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摘要:
在基坑支護專項工程中,最常用的形式包括兩種,一種是內支撐結合圍護墻的形式,一種是錨桿結合圍護墻的形式。其中內支撐結合圍護墻形式的作用機理是利用支撐在圍護墻內部的內支撐體系有效的傳遞外部水土壓力。由于兩端圍護墻所受到的側向水土壓力可以直接由內支撐體系平衡,由此其構造相對于其他圍護結構來說簡單安全并且受力明確,是深基坑支護中經常采用的一種形式。
關鍵詞:
內支撐;基坑;施工技術
在常用的內支撐體系中,按構造形式可將其分為水平內支撐形式和豎向內支撐形式。由于內支撐結構形式構造簡單安全并且受力明確,因此在深基坑開挖時經常采用內支撐進行支護,尤其是針對在工程地質條件比較差的軟淤泥質土中開挖基坑面積較大、深度較深的情況下,由于其可以有效的節約基坑外側的空間,同時可以有效的控制基坑變形及提高圍護結構的抗破壞及抗變形能力,因此在深基坑開挖與圍護施工時常采用內支撐的結構形式。支撐體系常用型式有單層或多層平面支撐體系和豎向斜撐體系。因單層或多層平面支撐體系受力明確,構造形式安全簡單,同時可以直接用來平衡作用于圍護墻兩端所受到的水土壓力,因此在基坑開挖當中使用較為廣泛。但當基坑開挖尺寸較大時,由于其自身的彈塑性變形以及其受到外界溫度的影響,其對基坑穩定及安全所產生的不利因素應加以考慮。豎向斜撐體系的作用是將圍護墻所受的水平力通過斜撐傳到基坑中部先澆筑好的斜撐基礎上。其施工流程是:圍護墻完成后,先對基坑中部的土方采用放坡開挖,其后完成中部的斜撐基礎,并安裝斜撐,在斜撐的支擋作用下,再挖除基坑周邊留下的土坡,并完成基坑周邊的主體結構。針對一些開挖形狀較為復雜,并且尺寸較大的基坑,采用斜支撐相對于采用單層或多層的平面支撐體系來說較為方便,同時也可以有效的節約建筑材料,但在計算墻體位移時,應合理的考慮基坑周圍土體變形等不利因素所產生的影響。
1工程概況
中國平安金融大廈工程由39層主樓和4層裙樓組成。主樓采用SRC框架-鋼核心筒結構體系,裙樓采用鋼筋混凝土框架結構體系,均設置3層地下室;基礎采用樁筏基礎,工程樁均采用鉆孔灌注樁。主樓基礎底板厚度2.5m,裙樓基礎底板厚度1.5m。工程基坑面積約為18000m2,基坑開挖深度主樓區域約為17.90m,裙樓區域約為16.90m,屬超大型深基坑工程,基坑保護等級為一級。
2基坑開挖設計方案
由于本工程位于城市繁華地段,開挖深度達,對周邊建筑沉降要求、環保要求十分嚴格,為了滿足基坑開挖變形要求、周邊建筑物沉降要求以及環保要求,設計采用地下連續墻作為該基坑的外部圍護結構,在基坑開挖施工時可以同時起到擋水及擋土的作用,并且在基礎結構施工完成后其可以作為永久性的地下室外部圍墻。基坑圍護體地下連續墻厚度綜合主體結構使用要求,周圍環境條件以及基坑開挖階段水平位移的控制要求等因素進行計算確定,在裙樓區域采用800mm厚地下連續墻作為基坑圍護結構,主樓區域及臨近地鐵側采用1000mm厚度的地下連續墻。在內支撐設計方面,基坑支護采用豎向三道鋼筋混凝土內支撐,對撐布置,由于其布置形式具有安全可靠、受力明確等優點,因此在土方開挖及出土時可以節省大部分時間,提高施工效率。同時由于內支撐為鋼筋混凝土結構形式,因此其承載能力、抗變形能力及抗破壞能力都較高??梢杂行У臏p小基坑變形,并同時提高基坑的穩定性及安全性?;娱_挖到坑底后再由下而上順作地下室結構,并相應拆除支撐系統。
3支撐體系設計
基坑豎向設置三道水平鋼筋混凝土支撐系統,鋼筋混凝土內支撐可發揮其混凝土材料抗壓承載力高、變形小、剛度大的特點,對減小圍護體水平位移,并保證圍護體整體穩定具有重要作用,同時第一道支撐對撐位置又可作為施工中挖、運土用的棧橋,方便了施工,降低了施工技術措施費。通過施工時對基坑變形位移的監控,基坑坡頂水平、豎直位移均小于10mm,滿足規范設計要求。
4總結
現澆鋼筋混凝土內支撐由于其剛度大,整體性好,可以采取靈活的布置方式適應于不同形狀的基坑,而且不會因節點松動而引起基坑的位移,施工質量相對容易得到保證,所以使用面也較廣。但是混凝土內支撐在現場需要較長的制作和養護時間,制作后不能立即發揮支撐作用,需要達到一定的強度后,才能進行其下土方作業,施工周期相對較長。同時,混凝土內支撐采用爆破方法拆除時,對周圍環境(包括震動、噪音和城市交通等)也有一定的影響,爆破后的清理工作量也很大,支撐材料不能重復利用。因此,提高混凝土的早期強度,提高材料的經濟性,研究和采用裝配式預應力混凝土內支撐結構是今后值得研究的課題。
參考文獻
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作者:張福龍 梁瀟文 單位:陜西鐵路工程職業技術學院