淺談既有基坑加寬施工技術

李福慶

摘要：我司在莞惠城際軌道交通項目工程GZH-12標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、體系轉換技術、結構拆除技術，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定，減少了深基坑改造施工的工程量，節約了工期，且未對既有基坑周圍環境造成影響，為既有基坑加寬施工提供了借鑒和參考。

關鍵詞：基坑改造；接駁延長；體系轉換；結構拆除

深基坑工程包括基坑支護體系設計和施工，是一項綜合性很強的系統工程。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，深基坑工程也越來越多，與之相應，深基坑改造工程也越來越多，因其內在的安全隱患，也引起了各方面的廣泛關注。

一、國內外研究現狀

傳統的深基坑改造施工方法是用泥砂將深基坑回填，對圍護結構改造完成后，再進行土方開挖施工，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、設計、施工都取得了長足的發展，目前已取得數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驗，但對于超大基坑加寬技術的研究還處于初級摸索階段。

二、既有基坑加寬施工技術

1、既有基坑混凝土支撐接駁延長技術

在新增圍護結構施工完成后，在原冠梁處植入同等強度及數量的鋼筋，向外側延長混凝土支撐。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植筋的方法進行接駁，當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，并進行鑿毛處理后進行植筋。所植入的鋼筋應無銹蝕，并且要確保后續支撐鋼筋連接時，接頭部分錯開長度能滿足規范要求。鋼筋植入后，在固化完成前，禁止擾動鋼筋。

（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并覆蓋尼龍薄膜，經過測量放線后，才綁扎鋼筋，然后安裝側模板。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、分段進行澆筑。在混凝土澆筑過程中采用振搗器振搗，確保混凝土振搗密實。冠梁和支撐混凝土澆筑完成后要及時進行養護，確保混凝土施工質量。

（4）節點處理

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在相應標高范圍內焊接連接鋼筋；支撐梁的側面鋼筋可直接在立柱兩側通過，與柱交接處，可適當加大斷面，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換技術

（1）既有基坑支撐體系的轉換原則

在既有基坑支撐體系轉換施工過程中，綜合考慮土方開挖、原有圍護結構鑿除、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、保”的原則，確保鋼支撐體系順利轉換成錨索體系。

（2）既有基坑支撐體系的轉換設計

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

既有基坑深20.1m，基坑圍護樁直徑1.2m，間距1.35m，通過對基坑整體穩定性驗算和基坑抗傾覆穩定性驗算，在既有基坑支撐體系轉換施工中需設置四道錨索支撐來替換鋼支撐體系。

（3）支撐體系的轉換施工工序

對于既有基坑內側的錨索施工，需要先測放出錨索位置，然后搭設工作平臺，再進行錨索施工，錨索設于原圍護樁樁間，錨索施工順序由上而下進行。對于新增部分未開挖部位的錨索施工，先進行土方開挖，待開挖到錨索底約50cm后，再進行錨索施工，錨索設于新圍護樁樁間，錨索施工順序為由上而下進行。

基坑的預應力錨索采用對稱布置施工，每層預應力錨索施工完成后及時進行錨索預應力張拉。在新增部分進行土方開挖的過程中，應注意減少對圍護結構的擾動，避免過大的振動，導致原有鋼支撐體系脫落。在基坑錨索施工時要加強對舊有鋼支撐的受力監測，在預應力錨索完成且達到齡期并檢測合格后，拆除基坑原有的鋼支撐，實現新的預應力錨索支撐體系與舊的鋼支撐體系之間的轉換。

（4）支撐體系轉換施工過程中的監控量測

在基坑體系轉換施工過程中要加強監測，根據本車站基坑支護及周圍環境的特點，監測的主要項目有：①圍護結構水平位移監測；②地面沉降監測；③鋼支撐軸力監測；④圍護結構變形監測；⑤鉆孔灌注樁鋼筋應力監測；⑥地下水位監測；⑦錨索監測。

（5）錨索補張拉

在基坑鋼支撐體系拆除完成后，要加強對基坑和錨索支撐體系的受力監測，并根據錨索受力情況，考慮對錨索進行補張拉，確保基坑的安全穩定性。

3、既有基坑結構的拆除技術

既有基坑結構的拆除主要包括已施工基坑的底板、側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墻時，因混凝土強度高，且內部鋼筋含量大，故采用爆破拆除施工為主，機械鑿除配合，提高了舊有底板和側墻的拆除速度。在拆除過程中加強對爆破施工的參數控制，減少爆破對圍護結構體系的擾動，影響基坑安全。每次爆破施工時都要采取鋼板和砂袋復合的覆蓋防護措施，有效的控制爆破飛石，減小爆破震動對圍護結構和周邊建筑物的影響。

（2）切割拆除

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

三、技術創新

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

2）既有基坑原有鋼支撐體系的轉換技術。采用預應力錨索體系替換原有鋼支撐，錨索設于樁間，在滿足基坑安全的前提下，提供了盾構提前始發的條件，且較之前鋼支撐體系更便于土方開挖，加快了施工進度。

3）既有基坑結構的拆除技術。既有結構的拆除采用爆破施工、繩鋸切割等技術，較之傳統的機械鑿除、人工鑿除更環保，更高效。

四、結語

云山西路站的改造工程時間緊任務重。如果采用傳統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。通過積極進行技術創新，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，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，并新增部分臨時鋼立柱；將深基坑支撐體系中鋼支撐采用錨索支護替換，并設置斜撐和部分角撐作為倒換撐；在基坑舊有結構的拆除施工，采用爆破施工技術和先進的繩鋸切割技術。該施工技術施工方便、效果可靠、節約成本、縮短工期，在現代城市建設中具有廣闊的應用前景，具有明顯的社會效益和經濟效益，應用前景廣闊。

參考文獻

[1] 夏才初，李永盛. 地下工程測試理論與監測技術[M].上海：同濟大學出版社，2000。

[2] 曹漢杰，王偉霞. 基坑支護的綜合應用[J].山西建筑；2008年12期。