后拆撐法在基坑支護中的應用探討

湯偉，郭勝娟

（1 云南省設計院集團有限公司，云南昆明 650228； 2 云南水務投資股份有限公司，云南昆明 650106）

0 引言

隨著社會的進步及經濟的發展，在城市建設過程中出現了大量基坑工程[1-2]。 很多基坑位于擁擠的城市中心，由于受周邊環境的影響，這種基坑常常采用內支撐的方式進行支護。 內支撐[3]按支撐及施工順序又分為順作法及逆作法。 順作法就是基坑開挖至底后，按從下至上的順序進行主體結構澆筑，但澆筑過程中內支撐需逐步拆除，耗時費工且成本較高；逆作法是指利用主體地下結構的全部或部分作為支護結構自上而下施工，地下結構與基坑開挖交替實施的施工方法。 逆作法由于施工工藝復雜較少采用，而傳統的順作法內撐豎向標高常常受到換拆撐工況的制約。

1 后拆撐法

本文結合某工程實例， 介紹一種新型支護方式——后拆撐法。 所謂后撐拆法就是基坑內支撐施工時按順作法進行施工，但內支撐在地下室澆筑過程中不進行拆除， 待地下室澆筑完成，肥槽回填過程中再行拆除（圖1）。 此種支護方式的優點首先是內撐豎向布置相對傳統內支撐作法較為靈活， 不受換撐工況的影響；其次，此方法省去了換撐和拆撐的時間。 后拆撐法不用換撐，等地下室澆筑完成后直接拆撐即可，且拆撐的時間相對靈活，可以在地下室頂板澆筑完成后的任何時段內進行拆除，不影響上部結構的施工。 地下室完工后，上部結構施工和拆撐可同時進行，可較大程度地縮短整體工期。 此外因后拆撐法無需考慮換撐工況，設計計算工作量也大為減少，同時也避免了換撐工況考慮不足帶來的風險。 當然，該方法也有自身的缺點，那就是內撐梁穿墻位置需進行防水處理，如不妥善處理，容易形成滲水通道。 為了讓大家更好地理解后拆撐法，現將傳統內支撐法與后拆撐法的示意圖繪制如下（圖1、圖2）。

圖1 內撐法剖面圖

圖2 后拆撐法剖面圖

2 工程實踐

（1） 工程概況

擬建工程為商業建筑，上部結構有5 層，地下有3 層地下室，為框架結構，基礎采用旋挖成孔灌注樁。該工程抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度值為0.2g，設計地震分組為第三組，建筑場地類別為Ⅱ類。

（2） 工程地質條件

工程場地屬于坡地地貌，場地地形相對平坦。 根據本次鉆孔深度范圍揭露，地基巖土由上至下為：第四系人工堆積層（Q4ml）填土；第四系沖洪積相（Q4al+pl）；第四系坡積相沉積層（Q4dl）紅黏土；第四系坡殘積相沉積層（Q4dl+el）紅黏土，下部為二迭系茅口組（P1q+m）灰巖。

第①層填土（Q4ml）：褐灰色、褐紅色、褐黃色、雜色，松散狀～可塑狀，稍濕。 以黏性土為主，不均勻混雜建筑垃圾、生活垃圾、碎石、碎磚、瓦片、炭渣及少量植物根莖等雜物。層厚0.50～6.20m，經過桿長修正錘擊數N63.5=0.9～8.3 擊， 平均2.5 擊； 屬高壓縮性土層。

第②層粉質黏土（Q4al+pl）：褐紅色、褐黃色、褐灰色，可塑狀，飽和。 無搖震反應，光澤反應稍有光滑，干強度中等，韌性高。 層厚0.50～6.20m，經過桿長修正錘擊數 N63.5=4.3～7.0 擊，平均 5.3 擊；屬中等壓縮性土層。

第②-1層粉土（Q4al+pl）：褐黃色、褐紅色、蘭灰色，中密，濕。搖震反應迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低。層厚0.50～3.30m，經過桿長修正錘擊數N63.5=4.9～9.9 擊， 平均7.7 擊； 屬中等壓縮性土層。

第③層紅黏土（Q4dl）：褐紅色、褐黃色、灰白色，可塑狀為主、局部硬塑狀，飽和。 裂隙發育特征為富裂隙，為碎塊狀的土體結構。 光澤反應稍有光澤，韌性高，干強度高。 層厚1.20～13.80m，經過桿長修正錘擊數N63.5=6.2～11.9 擊，平均8.7 擊；屬中等壓縮性土層。

