深基坑工程主楼区域后拆撑施工技术

刘 安/LIU An

（中建二局第二建筑工程有限公司，江苏 南京 210000）

城市地下空间不断扩张，高层建筑地基基础与地下室等需要越来越深的基坑。房建类深基坑工程项目中采用支护桩+支撑梁施工时，基坑范围内主楼部分框架柱会和基坑支撑梁产生位置冲突，主楼施工至换撑位置后需停滞，等待基坑全部换撑工作完成后才能整体拆除支撑梁，再继续向上施工。特别是在市区施工时，土方开挖进度受环保管控影响很大，基坑整体施工出正负零等待时间长。

1 工程概况

南京NO.2017G73B 地块项目为商业、办公综合体建筑，位于江苏省南京市江宁区。本工程占地面积2.2 万m2，建筑总面积9.4 万m2，本项目主楼共7 栋。7#楼为14 层公寓，2#～6#楼为2 层、11 层、13 层办公楼，1#楼为2 层商业。

本工程为框架结构，设计使用年限为50 年，抗震设防烈度为7 度，框架结构抗震等级为二级，地基基础设计等级为甲级。本工程地下室两层，基坑深度为9.7m。3#～7#楼区域为大基坑，支护设计为灌注桩竖向支撑+一道钢筋混凝土水平支撑。在施工负二层顶板时进行换撑块施工，换撑工作整体完成后，待换撑块混凝土强度达到80%方能拆除支撑梁。

施工过程中业主调整计划，要求6#办公楼和7#公寓楼先行施工至3 层预售节点，从开挖到预售节点工期仅有60 天。再加上当地环保部门严格控制土方消纳，对工地出土管控严格，原计划每天出土4000m3，35 天完成出土，因环境管控每天只能出土1000m3，140 天才能完成出土工作，严重影响基坑开挖进度。

基于以上分析，常规施工无法满足业主要求，拟定以下施工思路：①调整施工部署，大基坑由整体开挖部署转变为按照从南向北开挖，优先开始7#公寓楼、6#办公楼及周边地库施工；②6#、7#楼采用带支撑施工技术，基坑支撑结构不拆除，直接向上带撑施工至地上3 层，达到预售节点。

2 技术分析

2.1 碰撞冲突处理

通过BIM 建模，将基坑支护平面布置与地下室梁、板、柱相碰撞查找冲突点，6#、7#及其周边地库区域共有14 根框架柱与支撑梁相互存在竖向冲突。按照框架柱与支撑梁竖向冲突的情况，划分了3 种工况：工况①：有7 根框架柱与支撑梁完全冲突；工况②：有3 根框架柱部分区域与支撑梁冲突，中间轴心直径300mm 范围内未受影响；工况③：有4 根框架柱仅少量角部100mm范围内与支撑梁存在冲突。

初步研究决定将无法施工的框架柱甩项，针对上述3 种工况，分别采用临时混凝土托换柱、钢筋混凝土托换柱、复合箍筋柱形式进行临时托解决。设计院对需托换部位的梁、板部位进行局部加强和配筋设计调整。设计调整后建立有限元模型，根据地上三层的施工速度进行工况分析，满足安全需求。

2.2 带支撑梁施工技术措施

主楼框架柱及地下室外墙在负一层位置与基坑支撑梁冲突，导致冲突柱无法正常施工，影响上层结构荷载与施工荷载的传递，存在着较大施工风险，需采取相应措施，保证冲突柱部位的内力有效传递路径，确保上层楼层可进行正常施工。

7#楼带支撑梁施工区域等整个基坑具备支撑梁拆除条件时，先将影响托换柱待转换成正式框架柱处的支撑梁使用静力切割方法局部切除2m，待其完成转换后再拆除主体结构的模板支撑架体，最后采用静力切割技术分段切割、运输，将后拆撑区域的支撑梁大面积拆除。

