深基坑內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換技術(shù)在工程中的應(yīng)用

趙軍

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

在建筑深基坑支撐施工中，技術(shù)類型比較多，要求綜合考慮工程基坑實際情況選擇適宜的技術(shù)類型。在建筑工程超大規(guī)模深基坑施工中，內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用比較常見，在施工前，要求對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面細(xì)致的分析，然后選用內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換技術(shù)，制定施工方案，確保能夠發(fā)揮良好的支護(hù)作用。

1 建筑工程地基施工的重要性

在建筑工程各類結(jié)構(gòu)施工中，地基施工至關(guān)重要，只有提高地基結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，才能為整個建筑工程施工質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。有些建筑工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，比如大跨度建筑，對于地基施工質(zhì)量的要求比較高，需嚴(yán)格控制地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，施工人員在地基施工中需選用先進(jìn)技術(shù)類型，制定完善的施工方案。通常情況下，在建筑工程地基結(jié)構(gòu)施工中，可在基坑中放置支撐結(jié)構(gòu)，保證基坑施工安全性，當(dāng)?shù)鼗┕ね瓿珊螅纯刹鸪卧O(shè)施。但是，在實際施工中，需多次進(jìn)行拆除，很難一次性完成支撐設(shè)施拆除工作，因此施工工期長，施工成本比較高，另外，在拆除過程中，地基支撐逐漸減弱，存在一定的安全隱患。對此，相關(guān)技術(shù)人員對基坑施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新調(diào)整，將內(nèi)支撐技術(shù)應(yīng)用于建筑工程地基施工中。相比傳統(tǒng)內(nèi)支撐技術(shù)，其可采用分階段拆除施工方式，不僅能夠保證施工人員生命安全，同時還可適當(dāng)加快施工進(jìn)度，節(jié)約施工成本。

2 建筑工程基坑內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換技術(shù)概述

在建筑工程基坑施工中，內(nèi)支撐拆除作業(yè)難度比較大，通過應(yīng)用基坑內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換技術(shù)，可避免由于基坑支護(hù)拆除不當(dāng)所造成的安全事故以及質(zhì)量問題，保證基坑支護(hù)穩(wěn)定性。通過將其應(yīng)用于實際施工中發(fā)現(xiàn)，在基坑施工中應(yīng)用支撐轉(zhuǎn)換施工技術(shù)，施工方式快速便捷，對于復(fù)雜施工環(huán)境的適應(yīng)性良好，因此應(yīng)用范圍廣泛，以逐漸發(fā)生成為基坑施工中的常用技術(shù)類型。在基坑內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換技術(shù)的實際應(yīng)用中，可提高支撐能力，保證受力平衡。

3 工程概況

某工程項目是由6 棟塔樓所組成的，基坑工程共分為6 個地塊，建筑工程基坑南北向的長度為400m，而東西向的長度為280m，基坑開挖深度在15～18m 之間。該工程項目南北向為B2地鐵線，而東西向為B3 地鐵線，其中，B2 線的開挖深度為19m，而B3 線基坑開挖施工中，最大深度為25m。該建筑工程基坑為超大規(guī)模深基坑，基坑開挖深度以及開挖面積均比較大。在6 個基坑工程施工中，對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)，需要應(yīng)用直徑為φl100～φ1300的鉆孔灌注樁以及三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工方式。在基坑施工中，整體共設(shè)置一道水平支撐，支撐結(jié)構(gòu)梁截面為1m×1m，兩橫一縱，可將6 個地塊進(jìn)行分割，對于局部區(qū)域，需設(shè)置角撐。對于B3 線局部深度比較大的部位，需應(yīng)用地下連續(xù)墻施工技術(shù)，同時還應(yīng)設(shè)置第二道水平支撐。該工程項目基坑開挖形式如圖1 所示。在本工程施工中，首先對施工區(qū)域進(jìn)行全面勘察，對于6 個地塊主體結(jié)構(gòu)，要求施工至地下3 層頂板，而對于B2 線和B3 線，要求施工至地下2 層頂板，并設(shè)置傳力構(gòu)件，即可拆除支撐整體。需要注意，在6 個地塊主體結(jié)構(gòu)施工中，總包單位的進(jìn)場順序有一定區(qū)別，因此，對于B2 和B3 的施工進(jìn)度的協(xié)調(diào)難度比較大。綜合考慮不同地塊施工進(jìn)度，可應(yīng)用內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換施工技術(shù)，并制定分階段拆撐施工方案。

4 內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換施工技術(shù)

4.1 第一階段換撐施工關(guān)鍵技術(shù)

對于第一階段換撐，要求在15 地塊的西側(cè)以及北側(cè)角撐兩端設(shè)置斜拋撐，斜拋撐結(jié)構(gòu)形式如圖2 所示。

圖1 六地塊基坑開挖深度

圖2 第一階段φ609 鋼管斜拋撐構(gòu)造

對于φ609 鋼管斜拋撐，要求能夠穿越地下3 層頂板，對此，當(dāng)?shù)装迨┕ね瓿桑⑶以诘叵? 層頂板施工前，應(yīng)提前將φ609鋼管放置在所需安裝的位置。對安裝位置進(jìn)行檢查，當(dāng)能夠達(dá)到安裝條件后，即可在地面進(jìn)行拼裝，并進(jìn)行整體吊裝，φ609 鋼管數(shù)量比較多，可應(yīng)用法蘭連接方式，將所有φ609 鋼管拼裝形成斜拋撐，在此過程中，采用塔式起重機(jī)吊裝，對于結(jié)構(gòu)上部、下部、上托座、下托座，需安裝預(yù)埋件并焊接。為了提高φ609 鋼管安裝的便捷性，對于上、下端頭，均采用型鋼活絡(luò)接頭。當(dāng)鋼管斜拋撐安裝完成后，應(yīng)用千斤頂對其施加500kN，確保能夠?qū)ⅵ?09鋼管與上、下托座緊密結(jié)合。在上述施工中，對于斜拋撐，要求穿越地下3 層頂板，對此，對于頂板穿越位置，要求設(shè)置孔洞，當(dāng)斜拋撐拆除后，即可封堵孔洞。

