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深基坑围护内支撑换撑设计与施工技术方案
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深基坑围护内支撑换撑设计与施工技术方案
官方公共微信　　【摘要】深基坑支护工程中，内支撑梁为整个支护体系的重要组成部分，随着地下室结构的施工，支撑的拆除是普遍存在的一个施工过" />
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深基坑地下室楼板换撑技术的应用
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　【摘要】深基坑支护工程中，内支撑梁为整个支护体系的重要组成部分，随着地下室结构的施工，支撑的拆除是普遍存在的一个施工过程，采用楼板换撑技术可以解决支护由于内支撑拆除所导致的稳定问题，也可以在地下室外边基坑还没回填前提前进行上部支撑梁拆除和主体结构的施工，加快了地下室施工进度，实践证明“深基坑地下室楼板换撑技术”简便实用，能够取得良好的社会经济效益。 中国论文网 /2/view-7042283.htm　　【关键词】深基坑；内支撑；楼板换撑 　　前言：在深基坑地下室支护中，钢筋混凝土内支撑是一种过渡性的支撑体系，当工程施工到一定阶段，这一临时支撑体系将逐步被拆除，对拆除时间、方法和拆除后应力转移等问题应认真分析和研究，楼板换撑技术原理就是让支护桩或地连墙因内支撑拆除所产生的部分应力通过换撑楼板分化或传递给具备足够承受能力的第三方，即已经施工完成且达到相当强度的地下室外墙及楼板，而整个支护体系依然发挥正常的支护作用。 　　1、工程概况 　　来福士广场地块位于广东省深圳市南山区，东侧紧邻南海大道，南侧为登良路，南北侧为创业路，占地面积31，119.0?O，拟建建筑包括国际甲A写字楼、雅诗阁酒店两幢高层建筑物以及配套商业设施。地上部均为23层、地下4层，结构形式为框支剪力墙和框筒结构。场地南北方向长约420m，东西方向长40～100m，基坑开挖深度约20.1～21.0m。 　　2、基坑支护工程概况 　　根据基坑的规模、深度、地质条件及周边环境等条件，按有关规范的规定，本工程基坑安全等级定为一级，对控制变形要求严格，采用桩+锚+内支撑方案。采用D1.0m钻孔咬合桩，一晕一素布置，桩间距0.8m，设2层支撑，拐角处3层，上部设两排锚索，锚索竖向间距3m，水平布置间距1.6m。内支撑立柱采用?700钢管，壁厚8mm，内灌C30砼；内支撑梁有ZC1（700x900）、ZC2（900x1000）、ZC3（）、ZC4（）四种类型、腰梁有YL1（）、YL1-S（）、YL2（800x1200）三种类型，冠梁尺寸大小为800x800。 　　3、静态爆破拆除原理及施工方法 　　考虑到对周边环境的影响，本工程支撑梁拆除决定采用“静态爆破拆除”的方法，静态破碎剂进行破碎的机理与炸药破碎机理不同，它主要是靠破碎剂在被破碎体内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高、体积膨胀，以致逐渐增大对孔壁的静膨胀压力作用，使介质产生龟裂而解体，静力膨胀破碎法也称静力迫裂或静力破碎技术。应特别注意，该施工方法要严格按设计要求在支撑梁上钻取爆破孔，分布点应控制准确，孔深应符合设计要求，既要满足爆破要求，也应保证施工安全，静态爆破胀力大，安全可靠，破碎钢筋混凝土时没有飞石，没有噪声及振动，也无毒气排放，不致对周围物体造成大的影响。 　　静态爆破后，配合风镐清除混凝土，然后用氧气乙炔割断钢筋，内支撑拆除顺序如下：先拆除支撑次梁后拆除支撑主梁；同一根支撑梁从两头向中间对称进行拆除。拆除过程中应做好以下工作：严格控制基坑周边10米范围内堆载，范围内的堆载和其他荷载总和不超过15KP，认真做好支护桩和地下室结构的应力应变测试；注意观测邻近建筑物的位移与附加沉降，必要时采取相应的应急措施。 　　4、楼板换撑施工技术 　　（1）原设计换撑施工方案 　　在负四层地下室结构施工完成并待混凝土强度达到设计强度的85%后，对称回填负三层楼板以下地下室，在地下负三层楼板位置设置C20素混凝土传力带，待传力带混凝土强度达到设计强度的85%后，拆除第三道支撑。 　　待地下室负二、负三层混凝土强度分别达到设计强度的85%时，对称回填地下负三层、负二层楼板，其中在地下负二层楼板位置处设置C20素混凝土传力带，待传力带混凝土强度达到设计强度的85%后，拆除第二道支撑和第一道支撑，然后完成整个地下室的施工。 　　