深基坑内支撑转换技术在工程中的应用

赵军

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

在建筑深基坑支撑施工中，技术类型比较多，要求综合考虑工程基坑实际情况选择适宜的技术类型。在建筑工程超大规模深基坑施工中，内支撑转换技术的应用比较常见，在施工前，要求对基坑围护结构进行全面细致的分析，然后选用内支撑转换技术，制定施工方案，确保能够发挥良好的支护作用。

1 建筑工程地基施工的重要性

在建筑工程各类结构施工中，地基施工至关重要，只有提高地基结构施工质量，才能为整个建筑工程施工质量控制奠定基础。有些建筑工程结构形式复杂，比如大跨度建筑，对于地基施工质量的要求比较高，需严格控制地基结构稳定性，施工人员在地基施工中需选用先进技术类型，制定完善的施工方案。通常情况下，在建筑工程地基结构施工中，可在基坑中放置支撑结构，保证基坑施工安全性，当地基施工完成后，即可拆除支撑设施。但是，在实际施工中，需多次进行拆除，很难一次性完成支撑设施拆除工作，因此施工工期长，施工成本比较高，另外，在拆除过程中，地基支撑逐渐减弱，存在一定的安全隐患。对此，相关技术人员对基坑施工技术进行创新调整，将内支撑技术应用于建筑工程地基施工中。相比传统内支撑技术，其可采用分阶段拆除施工方式，不仅能够保证施工人员生命安全，同时还可适当加快施工进度，节约施工成本。

2 建筑工程基坑内支撑转换技术概述

在建筑工程基坑施工中，内支撑拆除作业难度比较大，通过应用基坑内支撑转换技术，可避免由于基坑支护拆除不当所造成的安全事故以及质量问题，保证基坑支护稳定性。通过将其应用于实际施工中发现，在基坑施工中应用支撑转换施工技术，施工方式快速便捷，对于复杂施工环境的适应性良好，因此应用范围广泛，以逐渐发生成为基坑施工中的常用技术类型。在基坑内支撑转换技术的实际应用中，可提高支撑能力，保证受力平衡。

3 工程概况

某工程项目是由6 栋塔楼所组成的，基坑工程共分为6 个地块，建筑工程基坑南北向的长度为400m，而东西向的长度为280m，基坑开挖深度在15～18m 之间。该工程项目南北向为B2地铁线，而东西向为B3 地铁线，其中，B2 线的开挖深度为19m，而B3 线基坑开挖施工中，最大深度为25m。该建筑工程基坑为超大规模深基坑，基坑开挖深度以及开挖面积均比较大。在6 个基坑工程施工中，对于围护结构，需要应用直径为φl100～φ1300的钻孔灌注桩以及三轴水泥搅拌桩止水帷幕施工方式。在基坑施工中，整体共设置一道水平支撑，支撑结构梁截面为1m×1m，两横一纵，可将6 个地块进行分割，对于局部区域，需设置角撑。对于B3 线局部深度比较大的部位，需应用地下连续墙施工技术，同时还应设置第二道水平支撑。该工程项目基坑开挖形式如图1 所示。在本工程施工中，首先对施工区域进行全面勘察，对于6 个地块主体结构，要求施工至地下3 层顶板，而对于B2 线和B3 线，要求施工至地下2 层顶板，并设置传力构件，即可拆除支撑整体。需要注意，在6 个地块主体结构施工中，总包单位的进场顺序有一定区别，因此，对于B2 和B3 的施工进度的协调难度比较大。综合考虑不同地块施工进度，可应用内支撑转换施工技术，并制定分阶段拆撑施工方案。

4 内支撑转换施工技术

4.1 第一阶段换撑施工关键技术

对于第一阶段换撑，要求在15 地块的西侧以及北侧角撑两端设置斜抛撑，斜抛撑结构形式如图2 所示。

图1 六地块基坑开挖深度

图2 第一阶段φ609 钢管斜抛撑构造

对于φ609 钢管斜抛撑，要求能够穿越地下3 层顶板，对此，当底板施工完成，并且在地下3 层顶板施工前，应提前将φ609钢管放置在所需安装的位置。对安装位置进行检查，当能够达到安装条件后，即可在地面进行拼装，并进行整体吊装，φ609 钢管数量比较多，可应用法兰连接方式，将所有φ609 钢管拼装形成斜抛撑，在此过程中，采用塔式起重机吊装，对于结构上部、下部、上托座、下托座，需安装预埋件并焊接。为了提高φ609 钢管安装的便捷性，对于上、下端头，均采用型钢活络接头。当钢管斜抛撑安装完成后，应用千斤顶对其施加500kN，确保能够将φ609钢管与上、下托座紧密结合。在上述施工中，对于斜抛撑，要求穿越地下3 层顶板，对此，对于顶板穿越位置，要求设置孔洞，当斜抛撑拆除后，即可封堵孔洞。

