格柵倒掛聯合內支撐在城市基坑支護中的應用

蘇鐘琴 郭蘭杰

摘要：隨著城市的快速發展，土地資源越發緊張，深基坑是未來基坑的發展趨勢。本文以北京城區內某深基坑項目為例，以格柵倒掛聯合內支撐的方式對有管線穿過的深基坑進行了基坑支護設計，并按此施工，達到了預期的效果。

關鍵詞：格柵倒掛? ?內支撐? 地下管道? 基坑支護

1 前沿

常規建筑基坑支護越來越不能滿足城市基坑支護的需求，諸如管線保護、周邊建筑、構筑物的安全。在近幾年的城市基坑支護中越來越多的采用格柵倒掛聯合內支撐的方式來加固深基坑。但影響基坑穩定的因素除了土層性質、設計等因素外，施工工藝、材料選擇、管理等因素同樣會影響基坑穩定。

2 工程概況

本文結合北京城區內某工程豎井支護的相關方案及數據來說明影響基坑穩定的因素。

豎井平面范圍對基槽開挖造成影響的共包括3條管線，依次為φ1500污水管線、φ500燃氣管線、φ350自來水管線，管線埋深1～2m，基坑支護中需對上述管線進行保護。

2.1 地層情況

開挖深度范圍內依次為雜填土、第四紀沉積的粉質粘土、粘質粉土③層和砂質粉土、粘質粉土③1層，局部為粉砂、細砂③2層及重粉質粘土③3層。

2.2 地下水

開挖深度共2層地下水。第一層地下水類型為上層滯水，穩定水位埋深為3.24～4.60m;第二層為潛水，穩定水位埋深為7.50～9.50m。

3 基坑支護工程設計

3.1基坑支護設計

豎井基坑側壁安全等級為一級，重要性系數為1.1。基坑上口線2m范圍內不得堆載，2m-8.5m范圍堆載不得超過20kPa。

（2）豎井剖面，基坑支護深度約8.5m，采用格柵倒掛+鎖腳錨桿土釘+內支撐支護形式。

① 鎖口圈梁：在井口設C25現澆混凝土鎖口圈梁一道，斷面尺寸為0.8m（寬）×0.6m（高）。在鎖口圈梁上砌240mm厚維護墻，高出現狀地面0.4m。

② 水平鋼隔柵：豎井的鎖口圈梁以下部分采用噴射混凝土+水平鋼格柵+鋼筋網片的結構。水平鋼格柵上部4.5m范圍豎向每0.5m設一榀，下部4.0m范圍豎向每0.75m設一榀。豎向連接筋采用1C20連接，水平間距1.0m，與鎖口圈梁鋼筋焊為一體，端頭嵌入地面不小于0.3m。

③ 支護深度范圍內共設置9排縮腳錨桿土釘，土釘長度為2.0m，端頭設彎鉤與格柵電焊連接。土釘桿選用1C18螺紋鋼。上部4.5m土釘垂直間距1.0m，下部4m垂直間距0.75m，水平間距1.5m，孔徑Ф100mm，傾角為10°，常壓灌注水灰比為0.5的水泥漿，漿體強度等級不小于M20。

④ 面板采用φ6@300mm×300mm鋼筋網，鋼筋網位于豎向連接筋外側，面層噴射50mm厚的C20混凝土。

⑤深度范圍內布設兩道橫撐，豎向間距2.0m，水平間距2.5m-3.0m。橫撐采用1根25b工字鋼。支撐件采用2×2 C 20螺紋鋼預埋件，螺紋鋼插入支護結構背后土體不小于1.0m，鋼筋上下均設置一根 75×75×6角鋼，角鋼長度不小于0.4m，與預埋螺紋鋼單面焊接相連，每側角鋼布設一排M10*70的膨脹螺栓，水平間距10cm，端頭截斷，使之與角鋼平面一致。在角鋼上放置1根25b工字鋼，兩側端頭與角鋼焊接相連。

（3）豎井與明開挖段連接部位，采用直立土釘墻支護。

設置3排土釘，土釘長度均為4.0m。土釘桿選用1C18螺紋鋼。土釘間距為1.5m（垂直）×1.0m（水平），孔徑Ф100mm，傾角10°，常壓灌注水灰比0.5的水泥漿，漿體強度等級不小于M20。

面板采用φ6@250mm×250mm鋼筋網，鋼筋網外每道土釘與C 14橫向壓筋，橫向壓筋與土釘錨頭采用雙“L”彎鉤焊接相連，土釘墻面層噴射80mm厚的C20混凝土。

3.2管線保護設計

為保證通過豎井的污水、燃氣、自來水管線在施工過程中正常使用，對其采用如下措施進行保護：

（1）污水管懸吊設計

懸吊系統由橋架、橫梁、吊筋、錨樁組成。在格柵支護后設置錨樁，錨樁為φ800的人工挖孔灌注樁，樁長9.5m，7Φ20通長配筋，中間插入一根Φ108鋼管，樁頂設置一δ10厚鋼板。每側橫梁采用2根30B的工字鋼，每端超出錨樁樁邊不小于1.0m。吊筋采用1根Φ11的鋼絲繩，間距為0.5m，用不少于3個Y11的鋼絲卡固定，每根吊繩上均設置一個松緊器，保證吊繩正常發揮作用。橋架采用1根25b工字鋼，間距為0.5m。

（2）燃氣管線懸吊設計

懸吊系統由橋架、橫梁、吊筋組成。橫梁采用2根30B的工字鋼，每端超出基坑上口不小于2.0m。吊筋采用1根Φ11的鋼絲繩，間距為1.0m，用不少于3個Y11的鋼絲卡固定，每根吊繩上均設置一個松緊器，保證吊繩正常發揮作用。橋架采用1根18b槽鋼，上部與燃氣管線相接位置設置橡膠墊，間距為1.0m。

燃氣管線為DN500的鋼管，燃氣管線被揭露后，外刷防腐涂料，防止鋼管銹蝕。管線外側采用1根DN559*6鋼管，長4m，剖開后套在現狀燃氣管線上，焊接相連。

（3）自來水管線懸吊設計

懸吊系統由橋架、橫梁、吊筋組成。橫梁采用2根30B的工字鋼，每端超出基坑上口不小于2.0m。吊筋采用1根Φ11的鋼絲繩，間距為1.0m，用不少于3個Y11的鋼絲卡固定，每根吊繩上均設置一個松緊器，保證吊繩正常發揮作用。橋架采用1根18b槽鋼，間距為1.0m。

4工程難點

4.1基坑支護平面及剖面布置圖

根據造價控制指標及支護要求，本方案設計三面封閉，北側開口。如圖所示：

4.2本工程難點

上述基坑平面布置圖，北側開口增加基坑不穩定性。如有超載或降水過大將會影響基坑的穩定性。

5結束語

本項目完成按此設計方案施工，實現了在不對既有管線進行改移的前提下，完成了項目的基坑支護工作。在城市基坑支護中，施工場地狹小且基坑深度深，使得格柵倒掛和內支撐必然成為基坑支護發展趨勢之一。特別是在地下管線較多的土層中，管線保護以及管線漏水防護也是此類基坑支護項目的重點。

參考文獻

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