基坑地下室外墙与支护桩间的回填采用中粗砂或石粉等无粘性土材料。 　　（2）新设计换撑施工方案 　　若采用原设计换撑方案，初略估计，从结构混凝土浇筑完成算起，外墙拆模、防水、回填、换撑素混凝土带施工及达到设计强度总计需用15天左右时间才可进行上部支撑梁拆除，由于本工程地下室面积大，工期紧，这种换撑方案容易造成大量的结构施工工人窝工，地下室施工进度无法满足业主的节点工期要求，经过甲方、监理、施工、设计单位开会讨论后，决定改用将地下室楼板外伸顶住支护桩或地连墙的方式进行换撑，待换撑楼板混凝土强度达到设强度的85%时即可进行上部支撑梁的拆除，与原设计换撑方案相比每层施工可节约工期7天左右，采用楼板换撑的平面和剖面布置情况具体如下图： 　　楼板换撑分别在地下室底板、地下室负三层楼板、地下室负二层楼板及地下室负一层楼板处进行，将上述位置底板、楼板外伸至支护桩（墙）边顶紧，支护桩（墙）接触的部位必须先进行凿毛处理。 　　板挑出宽度为主体外墙与基坑支护边的净空间距，板厚为200?L，换撑板采用与相邻结构板标号相同混凝土进行施工。 　　换撑板配筋为原相邻楼板面钢筋与附加筋相结合的形式，具体如下： 　　将楼板钢筋外伸至支护边，再用附加钢筋加强。附加钢筋共分三种情况：①当板宽度≤800mm时，附加板筋 10@200；②当宽度为800mm～1000mm时，附加板筋 14@200；③当宽度>1000mm时，附加板筋 16@200。所有附加筋锚入相邻主体结构板内35d（d为钢筋直径）。沿换撑板与支护相交的外围一圈设置200×200暗梁，暗梁配筋为主筋4 16，箍筋 8@200。地连墙侧换撑板不设暗梁。 　　换撑板每隔3m设置一个预留洞口，洞口尺寸为2m（长）×（板挑出宽―暗梁），现场施工时，可通过调整板宽使开洞避开主梁位置。 　　换撑板施工完成后再通过预留洞口进行回填施工，回填采用3%水泥石粉或中粗砂水冲回填。 　　5、结语 　　深基坑楼板换撑技术的应用，能有效的缩短地下层数较多的地下室施工工期，来福士广场工程严格执行本文所提出的技术措施，经实践检验，换撑过程中已施工完成的结构未出现过大变形、裂缝，施工完成后底板也未出现渗水现象，证明了该换撑方案的正确性，达到了预期的效果和目的。
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内支撑支护在深基坑工程中的应用
核心提示：本文结合工程实例，详细阐述了深基坑工程采用排桩+锚索+内支撑复合支护技术的方案设计，并对施工降水、施工监测进行了深入的说明和总结，实践证明，该深基坑工程支护技术方案是成功的。&
　　深基坑开挖中内支撑系统的围护方式近年来得到了广泛的应用，特别是在软土地区开挖深度深、基坑面积大的情况，传统的内支撑支护技术在施工中需要在基坑内侧占用大量的空间资源，这就造成工程的造价增加，工期增长，在一定程度上还会增加施工难度。而内支撑系统由于具有无需占用基坑外侧地下空间资源、可提高整个围护体系的整体强度和刚度以及可有效控制基坑变形的特点而得到了大量的应用[1]。
　　1工程概况
　　山东省德州市百脑汇资讯广场项目位于城市中心，由5栋地上29～32层的商住综合楼组成。整体地下四层，为地下超市及车库等，北部及南部为地上99.5m的住宅楼，东部为130m的办公楼，周边为5层的裙楼组成，塔楼及裙楼区域设置地下四层地下室。基坑面积为16478m2，周长为514m，基坑形状大致呈矩形，裙楼区域开挖深度为16.700m，塔楼区域开挖深度为18.100m、18.300m、18.900m，塔楼局部开挖深度23.200m。
　　基坑周边环境相当复杂，西侧基坑边线距二层营业楼约9.6m～14.3m，营业楼为二层砖混结构，条形基础，埋深约1.5m；基坑北侧设有燃气管道、通信电缆、热力管道、电力管线、给水管道，最近处距离基坑边线约6.5m，管道（管线）埋深均小于1.2m，距离基坑边线约13.5m为排水管道，埋深2.5m；基坑东侧设有给水管道、电信管线、天然气管道，最近处距离基坑边线约9m，管道（管线）埋深均小于1.2m。
　　2工程地质条件
　　根据场地岩土工程勘察报告，拟建场地主要为地貌单元属鲁西北黄河冲积平原。场地表层主要第四系全新统-上更新统冲积粘性土、粉土和砂土组成，地表分布有杂填土。勘察期间，钻孔内测得地下水埋深2.80～4.60m，地下水类型为第四系孔隙潜水，第12层粉细砂为承压水层，典型地质剖面图见图1。
