深基坑工程中支撐體系的換撐施工技術

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不但能確保工程保質保量完成，而且工期短，節約了資金成本，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。在未來的應用中需要不斷的優化該技術，同時實施科學高效的管理方法，從而能夠確保施工管理具有規范性和標準性，確保施工質量和安全。

【關鍵詞】深基坑工程；支撐體系；換撐施工技術

一、工程概況

某工程±0.000相當于絕對標高+33.300m，在該工程中東側道路標高約+32.600m，其他側道路及場地平均標高約+33.600m，負一層地下室和負二層地下室、負三層地下標高分別為：+28.000m，+23.600m，+19.700m。基坑開挖底標高+18.600m，基坑開挖深度15.0m。基坑周長約367m，開挖面積約8761m2。根據工程的具體情況將其基坑側壁安全等級為“一級”，基坑設計等級為“乙級”。

二、深基坑工程中支撐體系的換撐原理

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

三、支撐體系換撐技術分析

（一）換撐方案的對比和選擇

1.混凝土支撐。在對地板進行施工時，要求在地板和支護樁之間進行混凝土澆筑；在對負2層結構進行施工時，要求在縱向墻壁中進行混凝土支撐，使混凝土與支護樁二者合二為一。混凝土支撐方式具有較大的強度，并且施工速率較快，適應于此工程。

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

3.鋼柱支撐。澆灌外側墻壁時，要在支護樁中與剪力墻相對應的位置設置鋼板，使用鋼板的一端與支護樁相連，另一端置于鋼板中。此方式具有較強的支撐度，而且可以節省時間，但是屬于一次性消費，對工程經濟不利。

（二）底板及樓板傳力帶設計

底板處換撐，在絕對標高+19.700m處采用磚胎膜+黃沙回填+混凝土傳力帶，待地下室底板強度和底板傳力帶達設計強度要求后，拆除第三道支撐；施工地下室外墻及負三層頂板，做好頂板傳力帶2，待傳力帶2混凝土達到設計強度的80%后，拆除第二道支撐；施工地下室外墻及負二層頂板，做好頂板傳力帶1，待傳力帶1混凝土達到設計強度的80%后，拆除第一道支撐；繼續施工地下室外墻及負一層頂板，待外墻及頂板混凝土達100%設計強度要求后，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

在地下室施工的時候使用內支撐結構，內支撐拆除應在替換支撐的結構構件達到換撐要求的承載力后進行。基坑側壁應力釋放時通過底板和樓板等構件傳遞到相對立的基坑側壁上，基坑側壁的應力相互抵消以保證基坑和地下室的結構穩定。在結構設置后澆帶時，需設置可靠的傳力構件。后澆帶內的型鋼支撐將整個地下室連成一體，通過型鋼傳遞應力恢復至正常受力，確保基坑和地下室結構的安全穩定。

（四）二次換撐

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

四、現場實際監測數據分析

通過將監測數據與預測值做比較，判斷上一步施工工藝和施工參數是否符合或達到預期要求，同時實現對下一步的施工工藝和施工進度控制。

（1）墻頂水平位移監測。墻頂水平位移監測受施工影響較小，變化量及變化速率均在正常范圍之內，無異常數據。（2）支撐軸力變化監測。支撐軸力監測受施工影響較小，變化量均在正常范圍之內，無異常數據。（3）基坑開挖及地下室施工期間，為及時監控圍護結構體的整體位移，沿支護結構頂部每間隔15～20m布設1個水平位移監測點，共計16個（ZW1～ZW16）。對于支撐架體而言，保證了在外力作用下架體不會出現較大的屈曲變形。對于架體內水平和豎向的桿件，也能夠保持穩定，出現的撓度變形值均在規范規定的允許值范圍內。

參考文獻

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