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《廣東土木與建筑雜志》2014年第七期

1基坑支護設計

1.1不同支護結構形式交界的連接處理當基坑支護結構由多種形式組成時，它們的分界處應采取可靠的連接措施，如交界兩邊的支護結構考慮一定重疊，確保連接處的結構強度或剛度分別高于兩端支護結構，避免成為結構的薄弱環節。

1.2混凝土環形內支撐支護設計⑴結構特點①安全可靠；②由于土壓力通過水平徑向支撐小梁傳給環形梁，將水平徑向荷載有效轉換為混凝土環形梁的軸向壓力，充分發揮混凝土良好受壓性能的同時，有效降低支護結構的體量；③環撐中空施工空間大，土方開挖與地下室結構施工方便，中空部分地下主體結構施工幾乎可不受環撐的影響，環形內支撐拆除需待基坑全部周邊內支撐均允許拆除時方可拆除，其內支撐拆除的靈活性比對撐或角撐較差。⑵適用范圍①開挖深度較大，周邊近距離有建筑物、管線和道路等，對位移控制要求較高；②基坑周邊形狀較方厚規整（局部可不太規則、較不便設對撐），整體呈方形或L形的情況；③特別說明的是對細長條形狀的基坑，采用混凝土對撐較環撐更經濟靈活。⑶環撐支護結構設計要點①形狀較規整的方形基坑可采用單環撐，不規整的可考慮平面內組合多環撐體系；②多環組合時應注意在環與環之間位宜設置通長對撐，并充分考慮對撐的剛度和壓彎穩定性；③放射支撐梁應盡量沿環撐的徑向布置，角部可適當設置角撐和連系梁，但應注意角撐和連系梁的設置不宜對放射支撐梁的傳力造成不利影響；④按JGJ120-2012要求，支承環撐的立柱內力計算需要考慮疊加10%的交匯于立柱的最大軸力設計值，由于環形支撐軸力較大，且受力情況與對撐不同，因此該值可考慮較大折減。

2基坑支護設計與施工實例

2.1某醫院腫瘤中心2層地下室基坑支護工程該工程總建筑面積61293m2，鉆孔灌注樁基礎，地下室2層局部1層，基坑開挖深度11.4m（西側）、12.4m（東側）和7.3m（1層地下室），局部達13.0m?；又ёo按一級設計，采用鉆孔灌注支護樁加2道環形內支撐（平面由外徑86.4m的大圓環和外徑36m的小圓環組成）支護結構；止水設計采用支護樁間加三管擺噴樁后加單排深層攪拌樁和2道封閉止水帷幕?；又ёo及止水帷幕局部平面如圖1～2所示?；又ёo結構主要構件截面及配筋設計如下：外徑86.4m大環梁截面800×2800；外徑36m小環梁截面800×2000，其他支撐根據受力情況不同取800×（800，1000）、700×800不等。大環與兩小環之間設置較大剛度的對撐，截面800×1300。環撐截面與配筋如圖3。基坑支護施工流程如下：外圍深層攪拌樁施工→鉆孔支護樁施工→三管擺噴樁施工→土方開挖至-3.10m（挖深2.9m），施工控制拆撐工況樁頂位移的鋼管后錨桿后，施工冠梁和第1道內支撐→待內支撐達到設計強度，土方開挖至-7.90m（挖深7.7m）→第2道內支撐施工→待內支撐達到設計強度，兩層地下室部分土方開挖至設計標高→負2層地下室底板及部分壁板施工→回填土方并澆筑400mm鋼筋混凝土回頂→拆除第2道內支撐→施工負1層地下室板→土方回填夯實，澆筑400mm厚鋼筋混凝土回頂→拆除第1層內支撐→負1層地下室壁板施工→土方回填壓實至室外地坪，如圖4，施工結束。

