深基坑內支撐支護體系在建筑工程中的應用

付智

（山西三建集團有限公司長治分公司，山西 長治 046000）

0 引言

城市化進程逐漸加快使得建筑工程建設任務廣泛開展，呈現出大型化、高層化趨勢。深基坑工程施工是確保建筑主體穩固、工程整體安全的關鍵，而支護體系的科學選擇是確?；舆吰路€定、為基坑內正常作業的基礎，保障了基坑相鄰建筑物及地下管線安全使用的主要條件[1]。對此，須根據建筑工程實際情況進行方案比選，確定適宜的支護方案。本文以深基坑內支撐支護體系為例，因應用優勢突出對建筑工程質量控制等十分有利，具有較高的研究價值。本文對此進行詳細闡述。

1 深基坑內支撐支護體系概述

深基坑內支撐支護體系在基坑支護方案中較為常見，主要包括鋼筋混凝土支撐及鋼支撐，鋼支撐包括鋼管支撐及型鋼支撐。當前深基坑工程內支撐支護中，上層多采用鋼混支撐形式，下層采用鋼支撐組合支撐形式。

1.1 鋼筋混凝土支撐

鋼筋混凝土支撐是施工現場搭設模板結構后進行混凝土澆筑，對于基坑平面形狀的適應能力較強[2]。優點：剛度大、適用性強；可減少圍護結構變形。缺點：自重大，不利于變形控制；澆筑所需時間較長，強度效應發揮速度慢；鋼混支撐拆除難度高，資源周轉率低；不能隨挖隨撐，對基坑變形影響大。

1.2 鋼支撐

鋼支撐主要包括兩種形式，采用φ609、φ800 的支撐形式及H 型鋼形式。優點：自重小，拆除方便；材料可重復利用；可施加一定的預應力約束減少基坑變形；可隨挖隨撐，有利于基坑變形控制。缺點：整體剛度差；節點較多，易變形，結構易受破壞；不適用于大跨度基坑施工，工藝要求較高。

2 深基坑內支撐支護體系施工工藝特點

深基坑內支撐支護體系施工工藝特點主要如下：不受現場地形地質影響，可在建筑分布密度較高的區域使用；深基坑土方施工過程中，因變形較大，需科學配筋或增加支撐截面以提高鋼筋混凝土支撐結構整體強度，同時也可減少變形，有效維護周邊建筑及其他物體的安全；軟土深基坑工程施工時，若采用鋼筋混凝土支撐結構，因空間跨度較大，符合挖土回轉半徑操作要求，也可多臺設備共同作業，施工進度快，為基坑降水創造了有利條件；混凝土梁內支撐施工要求不高，操作便捷，經濟效益突出。

3 實例分析深基坑內支撐支護體系在建筑工程中的應用

某居住區改造項目，總建筑面積為8.63 萬m2，地上24 層，地下2 層，為剪力墻結構，建筑總面積為2.80 萬m2，基礎總面積為1200m2，抗震設防烈度為Ⅶ度?；悠矫娉叽鐬?5m×63m，開挖深度為10.30m，設計等級為一級。因基坑開挖深度較大，周邊狹窄且建筑物與市政管道復雜，施工中需求確保基坑、既有建筑物及交通安全。

3.1 基坑支護方案比選與設計

3.1.1 支護方案的比選

方案一：地下連續墻結構形式。連續墻設計厚度為0.80m，有效深度為18.00m，該方案適用于各類地形地貌，對周邊建筑物影響較小。將地下連續墻作為支護結構，抗彎剛度及防水性突出，在保證基坑安全與穩定的同時，還能起到止水作用[3]。因該工程所處區域較少使用此種支護形式，施工經驗不足，墻體間的接縫質量可控性較差，成槽也易塌方。方案操作難度較大，安全風險高，成本高。