3 施工措施

原主楼负二层框架柱尺寸800mm×800mm，由于与支撑梁冲突不能正常施工，根据不同工况影响情况，对于由于大部分截面区域受到基坑横撑的影响，无法浇筑的①类工况柱，通过在其四周设置临时混凝土柱进行托换，在地下负二层对应临时混凝土柱的位置设置临时钢管顶撑。待上部三层施工完毕并完成基坑横撑破除后，再浇筑①类工况柱，混凝土强度达到要求后，破除临时混凝土柱。

对部分区域受到影响，但一般轴心位置处未受影响的②类工况柱，在其轴心位置处设置圆钢管作为临时托换支撑。在地下负一层顶板浇筑同时向圆钢管中浇筑混凝土，形成钢管混凝土柱，支撑上部荷载。待基坑横撑破除后，在圆钢管周围绑扎钢筋，再浇筑混凝土，浇筑②类工况柱外围混凝土。

对于仅少量角部受到影响无法浇筑，大部分截面范围内仍可进行浇筑的③类工况柱，采用复合箍筋形式，在可浇筑截面范围内形成封闭箍筋，先随着楼层同时浇筑该部分，并在与缺角部位的界面处留设栓筋，增强后期混凝土的结合强度。待基坑横撑破除后，缺角纵筋进行连接，并补浇部位混凝土。

4 技术创新

本工程通过使用托换柱的方式，逆向的将基坑拆撑与主体施工的前后顺序进行调整，不用长时间的等待其他主楼换撑完成拆除支撑梁工序，主楼区域带支撑梁向上施工，有效解决了支撑梁受土方开挖进度影响工程进度的难题，实现了主楼之间穿插施工替代原设计要求的整体施工，降低了材料投入量，加快了施工进度，技术创新如下。

1）临时混凝土柱托换框架柱 部分框架柱与支撑梁完全冲突，无法施工，采用临时混凝土柱支托的方式进行施工。临时混凝土柱主要截面尺寸有300mm×400mm，300mm×500mm，400mm×400mm 等，所有临时混凝土柱配筋均为4 根直径C14，箍筋直径8@200。

2）临时柱底部传力构件 为进一步保证临时混凝土柱荷载有效传递于基础，在地下负二层对应临时混凝土柱部位设置∅300×10 钢管支撑。钢管采用自制固定架配合手拉葫芦顶至梁底部，并用铁楔塞实。

3）支撑梁局部切除技术 6#、7#及其周边地库负一层采用带支撑施工，现场采用绳锯静力切割法，将与框架柱冲突位置的支撑梁局部切除，剩余支撑梁使用钢马凳进行支撑。等甩项的框架柱补浇完成后，具备拆除模板支撑架体时，再大面拆除后拆撑区域剩余支撑梁。

4）后浇框架柱冷挤压套筒钢筋连接技术 上述甩项未浇筑的框架柱其预留的钢筋无法通过直螺纹套筒或电渣压力焊进行焊接，采用冷挤压套筒连接技术可以解决同位置钢筋上下同时进行连接的问题。

5）钢管柱托换框架柱 框架柱部分区域受到影响，一般轴心位置处未受影响，在此类柱轴心位置处设置圆钢管，作为地下负一层的临时支撑。钢管型号∅300×10，表面焊接栓钉，在地下负一层顶板浇筑时向圆钢管中浇筑混凝土，形成 钢管混凝土柱，支撑上部荷载。待支撑梁破除后，在钢管周围绑扎钢筋，再浇筑混凝土。

5 结语

深基坑工程主楼区域后拆撑施工技术打破传统的先拆支撑后施工主体的观念，逆向的将基坑拆撑与主体施工的前后顺序进行调整，不用长时间的等待其他主楼换撑完成拆除支撑梁工序，主楼区域带支撑梁向上施工，有效解决了支撑梁受土方开挖进度影响迟迟不能拆除，导致基坑范围内所有主楼施工至换撑位置后长时间停滞，对工程进度目标影响巨大的难题。本成果创造性的通过利用托换的思路代替主楼最多连续10 根无法施工的框架柱，使不拆支撑梁继续向上主体施工成为可能。