緊鄰地鐵深基坑斜撐支護體系施工技術

李軻

【摘要】本文結合工程實例，在完成基坑圍護體內側第二道錨桿支護后，鋼筋混凝土圍檁先行施工，型鋼立柱在高壓旋噴樁初凝之前吊裝就位，利用型鋼立柱、型鋼斜拋撐及連桿組成斜撐支護體系，保證了基坑安全，達到了預期的效果，給后續類似工程提供參考借鑒。

【關鍵詞】深基坑;斜撐支護;施工

1、工程概況

金水建業凱旋廣場項目位于鄭州市花園路與農科路交叉口西北角，由R2至R4獨立商業、T1北商務辦公樓、T2南商務辦公樓及R1集中商業組成，為雙塔超高層綜合體建筑。項目總建筑面積約27.2萬㎡，辦公樓為框筒結構，地上34層，建筑高度155m，組合式獨立商業采用鋼結構支撐框架體系，地上3～5層，地下為三層整體車庫，局部有夾層，地下室建筑面積約8.2萬㎡。

2、工程特點及基坑支護方案選擇

本工程基坑深18.55m，原基坑支護設計體系[1]采用排樁+錨桿支護，但東側基坑支護樁邊線距地鐵二號線隧道邊線邊線3.11m，東側基坑長約35m，且地鐵隧道位置與第三道、第四道錨桿位置重疊，導致錨桿無法正常施工，如何保證基坑安全，保證工期，對基坑支護體系進行選擇顯得尤為重要。

為了實現基坑安全及工期目標，本工程基坑圍護體內側第二道錨索支護施工完成后，即進行斜撐頂部上部預留土方的卸載外運，然后進行鋼筋混凝土圍檁（包含預埋件的預埋）及型鋼立柱高壓旋噴樁基礎施工，利用型鋼立柱、型鋼斜拋撐及連桿組成斜撐支護體系，最后進行基坑周邊區域地下室結構施工。

3、斜撐支護體系設計

3.1型鋼斜撐支護體系設計

型鋼斜撐支護體系立柱及斜拋撐采用Q345級H350×350×12×19型鋼，連桿采用H175×175×7.5×11型鋼，斜桿采用14b槽鋼，斜撐支護體系拋撐上下端分別作用在鋼筋混凝土圍檁和筏板基礎上。

3.2型鋼斜撐穩定性驗算

首先進行斜撐支護體系頂部土層側壓力[2]計算，進而驗算型鋼斜撐穩定性。

（1）土壓力模型（見表1）

（2）內力位移包絡圖（見圖1）

由內力包絡圖可知，斜撐頂部承受水平力為1845.84kN。型鋼斜撐計算參數見表2。

（3）設計軸力為1845.84×cos17°=176

5.2kN（傾角17°），穩定性系數根據《鋼結構設計規范》GB50017-2003[4]可得，見表3：

（4）強度驗算

N/An=101.5<315（MPa），滿足規范要求。

（5）穩定性驗算

平面內穩定性驗算：

N/φxA=112.8<315（MPa），滿足規范要求。

平面外穩定性驗算：

N/φyA=162.4<315（MPa），滿足規范要求。

4、關鍵施工技術措施

4.1斜撐頂部預留土方施工

完成基坑圍護體內側第二道錨索支護后，進行斜撐支護體系上部預留土方卸載外運，上部預留土方厚約2.5m。

4.2鋼筋混凝土圍檁及筏板施工

鋼筋混凝土圍檁及筏板同步施工，圍檁截面尺寸為700×700mm，圍檁采用6根直徑為20的HRB400級U形鋼筋錨入排樁300mm，筏板內埋入預埋件。

4.3型鋼柱施工

采用XPB-20B型高壓旋噴樁機進行旋噴樁施工，樁徑為600mm，旋噴樁作為型鋼立柱的基礎，樁身混凝土初凝之前，立柱吊裝就位。

4.4斜撐及連桿施工

斜撐與立柱滿焊，斜撐之間通過H175×175×7.5×11型鋼連桿及14b槽鋼斜桿焊接連接，斜撐梁側對稱設置加勁肋，加勁肋間距不大于1.5m，斜撐與圍檁利用預埋件與活絡端滿焊鉸接，與筏板利用預埋件滿焊固結。

4.5斜撐下方土方開挖

土方開挖采用60型號反鏟挖掘機，因無正式出土坡道，土方外運需利用小型翻斗車，通過地下室汽車坡道盤轉至室外統一外運。預留土方清運完成，型鋼立柱焊接止水鋼板，止水鋼板位于筏板基礎中部。

4.6地下室結構施工

斜撐體系及其下部土方卸載外運完成，立即開始該區域地下室負三層結構施工，待該層外墻混凝土強度達到設計要求，采用C15級素混凝土進行外墻與灌注樁之間填充澆筑作業，待外墻及傳力帶混凝土強度等級達到設計要求后，將斜撐支護體系進行切割拆除。

結論：

本工程深基坑斜撐支護體系施工技術的運用取得了預期效果：⑴有效的保證了基坑的安全;⑵成功的解決了基坑緊鄰地鐵隧道導致下層錨桿無法施工的難題;⑶地下室結構及時完成，縮短了工期，為后續類似施工提供了參考借鑒。

參考文獻：

[1]宋福源，程學軍.組合支護在某特大深基坑工程中的應用[J].工業建筑，2007，37（S1）：840-843.

[2]胡敏云，夏永承，高渠清.樁排式支護護壁樁側土壓力計算原理[J].2000，19（3）：376-379.

[3]JGJ120-2012建筑基坑支護技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[4]GB50017-2003鋼結構設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2003.