淺談深基坑內支撐施工工藝技術

宋 軍

中基發展建設工程有限責任公司 北京 101300

引言

隨著城市經濟的快速發展，在高層建筑及新型建筑開發項目中，基坑開挖深度不斷的增加，對深基坑支護的技術提出了較高要求，經濟合理、技術可靠、符合區域特點是深基坑支護設計需重點考慮的要素。同時也需要考慮周圍建筑物、地下及周邊管線、四周道路等安全因素，這些問題便是目前深基坑支護工程技術研究的重點內容。

1 深基坑內支撐支護形式

1.1 水平支撐體系

水平支撐系統的作用實質上就是在特定的工程環境下替代了傳統支護體系中的錨索的功能，常用的水平內支撐有鋼管支撐和混凝土支撐。在我國長江以南由于地質情況的特點和區域的經驗多采用混凝土支撐，該方法施工手段簡單，設計技術成熟，成本較低，使用的范圍廣泛。本體系中最關鍵的環節是支撐梁的設計計算，設計過程中要重點考慮基坑支撐支護體系的使用時間，基坑的側向壓力。

1.2 豎向立柱體系

豎向立柱體系是水平支撐體系設計中必不可少的輔助體系。豎直方向立柱體系起關鍵的作用是立柱樁，水平支撐梁的重量及來自基坑的側向壓力引起支撐梁內力的變化經立柱樁傳遞給基坑的地基，從而保證水平支撐體系的整體穩定。豎向立柱體系由基底下混凝土樁基礎和上部鋼格構柱組成。鋼格構柱的截面與樁基礎的深度可由上部實際荷載確定。它的施工流程為：待鋼格構柱立柱樁施工完成后，開始施工內支撐梁，內支撐梁關鍵節點坐于鋼格構柱立柱樁之上，同時要控制好各節點高程，以確保整個混凝土內支撐各節點保持在同一平面。

2 內支撐技術特點

深基坑開挖施工過程中，鋼筋混凝土內支撐梁以水平壓力為主，鋼筋混凝土內支撐與鋼支撐不同，具有強度大、變形小的優勢，同時可以通過調整配筋與截面尺寸方式，理論上可以無限地提高支撐梁的潛力，配合豎向立柱體系的應用也可以使得支撐跨度進一步加大，這也是鋼支撐體系無法達到的。由于其自身的優勢決定，鋼筋混凝土支撐體系廣泛應用于我國長江以南地區，大跨度的支撐除有效保障了基坑周圍建筑、道路及周邊地下管線安全外，對土方開挖施工也帶來較大的便利，土方開挖需要滿足挖掘機挖土回轉半徑、車輛的行走等要求，大跨度支撐能夠提高出土效率，減少了土方挖運工期。

3 混凝土支撐支護施工技術要求

3.1 支護方式的選擇

基坑支護工程施工中，有多種深基坑支護形式可以實施，施工前應全面了解各類支護方式的功能及特點，一般常采用排樁+混凝土支撐形式作為基坑設計的總體思路。

3.2 支撐梁鋼筋綁扎和應力監測

內支撐梁鋼筋的規格選擇、鋼筋布設應根據支護結構設計施工，并埋設應力計，檢測位移變形等檢測設備，應力計埋設鋼筋混凝土支撐內，用絕緣膠帶包裹住應力計，防止設備直接接觸混凝土，在完成鋼筋的綁扎后，可串聯邊側的主筋，這樣可以更好的預留綁扎的位置。在將支撐梁鋼筋安裝綁扎于基坑時，應保證應力計的連線能傳達至基坑邊坡位置，便于讀取變化數值，并保證應力計安置的穩定性。按照鋼筋的直徑選擇相匹配的應力鋼筋計，把儀器的兩端連接桿與支撐內鋼筋主筋進行平行焊接，且焊接的強度要滿足強度設計需求。在焊接應力鋼筋計前，應使用濕毛巾或隔熱布料對應力鋼筋計作以保護，防止焊接過程中高溫對其的損害影響，且在焊接應力鋼筋計時要將數據傳輸線掩蓋，起到保護的作用，防止焊接過程中產生的焊渣將數據傳輸線損壞，對應力鋼筋計和數據傳輸線進行編號之后把線及電纜綁扎固定繞成一定弧度向上引出，直至樁頂處固定。仔細查看應力鋼筋計的焊接部位及數據線電纜的編號是否一致，確保無誤后方可進行下一步的施工，在實施混凝土澆搗的同時，更要對應力計和其管線進行保護，保證至少0.5米的施工距離，確保儀器設備安全。

3.3 混凝土支撐梁拆除

混凝土內支撐結構的拆除工作需要待地下室樓板與支護體系間的換撐梁施工完成，或地下室外回填土完成后進行拆除，拆除時要分段分節，控制切割長度，宜采用人工與水鏈切割拆除，吊車吊出。

3.4 地下水控制

地下水控制也是整個基坑支護體系設計中需考慮的重要要素之一，地下水的控制直接影響到排樁及混凝土支撐梁的設計結果，因此基坑降水需要考慮多種方面的因素方可確定。第一是根據地質勘查情況予以考慮，主要有地基土物理特性（組成、含水量及塑性指標）、地下水位的狀況、滲透指標及附近建筑與地下管道；第二是基坑開挖的深度和工程進展程度；第三是要考慮地區季節和施工技術方式；第四是采用降水設備使用情況及使用的效果；此外還要考慮類似項目施工的工作經驗。

3.5 施工過程質量控制

在施工過程中，質量控制是建筑工程施工中一項重要的環節，在施工前，工程技術人員必須詳細了解掌握設計施工技術要點，按照規定進行必要的工程施工前的報備，完善各類許可。施工過程中要確保施工與設計方案匹配，對施工機械、材料進行核實等，對施工人員進行崗前交底，規范操作并進行嚴格的監督和檢查。對每一個階段的工序進行嚴格的監督審核，保證工程的質量，同時對施工中出現的質量問題及處理結果要詳細記錄。

4 結論

深基坑支護在我國各地已發展成一項成熟的城市地下空間開發方式，如何保證和提升混凝土支撐在基坑支護中使用的技術合理性、經濟性、安全性是我們需要不斷的研究和攻克的命題，混凝土內支撐施工技術作為一項成熟的工藝，已在國內長江以南作為一個廣泛應用的工藝得到檢驗，更好地挖掘其內在潛力，為城市地下空間的建設服務是今后的努力方向。