方案二：鋼筋混凝土支護樁+內支撐的支護結構體系，地下水控制采用三軸水泥攪拌樁止水帷幕。工程基坑平面為長方形，如圖1 所示，內支撐支護形式布設方便，成本適宜，產生的建筑垃圾較少，整體方案可操作性較強。同時，在地下水控制方面，采用止水帷幕可直接阻斷基坑內一定范圍內的潛水與微承壓水。

圖1 為基坑平面布置

從經濟性與施工安全性兩個考慮，最終確定采用方案二。

3.1.2 基坑支護設計

支護樁選用鉆孔灌注樁，參照基底標高可將樁分為兩種尺寸類型：①支護樁直徑為800mm，長度為14m，相鄰樁距離為1000mm，混凝土強度等級為C25，樁頂相對標高為-2.30m，基坑底標高為-7.23m，如圖2 所示。②支護樁直徑為900mm，長度為18m，相鄰樁距離為1100mm，混凝土強度等級為C25，樁頂相對標高為-2.30m，基坑底標高為-10m。樁頂冠梁的截面長寬分別為1200mm、700mm，冠梁頂標高為-1.60m，混凝土強度等級為C30。

圖2 支護體系剖面

該工程深基坑內設有鋼筋混凝土水平支撐結構，水平支撐上皮標高為-1.60m，混凝土強度等級為C30；因水平支撐結構的自重較大，需合理布設鋼筋混凝土支撐立柱，立柱的直徑為800mm，有效長度為16.50m，共6 根，混凝土強度等級為C25。

深基坑周邊設置有三軸水泥攪拌樁止水帷幕，攪拌樁的有效樁長為18m，型號為φ850@1200，單樁直徑為850mm，組合咬合為850mm，組內咬合為250mm，樁心距為600mm，有效樁頂標高為-1.80m，材料選用P.32.5 普通硅酸鹽水泥，設計水灰比為1.5?；禹樦吘壏较蚓鶆蚪邓?，數量為6 個，降水井直徑為700mm，深度為15m；合理布設觀測井，數量為6 個，觀測井直徑為700mm，深度為10m。

3.2 基坑施工過程

該工程深基坑施工內容如下：①因工程中水泥攪拌樁和灌注樁數量較大，且分布密集，凈距為100mm。為此，在φ850 水泥攪拌樁止水帷幕施工結束后7d 再安排施工人員在規定作業區域進行混凝土灌注樁作業。②先完成冠梁底標高以上土方開挖作業，后有序安排冠梁及鋼筋混凝土內支撐作業。③當支撐結構達到設計強度后開挖土方，直至基底規定標高位置。

3.3 基坑監測

為確?；邮┕べ|量，對施工過程進行嚴密監控。首先，該工程設置了監測預警值，即水平位移預警值為25mm，連續3d 移速率預警值為3mm/d；鋼筋混凝土內支撐軸力預警值為1100kN，周邊建筑物最大沉降量預警值為20mm[4]。其次，聯合局部與整體結合法對施工進行檢驗，針對基坑支護體系的水平位移、鋼筋混凝土支撐結構的軸力和周邊既有建筑物的沉降量進行跟蹤監測。經觀測可知基坑支護結構水平位移為14.50mm，鋼筋混凝土內支撐軸力最大值為361kN，周邊既有建筑物最大沉降量為12mm，均符合要求。然后，施工中未出現止水帷幕開裂問題，也無地下水下滲，基坑底部為干燥狀態，由此可判斷地下水控制效果理想。最后，基坑開挖未對周邊建筑物、道路或管線造成負面影響。實踐表明，該工程采用的深基坑內支撐支護施工方案可行，效果良好。

4 結語

綜上所述，在城市既有建筑密集區域深基坑工程項目中采用內支撐支護體系符合現行規范及設計要求。經對本文所述工程施工過程的總結與分析發現，該支護體系的應用施工進度快，經濟性高，在維護周邊既有建筑、道路和地下管線的安全之外，可適用于各類地質條件，對環境的影響較小。但須注意的是，須對工程現場進行勘察，經過方案比選確定最佳方案，并對施工過程進行監測，確保最終的施工效果。