狹窄空間超大深基坑支護技術(shù)探討范文

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摘要：本文在研究期間主要選擇某項工程作為超大型深基坑毗鄰高層建筑物，且基坑空間狹窄的支護技術(shù)研討前提，詳細闡述了選用深基坑樁錨技術(shù)和內(nèi)支撐架構(gòu)支護系統(tǒng)相互結(jié)合的方式實施基坑內(nèi)部東南方向支護，融合了基坑內(nèi)支撐設(shè)計方法和架構(gòu)設(shè)計方式，把基坑支護水平支撐設(shè)定到水平架構(gòu)標高部位，豎向支撐格構(gòu)柱則精準定位在架構(gòu)框架柱位置，實現(xiàn)樁錨和內(nèi)支撐及架構(gòu)一體化的施工效用，進而獲取部分能夠用于實際且極具指導(dǎo)意義的可行性成果。

關(guān)鍵詞：狹窄空間；超大深基坑；支護技術(shù)

1引言

通常高層和超高層建筑多建設(shè)在繁華路段，其周邊設(shè)施均已配備到位，施工期間不可就對周圍建筑物形成較大影響，導(dǎo)致使用空間極其狹窄，在加上超高層建筑物在基坑上逐漸提升的要求，致使深基坑工程逐漸增多。但深基坑開挖工藝與施工技術(shù)較為復(fù)雜，尤其是在城市狹小空間之中，由于受到周圍建筑物與施工場所等各個因素的限制，其施工難度逐漸增大。本文將主要參考單項工程，就狹小空間條件下超高層深基坑支撐防護系統(tǒng)和基坑分項施工技術(shù)實施深入研討，并由此獲取可供借鑒的城市狹窄地區(qū)深基坑支護系統(tǒng)經(jīng)驗與工藝。

2工程概述

文本中主要選用某項目作為實例，來分析狹窄空間下超大深基坑的支護工藝。該項目的詳細信息為：地上建筑物主要有3座約184.30m至217.80m的主塔樓，4座8至12層的裙樓，地下室共分為4層。整體基坑設(shè)計南北長度大概是320m，東西方向長大約為200m，單個地下室面積基礎(chǔ)設(shè)定是5.7萬m2，挖掘面積設(shè)置是67814m2，土方挖掘深度均值約略是19.60m，在塔樓處的土方挖掘深度要較此處略深，是24.80m，整體基坑當(dāng)中土方挖掘的整體體積大概是130萬m3。其和18到21層的某大廈毗鄰，擁有沉管澆灌注樁基礎(chǔ)，和基坑間距較小的位置有一個消防用水池（水池深約4.8m，長度為11.8m，寬度為5.5m，體積預(yù)估是500m3），和消防用水池間隔最短的位置約略是7.58m，和某大廈距離間隔最短的位置時13.6m。

3樁錨和內(nèi)支撐及結(jié)構(gòu)一體化施工工藝設(shè)計

3.1樁錨和內(nèi)支撐兩種互相結(jié)合運用設(shè)計方式

該項目基坑邊緣位置和四周超高層建筑物間距偏小，由于高壓旋噴擴大頭預(yù)應(yīng)力錨索和普通預(yù)應(yīng)力錨索相比較，其錨固段長度可以隨著施工要求而縮小，并且施工期間很少影響到周圍建筑群，所造成的位移偏小，使其安全性能得到加強，因此該項目施工期間將會選用高壓旋噴擴大頭預(yù)應(yīng)力錨索樁錨結(jié)合內(nèi)支撐的基坑支護架構(gòu)模式。

3.2內(nèi)支撐與架構(gòu)一體化設(shè)計

3.2.1豎向支撐設(shè)計

由于此項目涉及區(qū)域內(nèi)水平支撐架構(gòu)的自身重量與跨度表現(xiàn)都比較大，在承接相應(yīng)負荷期間極易失去穩(wěn)定性且最終受到一定損壞，所以在豎向支撐上必定要設(shè)計充足，用于基坑支護豎向支撐立柱與立柱樁的平面布設(shè)選取為地下室架構(gòu)柱上，內(nèi)支撐格構(gòu)柱立柱和主體架構(gòu)框架柱的重心要互相吻合，在豎向支撐上選用鋼格構(gòu)柱，將其上端錨入到水平支撐架構(gòu)內(nèi)部，下端錨入到灌注樁內(nèi)部，共同組成了地下架構(gòu)的豎向支撐系統(tǒng)。

