與主體施工的前后順序進行調(diào)整，不用長時間的等待其他主樓換撐完成拆除支撐梁工序，主樓區(qū)域帶支撐梁向上施工，有效解決了支撐梁受土方開挖進度影響工程進度的難題，實現(xiàn)了主樓之間穿插施工替代原設(shè)計要求的整體施工，降低了材料投入量，加快了施工進度，技術(shù)創(chuàng)新如下。

1）臨時混凝土柱托換框架柱 部分框架柱與支撐梁完全沖突，無法施工，采用臨時混凝土柱支托的方式進行施工。臨時混凝土柱主要截面尺寸有300mm×400mm，300mm×500mm，400mm×400mm 等，所有臨時混凝土柱配筋均為4 根直徑C14，箍筋直徑8@200。

2）臨時柱底部傳力構(gòu)件 為進一步保證臨時混凝土柱荷載有效傳遞于基礎(chǔ)，在地下負二層對應(yīng)臨時混凝土柱部位設(shè)置?300×10 鋼管支撐。鋼管采用自制固定架配合手拉葫蘆頂至梁底部，并用鐵楔塞實。

3）支撐梁局部切除技術(shù) 6#、7#及其周邊地庫負一層采用帶支撐施工，現(xiàn)場采用繩鋸靜力切割法，將與框架柱沖突位置的支撐梁局部切除，剩余支撐梁使用鋼馬凳進行支撐。等甩項的框架柱補澆完成后，具備拆除模板支撐架體時，再大面拆除后拆撐區(qū)域剩余支撐梁。

4）后澆框架柱冷擠壓套筒鋼筋連接技術(shù) 上述甩項未澆筑的框架柱其預(yù)留的鋼筋無法通過直螺紋套筒或電渣壓力焊進行焊接，采用冷擠壓套筒連接技術(shù)可以解決同位置鋼筋上下同時進行連接的問題。

5）鋼管柱托換框架柱 框架柱部分區(qū)域受到影響，一般軸心位置處未受影響，在此類柱軸心位置處設(shè)置圓鋼管，作為地下負一層的臨時支撐。鋼管型號?300×10，表面焊接栓釘，在地下負一層頂板澆筑時向圓鋼管中澆筑混凝土，形成 鋼管混凝土柱，支撐上部荷載。待支撐梁破除后，在鋼管周圍綁扎鋼筋，再澆筑混凝土。

5 結(jié)語

深基坑工程主樓區(qū)域后拆撐施工技術(shù)打破傳統(tǒng)的先拆支撐后施工主體的觀念，逆向的將基坑拆撐與主體施工的前后順序進行調(diào)整，不用長時間的等待其他主樓換撐完成拆除支撐梁工序，主樓區(qū)域帶支撐梁向上施工，有效解決了支撐梁受土方開挖進度影響遲遲不能拆除，導(dǎo)致基坑范圍內(nèi)所有主樓施工至換撐位置后長時間停滯，對工程進度目標影響巨大的難題。本成果創(chuàng)造性的通過利用托換的思路代替主樓最多連續(xù)10 根無法施工的框架柱，使不拆支撐梁繼續(xù)向上主體施工成為可能。