深基坑工程中的提前拆撑施工技术

石宇颢 赵上锦 王 岩

中建钢构有限公司 江苏 靖江 214532

1 工程概况

靖江文化中心项目位于江苏省靖江市城东大道东侧、同兴路西侧、阳光大道南侧、新洲路北侧，规划用地面积112 025 m2，总建筑面积156 080 m2，其中地上建筑面积97 990 m2，地下建筑面积58 590 m2（图1）。±0.00 m相当于绝对高程＋4.20 m，地面整平相对高度－1.70 m。

图1 靖江文化中心效果图

本工程地下1层，局部地下2层，基坑地下1层主要开挖深度为6.2、8.5、8.9 m，地下2层主要开挖深度12.4 m，基坑开挖面积约49 500 m2，周长约1 028 m。基坑工程安全等级为二级，环境保护等级为三级；基坑设计使用年限为1 a。基础形式：预制混凝土方桩、钢筋混凝土灌注桩基础。深基坑箱型基础结构如图2所示。

2 深基坑支护设计

图2 深基坑箱型基础结构

基坑挖深6.20 m，采用三轴搅拌桩止水帷幕＋钻孔灌注桩＋内支撑组合形式的支护方式。三轴搅拌桩、钻孔灌注桩及内支撑桩顶标高为－7.90 m（图3、图4）。

3 深基坑支护施工工艺

3.1 三轴搅拌桩施工

搅拌桩施工按跳槽式双孔全套复搅式连接施工，接槎部分为重复套钻，以保证搅拌墙体的连续性和接头的施工质量，从而达到止水的目的。

3.2 钻孔灌注桩施工

共采用3台GZQ-1250型钻机正循环回转钻进成孔、清孔，钢筋笼在现场分段制作，孔口对（焊）接，起吊安放入孔，导管插入孔内后进行第2次清孔；采用预拌混凝土，导管埋入混凝土内连续灌注成桩[1-6]。

图3 深基坑支护剖面

3.3 格构柱施工工艺

格构柱主要包括钢立柱和立柱桩两部分，上部钢立柱为钢构件，下部立柱桩为钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。

3.4 冠梁及内支撑施工

测量放线 →基槽土方开挖→桩头截除→钢筋工程→钢筋安装→格构柱与钢筋相交的处理→ 模板支立→混凝土工程→模板拆除→ 内支撑安装

4 提前拆撑技术

由于深基坑内支撑与箱型基础内型钢柱安装位置出现碰撞冲突（图5），需要提前拆除内支撑才能完成型钢柱的安装。

图4 深基坑支护现场

图5 内支撑与型钢柱碰撞模拟

型钢柱采用160 t履带吊在深基坑周边进行吊装，对于提前拆除内支撑后如何保证剩余深基坑支护的稳定性，我们考虑了以下几种方案[7-11]。

4.1 坑边卸土

一般指基坑开挖后边坡对基坑里面有压力，压力过大会造成边坡不稳甚至是塌方。为防止类似危险存在，在具备条件的情况下，将基坑四周边坡上的土挖除一部分，类似形成台阶状，以减小边坡上的荷载，增加基坑的稳定性。

4.2 换撑牛腿

考虑到箱型基础区域底板混凝土分2次浇筑，在第1次底板浇筑时增设换撑牛腿，换撑牛腿高度1 000 mm，具体做法如图6、图7所示。

图6 换撑牛腿做法

图7 换撑牛腿节点详图

4.3 冠梁角撑

原内支撑拆除后，在冠梁4个角部增加角撑（图8、图9）。

图8 角撑平面布置

4.4 加固方案选择

结合工程的实际情况，对比坑边卸土、换撑牛腿和冠梁角撑这3个方案对工期、施工成本、施工可行性的影响后，选择了冠梁角撑这个对工期影响最小、施工可行性高的方案（图10）。

5 深基坑监测

5.1 深基坑监测点

在深基坑冠梁周边布置4～6个位移监测点。

5.2 深基坑监测内容及报警值

1）围护墙顶水平位移。报警值：累计值45 mm或变化速率5 mm/d（连续3 d）。

2）围护墙顶竖向位移。报警值：累计值35 mm或变化速率5 mm/d（连续3 d）。

图9 角撑与冠梁斜交节点及预埋件详图

图10 现场角撑施工

5.3 监测结果

以部分监测点为例，其位移监测结果见表1、表2。

由监测数据可知，在施工过程中深基坑支护的最大水平位移累计值为27 mm，最大竖向位移累计值为16 mm，都在安全可控的范围内，说明采用冠梁角撑的加固方案是安全合理的。

6 结语

在特定的深基坑施工中，根据基坑工程的特点及其周边环境，结合设计意图与现场的施工工况，进行支撑体系置换与提前拆除的施工方法是可行的。

表1 围护墙顶水平位移/mm（部分）

表2 围护墙顶竖向位移/mm（部分）

本工程针对深基坑提前拆撑的施工技术，提出了在深基坑施工中坑边卸土、换撑牛腿、冠梁角撑的方法，最终通过冠梁角撑解决了特殊深坑区域诸多碰撞难题，并进行安全监测，确保了工程安全顺利地进行，可供类似工程参考。