鋼斜撐結合排樁在基坑支護中的應用技術

莊小杰，龐戈，趙艷波，崔延瓏，陳烈，韓通

(中國建筑一局（集團）有限公司，北京 100161)

1 引言

隨著城市的建設和不斷開發，建筑群越來越密集、建筑高度越來越高，工程基坑的深度也隨之增加，這些深大基坑常常緊鄰建筑物、交通干線、地鐵隧道及各種地下管線，施工場地緊張，施工條件復雜、工期緊迫，基坑工程的設計和施工的難度越來越大。目前基坑支護形式主要有自然放坡、土釘墻、單（雙）排樁、地下連續墻等，但是由于基坑周邊的復雜性原因，傳統的或者單一的支護形式已經無法完全滿足基坑支護的需要，在使用排樁的情況下，增加一個水平力可以有效增強支護的安全性，但傳統水平支撐形式嚴重影響工期且施工難度大。合肥南站南廣場項目利用鋼斜撐結合排樁的支護形式進行基坑的支護，在施工空間受限、周圍毗鄰高鐵站房、運營地鐵等復雜條件下確保了基坑開挖、結構施工等安全穩定。

2 工程概況

合肥南站綜合交通樞紐南廣場工程位于合肥市包河區，總建筑面積88177㎡，是合肥市重點工程。工程為全地下建筑，地下共三層。結構形式采用現澆鋼筋混凝土框架結構，根據建筑功能要求，西側地下三層部分和東側地下一層部分連為一個整體，中間不設變形縫。樞紐南廣場位于合肥南站站區南側，上接高鐵站房為南站前廣場作為高鐵站房的主要疏散廣場。南廣場下部有兩條運營地鐵線路穿過。合肥南站綜合交通樞紐南廣場工程采用鋼斜撐加排樁原因主要有以下兩點：外部結構物局限，無法采用錨索施工，而單獨的排樁支護亦無法滿足支護要求；基坑臨近運營地鐵，單一的排樁支護或者對盾構區周邊土體進行加固易造成地鐵盾構區的水平變形，對運營地鐵安全產生極大威脅。

圖1 項目基坑開挖及支護效果圖

3 關鍵施工技術

鋼斜撐的安裝、支護、拆除是在整個基坑開挖及結構施工中穿插進行的，與排樁共同作用確保基坑的安全可靠，主要施工工序如下：

清理大面土方→排樁施工→冠梁施工→開挖一階預留土方→部分筏板及鋼撐支座1施工→鋼斜撐1施工→開挖二階土方→腰梁施工→部分筏板及鋼撐支座2施工→鋼斜撐2施工→四次挖土→剩余筏板施工→樁間土支護→結構施工→肥槽素混凝土回填→鋼支撐拆除。

圖2 鋼斜撐體系示意圖及現場實施效果圖

3.1 鋼斜撐的施工

3.1.1 鋼斜撐的組成加工

每根鋼斜撐由若干段鋼管通過法蘭連接而成，鋼斜撐的末端設置有活絡頭，作用是在此位置施加預應力。

3.1.2 鋼斜撐的安裝

當排樁施工完成后，依次施工完成排樁的冠梁、腰梁及鋼斜撐的基礎底座，同時排樁的冠梁、腰梁及鋼斜撐的基礎底座上都預埋有鋼板用以固定鋼斜撐，鋼斜撐位置根據平面圖布置，現場須復核，應避開塔吊和主體結構梁柱等，安裝時通過電動葫蘆吊起位于鋼斜撐端部的吊環進行提升到位，一端連接在底座位置，另一端與冠梁、腰梁預留的鋼板位置連接。

3.2 鋼斜撐與結構交接節點處防水處理

由于鋼斜撐必須在地下主體結構施工完成后才可以拆除，因此不可避免的存在鋼斜撐穿結構外墻及底板的情況，這些節點的防水處理尤為關鍵，一旦處理不好將會存在嚴重的滲漏隱患。

3.2.1 鋼斜撐與底板交接位置的防水處理

鋼斜撐支座一般在結構底板以下，結構施工時鋼斜撐會直接穿過結構底板，目前此節點防水處理有兩種方法，卷材預做法及鋼斜撐支座留后澆帶法。

①卷材預做法

鋼斜撐（部分）與基礎一起直接澆筑到結構底板中，斜撐在澆筑前會進行卷材包裹等專門的防水節點處理，待外墻全部完成后從底板頂部處切除鋼斜撐，然后在切割處再做防水加強處理。

②鋼斜撐支座處留置后澆帶法

在鋼斜撐底座位置設置后澆帶，斜撐與其底座采用螺栓連接，待結構施工完成后從斜撐底部處拆除斜支撐后進行此處后澆帶施工，可以有效防止因為斜撐基礎處防水節點處理不妥當造成的滲漏隱患。

3.2.2 鋼斜撐與外墻交接位置防水處理

鋼斜撐在外墻澆筑前需在此位置鋼斜撐外周圈焊接一圈止水鋼板，鋼斜撐切割完成后，在內圈再焊接一圈止水鋼板然后填滿高一等級的抗滲混凝土，這樣從鋼斜撐鋼管內外都遏制了滲漏隱患的產生，具體圖示如圖3。

4 結語

鋼斜撐結合排樁的支護相對于水平內支撐等支護形式更加靈活，施工更加便捷，其使用范圍受到外部條件約束較小，既方便土方開挖又能縮短工期降低造價，具有明顯的經濟效益，在合肥南站綜合交通樞紐南廣場工程整個基坑施工過程中，基坑總體及各監測要素始終處于一個較穩定狀態，證明了此組合支護形式的可靠性。

圖3 鋼斜撐拆除前與外墻交接處防水處理節點圖