对于下托座，需安装在主楼底板上，底板结构为钢筋混凝土结构，对于下托座钢筋以及底板钢筋同时绑扎，首先浇筑底板混凝土，然后再进行下托座混凝土浇筑施工。对于上托座，需设置在内支撑腰梁上，对于钢筋混凝土结构，应用植筋施工方式并扩大截面。

4.2 第二阶段换撑施工关键技术

对于第二阶段换撑，要求在15 地块的北侧间距4m 设置φ609 钢管斜抛撑，斜抛撑结构形式如图3 所示。

图3 第二阶段φ609 钢管斜抛撑构造

对于第二阶段φ609 钢管斜抛撑施工中，要求在拆除地下3层顶板支撑结构后再安装，需要注意，此时不具有钢管就位施工条件，因此，对于第二阶段钢管的就位时间，要求与第一阶段相同，当底板施工完成，并且在地下3 层顶板施工前进行φ609 钢管安装。对于第二阶段钢管，首先在地面拼装，然后再吊装，但是与第一阶段相比，无法使用塔式起重机进行吊装，因此，应在地下3 层顶板的适宜位置预埋钢筋调换，并利用钢丝绳、吊车进行吊装，当钢管斜抛撑安装完成后，还需应用千斤顶对其施加500kN。

对于下托座，需安装在主楼底板上，下托座尺寸以及施工方式与第一阶段施工方法相同。对于上托座，要求设置在地下室外墙结构中。对于外墙结构与围护桩之间，可设置厚度为500mm 的C30 素混凝土换撑板带，将二者形成有效整体。

4.3 传力构件施工关键技术

在不同阶段换撑施工前，对于结构构件的孔隙，可安装传力构件，确保在拆除支撑结构后，依然能够有效传递水平力。在本工程施工中，传力构件主要有以下几种类型：①在各个地块主体结构与围护结构之间、主体结构与地下空间侧墙之间，需应用中粗砂进行回填并压实处理，同时，对于基础底板以及地下3 层顶板位置，需浇筑厚度为500mm 的C30 素混凝土板，将其作为传力结构；②对于各个地块基础底板后浇带以及地下3 层顶板梁后浇带位置，需采用工字型钢，将其作为传力构件，封头板为厚度20mm 的钢板，在钢筋绑扎施工中做好预埋处理；③在B2 地铁线以及B3 地铁线的侧墙内，需设置φ609 钢管对撑，将其作为传力构件。在侧墙以及基础底板之间换撑板带施工完成后，即可进行φ609 钢管对撑安装，应用千斤顶对其施加500kN。

4.4 钢管斜抛撑拆除条件

在第二阶段钢管斜抛撑安装施工完成后，即可拆除第一阶段钢管斜抛撑，而在第二阶段钢管斜抛撑拆除时，要求完成B3 地铁线地下2 层顶板施工，并且必须保证混凝土浇筑完成后强度达到设计值，同时，还需对B3 地铁线于地块主体结构之间的缝隙进行回填处理，在换撑板带混凝土结构达到设计值后，即可拆除第二阶段钢管斜抛撑。

4.5 内支撑拆除技术

在内支撑拆除过程中，有爆破拆除以及机械拆除两种方式，其中，爆破拆除法快速便捷，但是在本工程内支撑拆除过程中，需进行多次爆破，因此很难保证施工现场安全性。虽然机械拆除方式速度比较慢，但是可应用机械设备进行连续作业，安全隐患少，可避免对主体结构施工造成不良影响。因此，在本工程施工中，应用机械拆除施工技术。

5 结语

建筑行业为我国支柱型产业，在促进国民经济发展方面发挥着十分重要的作用。随着城市化进程的不断加快，工程项目建设规模和高度均不断增加，在超大规模深基坑施工中，施工质量和安全控制难度比较大，要求严格控制支撑拆除作业过程，对此，应加强技术创新，高度重视深基坑内支撑转换技术的开发以及应用。本文结合实例，对超大规模深基坑内支撑转换技术的应用要点进行了详细探究，在本工程15 地块深基坑施工中应用内支撑转换施工技术，能有效解决传统内支撑无法一次性拆除的弊端，同时还可满足地下结构向上施工要求，保证基坑施工安全性，提高项目建设经济效益。