3.2.2水平方向支撐設(shè)計

把水平支撐設(shè)立在整體架構(gòu)標高位置，水平支撐相關(guān)設(shè)計還必定要符合其能涵蓋到的局部水平項目架構(gòu)運用功能需求，就是要運用水平架構(gòu)中局部代替水平支撐架構(gòu)，這種方法和傳統(tǒng)支護手法有所區(qū)別的地方在于不需要拆掉水平支撐，僅僅要把水平支撐外部的水平架構(gòu)依照特定次序施工結(jié)束便可以。

3.2.3豎向和水平互相結(jié)合的設(shè)計

豎向支撐和水平支撐互相融合的連接方式將會對兩種受力架構(gòu)中的傳力實際效用產(chǎn)生直接影響，經(jīng)實踐表明選用鋼筋混凝土邊梁和水平支撐、豎向支撐相連的方式，所產(chǎn)生的傳力效果最佳，架構(gòu)整體穩(wěn)固可靠。該項目中其詳細建造方式是：把支護樁腰梁標高調(diào)節(jié)到和水平架構(gòu)同一水平面，把水平支撐和腰梁互相連接起來，最終打造成整個受力系統(tǒng)。豎向鋼格構(gòu)柱和水平支撐梁中間將會選用鋼筋貫穿和連接，并于不同道水平支撐梁中間安排相應(yīng)連接梁確保連通性，保障所打造的受力體系的完整性與穩(wěn)固性。詳細情況如圖4、圖5顯示。

3.3內(nèi)支撐與架構(gòu)一體化施工工藝

3.3.1土方挖掘開工于半逆作法

施工地區(qū)保留少數(shù)反壓土，選用這些土體所形成的被動土壓力均衡基坑外部主動土壓力，并就反壓土實行高壓旋噴灌注水泥漿實施加固方案，等逆作法之外地區(qū)地下室架構(gòu)封頂，且對撐梁產(chǎn)生后在施行對應(yīng)標高段土方挖掘。土方挖掘?qū)⒁勒罩ёo樁操作平面、內(nèi)支撐設(shè)計層數(shù)來設(shè)計具體施工方案，一旦上層內(nèi)支撐施工結(jié)束，方能實施下土方挖掘，依據(jù)設(shè)計圖紙，單層進行土方挖掘，上方內(nèi)支撐底部和下方內(nèi)支撐底部之間要留有約5.1m的凈間距，唯有選用小型挖掘機于支撐梁下方空間實行掏土作業(yè)，處于支撐梁下方的空間為由南到北，選用小型汽車，把土方由南側(cè)空間運送出來。

3.3.2豎向支撐系統(tǒng)施工工藝要點

逆作法施工期間，豎向支撐系統(tǒng)是鋼格構(gòu)柱，并在鋼格構(gòu)柱外包裹混凝土，用作正式地下室柱。從豎向支撐柱定位角度來說，格構(gòu)柱會在施工現(xiàn)場加工制造完結(jié)后選用25噸重的汽車式起重機起吊安裝，將其整個懸垂安裝，并用2臺經(jīng)緯儀對其實施兩個方向上的垂直度與定位精準性確認。格構(gòu)柱和鋼筋籠的焊接方式：垂直度符合設(shè)計所需后，減緩速率慢慢探入鋼筋籠內(nèi)3m深，選用井字形鋼筋和鋼筋籠增強箍筋焊接連接工藝，焊接期間需要不斷重復(fù)修正垂直度和中心的吻合情況，沒有實施增強箍筋位置選用就近填補拉筋的方式和鋼筋籠主筋實施連接，并把鋼筋籠主筋頂部10cm和格構(gòu)柱角進行焊接，確保焊縫符合需求。

3.4高壓旋噴擴大頭預(yù)應(yīng)力錨索施工

高壓旋噴擴大頭預(yù)應(yīng)力錨索和普通錨索相比其錨固段長度可以隨需求而縮小，錨索施工期間在最為建筑群中的影響力度亦會有所減弱，提升安全系數(shù)，該項目于此處設(shè)計選用了2道高壓旋噴擴大頭預(yù)應(yīng)力錨索以達到基坑支護在受力上的需求。其具體施工程序是：①錨桿鉆機到位之后，精準面對開孔位置，調(diào)好角度，并將機腳穩(wěn)固；②鉆孔時要把套管護壁鉆孔到設(shè)計所需深度且要保留出擴大頭的位置；③把噴管由套管中貫穿到噴嘴并最終到擴大頭初始位置；④把高壓泵連接到已經(jīng)攪拌均勻的水泥漿中，啟動高壓泵到設(shè)計需要壓力位，發(fā)動擴大頭錨桿鉆機旋轉(zhuǎn)且選用上下不斷移動的噴管注漿實施高壓噴射擴孔模式；⑤放置錨桿桿體，要在套管內(nèi)放置錨桿到設(shè)計所需深度，最好把注漿管隨著桿體一起放置進去。同時后期還需進行兩次澆筑與拔管等各項操作，方能真正完成此項施工工藝。