　　3基坑围护结构方案设计
　　3.1方案选择由于从环境保护角度，本基坑工程周围环境条件比较复杂，无论基坑四周的道路，任何较大的沉降都有可能引起社会不安或管线安全，及其基坑西侧市场人流量较大，基础为条形基础，对附加变形能力弱。
　　基坑开挖施工过程中可能引起周边环境沉降的因素主要有以下几个方面：
　　①由于基坑支护结构刚度较小，引起过大的基坑侧壁侧向变形，从而造成基坑坡顶地面裂缝和坡顶的较大沉降。避免此类问题出现的措施是采取刚度较大的支护结构。
　　②由于基坑周边水位下降较大，引起土层沉降，造成地面变形过大而影响市政管线或者周边建筑物的安全。避免此类问题出现的措施是采用止水帷幕，增加地下水渗流绕流路径[2]，同时配合以合理的回灌措施，以减少或避免坑内降水导致坑外地下水位下降带来的附加沉降问题。
　　针对以上两方面，在保证基坑本身和周边环境安全的前提下，选择经济合理可行的支护方案和地下水控制方案。因此基坑工程采用排桩+锚索+内支撑的复合设计方法，能够保证上部土体的大面积开挖及其基坑支护结构的刚度要求，在经济和安全上具有较大的优势。排桩+内支撑在实践中已经发展并形成了成套的设计理论和专项施工技术。本工程地下水位较高，采用三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕是可靠、合理的选择。上部锚索施工完后，基坑可开挖到-4.600m位置处进行工程桩施工，可减少工程桩的空送距离，减少施工成本。由于三轴水泥土搅拌桩的止水性能较好，可满足将来基坑内工程桩施工的需要，因此本工程采用排桩+锚索+内支撑复合支护体系。
　　3.2围护结构的方案设计排桩采用直径1.0m的钻孔灌注桩，桩长为28m，桩间距1.2m，采用C30混凝土。基坑上部采用锚索，考虑到普通锚索锚固力以及支锚刚度较小，为控制基坑围护体的受力和变形，仅第一道为普通锚索，锚索间距2.4m，锚索倾角15度，孔径150mm，锚索长度26.5m～29.5m。下面两道采用旋喷搅拌加劲桩，间距2.4m，锚索倾角15度，孔径300mm，锚索长度21m～23.5m。基坑下部设置两道内支撑，两道钢筋混凝土水平支撑体系均采用对撑结合角撑的方式（见图2），第一道支撑系统中心标高为-8.200，第二道支撑系统中心标高为-11.650。基坑周边全部采用单排三轴深层水泥土搅拌桩止水帷幕加桩锚支护，深层搅拌桩采用套接一孔法施工，桩径850@600mm，三轴搅拌桩桩内搭接0.25m。桩顶标高控制在自然地坪，桩长26.5m，进入到第11层粉土层，围护结构剖面图见图3。
　　3.3降水方案由于止水帷幕的设置增加了坑外地下水进入坑内的绕流路径长度，基坑实施阶段采用管井疏干坑内水即可，降水井位置宜根据建筑物结构情况设置在电梯井附近或后浇带等有利位置。根据工程情况，为了保证基坑土方开挖和支护以下地下结构主体施工期间的安全正常进行，需要对基坑内进行降水处理，并由于承压水压力过大，采用抽灌一体化降水方案，坑内疏干井，减压井，坑外回灌井。
　　3.4换撑施工基础底板时应采用C30膨胀混凝土填实底板与围护桩之间的空隙形成传力带，传力带面标高为
　　-9.400与-12.800。底板及传力带混凝土强度到达80%设计要求后拆除钢筋混凝土支撑，支撑拆除采用人工凿除。支撑拆除时加强对基坑的位移监测。根据本工程的拆撑工况，钢筋混凝土支撑的拆除时间为相关部分的主体结构和周边换撑全部形成并达到设计强度的80%以上时实施。
　　综上所述，本基坑工程设计方案，采用排桩支护，基坑上部采用锚索，下部采用两道混凝土水平内支撑。地下水控制采用三轴深层水泥土搅拌桩解决止水，管涌和流砂问题，再配合疏干井降水，并由于该场地存在承压水层，设置适当的减压井解决突涌的问题。本方案有效解决了传统内支撑支护技术需要在施工中需要在基坑外侧占用大量的空间资源的缺点。本方案的成功使用，对位于城市周边环境、地质条件复杂的大型深基坑工程施工具有一定的借鉴意义。
　　参考文献：
　　[1]刘国彬，王卫东.基坑工程手册[M].二版.中国建筑工业出版社，2009.
　　[2]龚晓楠，高有潮.深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社，1999.
　　[3]吴亚军，卢文阁，栾茂田.深基坑支护结构优化设计探讨[J].建筑结构，2000（11）.
　　[4]王沛，赵军，丁克胜.内撑式支护结构支撑内力的实测与计算[J].施工技术，2000（1）.