2.2某商業中心3層地下室基坑支護工程該工程總建筑面積約12.7萬m2，設有3層地下室，地下室周長約489m。開挖深度13.4m局部14.3m。基坑北側為地鐵隧道，東、南、西三側均緊鄰現狀建筑物與道路；基坑西北角與地鐵祖廟站采用地下通道連通，其與接口大堂基坑挖深9.8m，地下通道和大堂北側為地鐵隧道，埋深為地面以下約16.8m，西北側地下通道和大堂基坑地下連續墻外壁距離地鐵區間隧道結構外壁距離約0.8～2.9m?；又ёo按一級設計，采用800厚地下連續增加2道鋼筋混凝土圓型內支撐支護結構方案，圓形內支撐外徑達到112m。為避免連續墻施工對地鐵隧道造成不利影響，與地鐵連通的地下通道底部與部分大堂位置底部采用三管高壓旋噴樁進行封底處理，樁底與墻底距離地鐵隧道的垂直距離在地下通道位置不小于3.0m?；又ёo平面如圖4所示?；又ёo結構主要構件截面及配筋設計如下：第1層內支撐環梁1000×2500，第2層內支撐環梁1100×3000。其他支撐根據受力情況不同取800×（1200，1000，800）和700×800不等。環支撐截面與配筋如圖5所示。

2.3混凝土環形內支撐的拆除鋼筋混凝土內支撐拆除綜合考慮工期功效等因素，較適合選用爆破拆除，利用成熟的爆破技術安全、有效、高速地完成爆破拆除任務。環形內支撐拆除需待基坑全部周邊的內支撐均允許拆除后進行，宜盡量按照對稱爆破原則實施，內支撐爆破可分多個施工區段進行。在各區段內宜先爆破支撐小梁，再爆破環形梁，各區段內的環形梁應一次爆破完成，注意保證鋼立柱的受力均衡，并控制暫未拆除的支撐構件不出現較大懸臂情況，考慮爆破后余下構件懸臂長度不超過1m為宜。

2.4施工經驗總結⑴由于內支撐結構體量較大、周長很長，宜采用微膨脹混凝土，必須加強混凝土的養護。⑵坑內土方開挖在樁邊保留一定寬度穩定土的前提下，中心土方可先行開挖和施工主體；周邊保留的土必須等環形內支撐全部完成達到強度后方可下挖。⑶爆破拆除混凝土內支撐時，為避免較大混凝土碎塊跌落樓板造成損傷，支撐拆除時下層混凝土結構需達到一定設計強度，環梁下宜鋪鋼板保護，環撐位置樓板下的模板支撐系統不得拆除或回頂牢固模板支撐，模板支撐系統設計應考慮該部分荷載的不利影響。

3結束語

上述兩個基坑工程均順利完成施工，沒有對周邊環境造成不利影響。根據支護結構變形與內力監測結果顯示，腫瘤中心工程基坑支護樁的變形和內力情況與設計計算較吻合，環撐梁的應力較小，環撐梁未見明顯開裂情況。由于這是首次挑戰較大直徑（外徑86.4m）雙層多環組合環形內支撐支護結構設計與施工，實踐證明環撐梁的設計剛度稍微偏大。商業中心工程支護結構環梁直徑達到了112m，根據腫瘤中心的設計與施工經驗，環撐梁的截面設計剛度相對適當調降，第1道環撐梁截面僅取1000×2500，截面高度（2500mm）取值其外徑86.4m的取值（2800mm）還低。監測結果顯示環梁的內力較正常，支護結構的累計變形量明顯大于腫瘤中心，第2道環梁的最大水平位移接近50mm，但混凝土也未發現明顯開裂情況。經分析判斷，這與環撐梁的周長太長等因素有關，其產生較大的結硬收縮、熱脹冷縮等累計變形屬正常現象。實施結果表明，環形內支撐支護結構利用混凝土結構受壓性能好的特點，將水平徑向荷載轉換成環形鋼筋混凝土結構的軸向受壓荷載，受力合理，該支護結構工藝成熟、擋土位移控制達到預期、止水效果好、造價合理，有效確?；邮┕ぐ踩约爸苓吔ǎ嫞┲?、管線、道路的安全。特別是環形內支撐梁結構中空有較大靈活空間，對土方開挖與地下室結構施工十分有利。筆者希望通過本文將我們在深基坑支護結構應用混凝土環形內支撐的設計施工經驗與同行進行交流學習，達到共同提高的目的。

作者：柯蘋麥啟明單位：佛山市新一建筑集團有限公司