“白云说隧®”之上海软土深基坑的技术演进: 地下连续墙支撑技术

软土深基坑的围护墙基本是技术先进且可靠的地下连续墙,地下连续墙的支撑技术主要包括钢支撑和钢筋混凝土支撑。钢筋混凝土支撑不仅耗时多,而且在低碳方面表现也不佳,除非在必要情况下使用,未来的应用前景并不乐观。

纵观钢支撑的发展历史,可以看到它从最早的无预应力技术逐步发展到预加应力技术,再到目前的伺服支撑技术。伺服支撑技术本质上允许在支撑全过程中施加应力,并具备可控性。这一技术最早由上海隧道公司提出并实施,同禾公司在2016年将其应用于上海地铁14号线浦东大道站项目,获得了减少周边房屋变形80%以上的显著效果。此后,同禾公司又率先实现了型钢组合支撑加轴力伺服和混凝土支撑加轴力伺服技术。

为了改善支撑与地下墙墙面的接触,普盛公司采用了混凝土布袋垫来调节应力的接触面,取得了显著效果。随着信息技术的进步,伺服支撑技术已经发展到电脑远程无线遥控和数据自动采集的水平。未来,如果能将设计工程师的数值分析与基坑围护墙以及周边环境的建设成果与伺服支撑的数据融合,将能够实时在电脑显示屏上展示理论分析与实际结果的综合对比图,从而更有效地指导隧道工程师调整支撑伺服和支撑应力,这无疑是令人向往的发展方向。

在20年前,白云教授就提出了移动支撑的概念。根据上海城建院的计算分析,移动支撑能够减少围护墙的变形,今天的实测结论再次证明了这一点。移动支撑体系的核心思想是在固定钢支撑的基础上,通过预先设置好的轨道和专用设备,使得事先放置在轨道上的支撑能够安全、快捷地移动就位,并实时发挥支撑作用。采用移动支撑可以随着开挖深度的增大,对基坑围护结构进行有效支护,实现基坑全平面开挖,从而简化基坑施工工序和工作量。

最近几年,上海隧道公司在移动支撑设想的基础上,取消了原方案必须在地下连续墙中预留道槽的做法,使用绳索控制支撑的上下,并在实际工程中尝试效果。这确实也是一幅令人向往的景象。