預應力鋼格構斜撐在深基坑工程中的應用

單燦燦 （安徽省城建設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥230051）

0 前言

隨著地下空間的發展，深基坑支護在工程建設中起著至關重要的作用，在確保安全的前提下，如何選擇合理的支護形式提高工程建設工期、節約工程造價，為基坑支護設計工作者需探究的關鍵問題。目前常用的基坑支護分為內撐和外拉兩種體系，外拉式支護體系（錨索、土釘等）因紅線或基坑外側環境比較復雜，其支護局限性較大。故內支撐支護體系在建筑密集區應用具有其獨特的優點，能夠很好的控制基坑自身支護體系的穩定及周邊環境的安全，但由于內支撐布置常常會占用主體結構施工空間，一些工程管理者對此方法較為排斥，且內支撐體系中混凝土支撐梁為臨時工程，拆除后造成的建筑垃圾對環境也造成污染。隨著綠色建筑概念的提出，如何能盡量減小混凝土支撐造成的環境污染也是一個迫切需要解決的問題。斜撐支護形式通過預留土方，在支座施工完畢后刻槽施工斜撐后即可分層挖除剩余土方，對主體結構施工影響較小，能為主體結構施工提供較大作業空間，且通過對斜撐施加預應力，能很好地控制變形，保護周邊環境。另采用鋼格構作為斜撐，其格構式截面可實現底板和外墻鋼筋穿越支撐桿件，通過在支撐上設止水鋼板，同步解決了結構留洞和防水問題。

1 工程概況

該工程位于合肥市馬鞍山路以西、水陽江路以北、秋浦河路以南，基坑東側緊鄰已有建筑（2F～6F，基礎埋深約2.0m），該項目主要包括10幢33～34層的高層住宅，1幢27層的辦公樓及部分1～5層的商業用房，分別為框剪（27～34層）及框架（1～5層）結構，整體設有二層地下車庫，基坑開挖深度8.0～12.0米。

本工程土質條件較好，其第四紀地貌型態屬南淝河沖洪積而成的二級階地崗地地貌單元。場地自上而下為雜填土、黏土。基底位于黏土層?；又ёo設計選用的土層參數見表1。

土層參數表 表1

2 設計方案

本工程北側、西側及南側周邊環境較簡單，采用排樁加錨索支護形式，東側緊鄰已有建筑，變形控制要求較高，采用雙排樁加斜撐支護形式?；又ёo平面圖如圖1所示。

圖1 基坑支護平面圖

圖2 基坑支護典型剖面

圖3 地腳螺栓詳圖

圖4 格構斜撐詳圖

東側采用雙排樁加預應力鋼格構斜撐支護形式，基坑東側設計安全等級為一級，基坑共分5個工況，第一個工況為雙排樁及冠梁、圍檁施工，第二工況為按設計坡比及平臺寬度預留土方，第3個工況為斜撐支座施工，第4個工況為斜撐刻槽施工，第5個工況為斜撐施加預應力頂緊后，用鋼楔子焊死，第6個工況為分層挖除剩余土方。基坑開挖典型剖面如圖2所示。

考慮到坡頂緊鄰已有建筑，且為淺基礎，本工程采用新型預應力施加方式——預埋地腳螺栓，通過對螺栓調節施加預應力，此方法施工工序簡單，且不需要大設備，采用人工方式既能有效施加預應力，待頂緊后用素混凝土澆實即可，為施工提供便捷且成本較低。地腳螺栓及格構斜撐截面圖見圖3、圖4。

3 結論

根據變形監測結果，東側緊鄰已有建筑側基坑開挖及使用過程中坡頂冠梁最大累計水平位移值僅為20mm，周邊建筑最大累計沉降量為8mm，水平位移及沉降均在規范控制值范圍之內，周邊建筑及路面均未出現明顯可見裂縫，確保了周邊建筑物的安全，且造價經濟，相比全支撐，排樁加斜撐為施工單位作業提供了更大的作業空間，大大加快了施工工期，為今后類似工程提供了寶貴的經驗。