深基坑工程中的提前拆撐施工技術(shù)

石宇顥 趙上錦 王 巖

中建鋼構(gòu)有限公司 江蘇 靖江 214532

1 工程概況

靖江文化中心項目位于江蘇省靖江市城東大道東側(cè)、同興路西側(cè)、陽光大道南側(cè)、新洲路北側(cè)，規(guī)劃用地面積112 025 m2，總建筑面積156 080 m2，其中地上建筑面積97 990 m2，地下建筑面積58 590 m2（圖1）。±0.00 m相當于絕對高程＋4.20 m，地面整平相對高度－1.70 m。

圖1 靖江文化中心效果圖

本工程地下1層，局部地下2層，基坑地下1層主要開挖深度為6.2、8.5、8.9 m，地下2層主要開挖深度12.4 m，基坑開挖面積約49 500 m2，周長約1 028 m。基坑工程安全等級為二級，環(huán)境保護等級為三級；基坑設(shè)計使用年限為1 a。基礎(chǔ)形式：預(yù)制混凝土方樁、鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)。深基坑箱型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2 深基坑支護設(shè)計

圖2 深基坑箱型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

基坑挖深6.20 m，采用三軸攪拌樁止水帷幕＋鉆孔灌注樁＋內(nèi)支撐組合形式的支護方式。三軸攪拌樁、鉆孔灌注樁及內(nèi)支撐樁頂標高為－7.90 m（圖3、圖4）。

3 深基坑支護施工工藝

3.1 三軸攪拌樁施工

攪拌樁施工按跳槽式雙孔全套復攪式連接施工，接槎部分為重復套鉆，以保證攪拌墻體的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量，從而達到止水的目的。

3.2 鉆孔灌注樁施工

共采用3臺GZQ-1250型鉆機正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進成孔、清孔，鋼筋籠在現(xiàn)場分段制作，孔口對（焊）接，起吊安放入孔，導管插入孔內(nèi)后進行第2次清孔；采用預(yù)拌混凝土，導管埋入混凝土內(nèi)連續(xù)灌注成樁[1-6]。

圖3 深基坑支護剖面

3.3 格構(gòu)柱施工工藝

格構(gòu)柱主要包括鋼立柱和立柱樁兩部分，上部鋼立柱為鋼構(gòu)件，下部立柱樁為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

3.4 冠梁及內(nèi)支撐施工

測量放線 →基槽土方開挖→樁頭截除→鋼筋工程→鋼筋安裝→格構(gòu)柱與鋼筋相交的處理→ 模板支立→混凝土工程→模板拆除→ 內(nèi)支撐安裝

4 提前拆撐技術(shù)

由于深基坑內(nèi)支撐與箱型基礎(chǔ)內(nèi)型鋼柱安裝位置出現(xiàn)碰撞沖突（圖5），需要提前拆除內(nèi)支撐才能完成型鋼柱的安裝。

圖4 深基坑支護現(xiàn)場

圖5 內(nèi)支撐與型鋼柱碰撞模擬

型鋼柱采用160 t履帶吊在深基坑周邊進行吊裝，對于提前拆除內(nèi)支撐后如何保證剩余深基坑支護的穩(wěn)定性，我們考慮了以下幾種方案[7-11]。

4.1 坑邊卸土

一般指基坑開挖后邊坡對基坑里面有壓力，壓力過大會造成邊坡不穩(wěn)甚至是塌方。為防止類似危險存在，在具備條件的情況下，將基坑四周邊坡上的土挖除一部分，類似形成臺階狀，以減小邊坡上的荷載，增加基坑的穩(wěn)定性。

4.2 換撐牛腿

考慮到箱型基礎(chǔ)區(qū)域底板混凝土分2次澆筑，在第1次底板澆筑時增設(shè)換撐牛腿，換撐牛腿高度1 000 mm，具體做法如圖6、圖7所示。

圖6 換撐牛腿做法

圖7 換撐牛腿節(jié)點詳圖

4.3 冠梁角撐

原內(nèi)支撐拆除后，在冠梁4個角部增加角撐（圖8、圖9）。

圖8 角撐平面布置

4.4 加固方案選擇

結(jié)合工程的實際情況，對比坑邊卸土、換撐牛腿和冠梁角撐這3個方案對工期、施工成本、施工可行性的影響后，選擇了冠梁角撐這個對工期影響最小、施工可行性高的方案（圖10）。

5 深基坑監(jiān)測

5.1 深基坑監(jiān)測點

在深基坑冠梁周邊布置4～6個位移監(jiān)測點。

5.2 深基坑監(jiān)測內(nèi)容及報警值

1）圍護墻頂水平位移。報警值：累計值45 mm或變化速率5 mm/d（連續(xù)3 d）。

2）圍護墻頂豎向位移。報警值：累計值35 mm或變化速率5 mm/d（連續(xù)3 d）。

圖9 角撐與冠梁斜交節(jié)點及預(yù)埋件詳圖

圖10 現(xiàn)場角撐施工

5.3 監(jiān)測結(jié)果

以部分監(jiān)測點為例，其位移監(jiān)測結(jié)果見表1、表2。

由監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，在施工過程中深基坑支護的最大水平位移累計值為27 mm，最大豎向位移累計值為16 mm，都在安全可控的范圍內(nèi)，說明采用冠梁角撐的加固方案是安全合理的。

6 結(jié)語

在特定的深基坑施工中，根據(jù)基坑工程的特點及其周邊環(huán)境，結(jié)合設(shè)計意圖與現(xiàn)場的施工工況，進行支撐體系置換與提前拆除的施工方法是可行的。

表1 圍護墻頂水平位移/mm（部分）

表2 圍護墻頂豎向位移/mm（部分）

本工程針對深基坑提前拆撐的施工技術(shù)，提出了在深基坑施工中坑邊卸土、換撐牛腿、冠梁角撐的方法，最終通過冠梁角撐解決了特殊深坑區(qū)域諸多碰撞難題，并進行安全監(jiān)測，確保了工程安全順利地進行，可供類似工程參考。