對于下托座，需安裝在主樓底板上，底板結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對于下托座鋼筋以及底板鋼筋同時綁扎，首先澆筑底板混凝土，然后再進(jìn)行下托座混凝土澆筑施工。對于上托座，需設(shè)置在內(nèi)支撐腰梁上，對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用植筋施工方式并擴(kuò)大截面。

4.2 第二階段換撐施工關(guān)鍵技術(shù)

對于第二階段換撐，要求在15 地塊的北側(cè)間距4m 設(shè)置φ609 鋼管斜拋撐，斜拋撐結(jié)構(gòu)形式如圖3 所示。

圖3 第二階段φ609 鋼管斜拋撐構(gòu)造

對于第二階段φ609 鋼管斜拋撐施工中，要求在拆除地下3層頂板支撐結(jié)構(gòu)后再安裝，需要注意，此時不具有鋼管就位施工條件，因此，對于第二階段鋼管的就位時間，要求與第一階段相同，當(dāng)?shù)装迨┕ね瓿桑⑶以诘叵? 層頂板施工前進(jìn)行φ609 鋼管安裝。對于第二階段鋼管，首先在地面拼裝，然后再吊裝，但是與第一階段相比，無法使用塔式起重機(jī)進(jìn)行吊裝，因此，應(yīng)在地下3 層頂板的適宜位置預(yù)埋鋼筋調(diào)換，并利用鋼絲繩、吊車進(jìn)行吊裝，當(dāng)鋼管斜拋撐安裝完成后，還需應(yīng)用千斤頂對其施加500kN。

對于下托座，需安裝在主樓底板上，下托座尺寸以及施工方式與第一階段施工方法相同。對于上托座，要求設(shè)置在地下室外墻結(jié)構(gòu)中。對于外墻結(jié)構(gòu)與圍護(hù)樁之間，可設(shè)置厚度為500mm 的C30 素混凝土換撐板帶，將二者形成有效整體。

4.3 傳力構(gòu)件施工關(guān)鍵技術(shù)

在不同階段換撐施工前，對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的孔隙，可安裝傳力構(gòu)件，確保在拆除支撐結(jié)構(gòu)后，依然能夠有效傳遞水平力。在本工程施工中，傳力構(gòu)件主要有以下幾種類型：①在各個地塊主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間、主體結(jié)構(gòu)與地下空間側(cè)墻之間，需應(yīng)用中粗砂進(jìn)行回填并壓實處理，同時，對于基礎(chǔ)底板以及地下3 層頂板位置，需澆筑厚度為500mm 的C30 素混凝土板，將其作為傳力結(jié)構(gòu)；②對于各個地塊基礎(chǔ)底板后澆帶以及地下3 層頂板梁后澆帶位置，需采用工字型鋼，將其作為傳力構(gòu)件，封頭板為厚度20mm 的鋼板，在鋼筋綁扎施工中做好預(yù)埋處理；③在B2 地鐵線以及B3 地鐵線的側(cè)墻內(nèi)，需設(shè)置φ609 鋼管對撐，將其作為傳力構(gòu)件。在側(cè)墻以及基礎(chǔ)底板之間換撐板帶施工完成后，即可進(jìn)行φ609 鋼管對撐安裝，應(yīng)用千斤頂對其施加500kN。

4.4 鋼管斜拋撐拆除條件

在第二階段鋼管斜拋撐安裝施工完成后，即可拆除第一階段鋼管斜拋撐，而在第二階段鋼管斜拋撐拆除時，要求完成B3 地鐵線地下2 層頂板施工，并且必須保證混凝土澆筑完成后強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值，同時，還需對B3 地鐵線于地塊主體結(jié)構(gòu)之間的縫隙進(jìn)行回填處理，在換撐板帶混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計值后，即可拆除第二階段鋼管斜拋撐。

4.5 內(nèi)支撐拆除技術(shù)

在內(nèi)支撐拆除過程中，有爆破拆除以及機(jī)械拆除兩種方式，其中，爆破拆除法快速便捷，但是在本工程內(nèi)支撐拆除過程中，需進(jìn)行多次爆破，因此很難保證施工現(xiàn)場安全性。雖然機(jī)械拆除方式速度比較慢，但是可應(yīng)用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，安全隱患少，可避免對主體結(jié)構(gòu)施工造成不良影響。因此，在本工程施工中，應(yīng)用機(jī)械拆除施工技術(shù)。

5 結(jié)語

建筑行業(yè)為我國支柱型產(chǎn)業(yè)，在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著十分重要的作用。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，工程項目建設(shè)規(guī)模和高度均不斷增加，在超大規(guī)模深基坑施工中，施工質(zhì)量和安全控制難度比較大，要求嚴(yán)格控制支撐拆除作業(yè)過程，對此，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，高度重視深基坑內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換技術(shù)的開發(fā)以及應(yīng)用。本文結(jié)合實例，對超大規(guī)模深基坑內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用要點進(jìn)行了詳細(xì)探究，在本工程15 地塊深基坑施工中應(yīng)用內(nèi)支撐轉(zhuǎn)換施工技術(shù)，能有效解決傳統(tǒng)內(nèi)支撐無法一次性拆除的弊端，同時還可滿足地下結(jié)構(gòu)向上施工要求，保證基坑施工安全性，提高項目建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益。