第④層紅黏土（Q4dl）：褐紅色、褐黃色、灰白色，可塑狀為主、局部硬塑狀，飽和，局部含3%至8%全風化灰巖角礫及殘碎塊。光澤反應稍有光澤，韌性高，干強度高。層厚0.80～16.10m，標準貫入原位測試30 次，經過桿長修正錘擊數N63.5=8.7～13.9 擊，平均11.0擊；屬中等壓縮性土層。

第⑤層紅黏土（Q4dl+el）：褐紅色、褐黃色、灰色，硬塑狀為主、局部可塑狀，飽和。 為下伏基巖全風化之殘積土層。 光澤反應有光澤，韌性中等，干強度高。層厚0.60～18.90m，經過桿長修正錘擊數N63.5=8.3～15.6 擊，平均 12.1 擊；屬中等壓縮性土層。

第⑥-1層強風化灰巖（P1q+m）：灰白色、灰色，強風化，厚層狀。巖芯裂隙較發育，溶蝕現象較明顯，風化破碎強烈，風化差異明顯。 巖體極破碎，巖芯呈碎塊狀、角礫狀，局部全風化為殘積土，RQD 值小于25%。 巖石完整程度屬極破碎巖，巖體基本質量等級劃分為Ⅴ類。 經過桿長修正錘擊數 N63.5=9.3～27.3 擊， 平均17.0擊。 層厚 0.50～8.50m。

第⑥層中風化灰巖（P1q+m）：灰白色、灰色，中風化，巨厚層狀；巖芯從較破碎至較完整，巖芯裂隙較發育，溶蝕現象較明顯，風化差異明顯。 巖芯呈短柱狀、 柱狀， 局部碎塊狀，RQD 值約在 50～70%。 巖石堅硬程度劃分為較硬巖，巖石完整程度屬較完整巖，巖體基本質量等級劃分為Ⅲ類。

（3） 支護方案

該工程位于市中心，基坑三邊有市政道路，其中一邊為住宅小區，周邊環境復雜，且基坑邊離用地紅線較近，無放坡空間。 基坑總體成長方形（圖3），長約 114m，寬約70m，深度有 16.8m，結合周邊環境及地質條件， 擬采用旋挖成孔灌注樁+兩層鋼筋混凝土內支撐的方式進行支護。

圖3 基坑布置平面圖

由于該工程場地狹小，周邊環境復雜，施工工期緊張，如果按傳統的內支撐換拆撐法，經測算工期無法滿足要求，經過多次討論最終采用了后拆撐法進行支護。 針對后拆撐法支撐梁穿地下室外墻的洞口處理及外防水處理，該工程采取了后注漿結合局部補貼的方式妥善處理了上述問題（圖4、圖5）。

圖4 支撐穿墻預留洞處理大樣

圖5 外防水處理大樣

設計及施工時，在支撐梁穿地下室外墻的位置預留孔洞并埋設注漿管，待支撐梁拆除后，預留孔洞兩側支模后用止水對拉螺栓固定，再從注漿管注入微膨脹混凝土，等混凝土達到預定強度后再拆除模板，將預留的外防水缺口補齊。 工程竣工一年后，經察看支撐梁穿墻位置無一滲水點，預留孔位置止水效果較好。

該工程兩道支撐采用后拆撐法比傳統總工節省工期75d，在規定的時間里圓滿交付使用，取得了較好的經濟和社會效益。

3 結論

后拆撐法與傳統內支撐相比不但節省時間，縮短工期，而且設計計算工作量大幅減少， 不存在因換撐工況考慮不足的風險，施工工序較傳統內支撐大為簡化，施工安全風險也大大降低。 而此種工法主要的缺點就是內支撐梁穿墻位置的洞口處理，但這一問題可以通過后澆的方式解決。 此外由于受地下室空間的影響，在拆除過程中如果采用傳統的靜力爆破方式會受到一定的制約。考慮到施工安全及環境影響，拆撐時可以采用安全經濟的繩鋸法進行拆除，此種拆除方法靈活可靠，地下室空間對其影響較小。 總之，后拆撐法較傳統的內支撐法有較大的安全、技術、經濟及時間優勢，支撐道數越多，優勢越明顯。 在城市建設快速發展的時代，節約時間就是創造效益，希望后拆撐法能在基坑支護工程中廣泛運用。