3.5架構(gòu)豎向構(gòu)件施工

豎向支撐鋼格構(gòu)柱要求外包鋼筋混凝土最終呈現(xiàn)整體框架柱，后期架構(gòu)施工期間，就撐梁和聯(lián)系梁下方剪力墻要求依照架構(gòu)圖進行施工。選用單個樓層框架柱3步澆灌定型的方式，在解決下方后澆混凝土和上方已澆混凝土中間“頂緊接牢”問題上，研討并提出了“后澆層”的施工方式。

3.5.1鋼筋處置水平支撐梁與豎向鋼格構(gòu)柱節(jié)點位置柱鋼筋要在梁混凝土澆灌之前實施保留，連系梁保留鋼筋處于節(jié)點內(nèi)的錨固長度完全符合標準需求。主次梁節(jié)點位置詳細策略要提前保留其次梁鋼筋，次梁下方鋼筋會連接主梁，下方保留鋼筋兩側(cè)外露最佳長度要超過300mm，次梁上方鋼筋連接主梁，上方保留鋼筋兩側(cè)外露最佳長度依次是300、500mm交錯，次梁上、下方保留鋼筋后續(xù)施工中選用直螺紋套筒實施連接。

3.5.2混凝土澆灌對當(dāng)層樓板進行施工時，要使下層澆灌更為便捷，便需于節(jié)點施工中間由梁底往下加多500mm左右澆灌（第1次柱澆灌），主要用在下層樓接槎之處，下層柱施工則需和上回留槎間隔500mm左右（第2次柱澆灌），因此在這期間將會存有柱的頂緊接牢問題。支設(shè)模板期間第一要確保混凝土面和接槎處相比，必定要超出特定高度，以此保障混凝土壓力；第二是支設(shè)喇叭口，確保混凝土壓力與便于混凝土澆灌振搗；第三接頭地方混凝土需鑿毛，清理干凈，鋼筋要做除漿工作（第3次柱澆灌），喇叭口具體設(shè)置方式如圖8所示。

4結(jié)語

樁錨與內(nèi)支撐及架構(gòu)一體化整體施工速率高、周期用時短，相對而言，其施工成本比較小，在周圍環(huán)境上的污染與影響力度偏弱，傳統(tǒng)施工工藝和其不可同日而語。然而因為具體項目建造期間條件不同，施工場所與地質(zhì)環(huán)境等也會有所區(qū)別，樁錨與內(nèi)支撐及架構(gòu)一體化施工工藝仍然存有部分缺陷，有待深入分析與探討。

4.1強化就樁錨與內(nèi)支撐及架構(gòu)融合成一體化之后其詳細受力機理和變形特征上的研討。當(dāng)前就樁錨與內(nèi)支撐及架構(gòu)一體化施工工藝變形規(guī)則與受力機理仍然缺少較為合適且有效的求算模型與剖析方式，依然不能較為精準地預(yù)估基坑穩(wěn)固性、圍護架構(gòu)內(nèi)力與變形，四周底層出現(xiàn)的位移與環(huán)境上的影響情況。這種狀況下在樁錨與內(nèi)支撐及架構(gòu)一體化上的施工需求會更加急迫，把設(shè)計與施工緊密連接，選用最佳策略完結(jié)本項目的建造施工，最終實現(xiàn)優(yōu)化建造成本、成本質(zhì)量的目標。

4.2增強在基坑內(nèi)支撐系統(tǒng)后續(xù)和架構(gòu)剪力墻、柱對接與水平架構(gòu)施工連接縫的改善處置。

4.3架構(gòu)主梁、次梁與樓板連接處的接頭處置方式是該工藝施工中所遇到的一大難題，內(nèi)支撐架構(gòu)施工期間，會先進行內(nèi)支撐主梁施工，到后期梁板施工期間便會碰到擬定施工梁板與當(dāng)前已經(jīng)施工完成的梁鋼筋交叉施工問題，且此項問題要于施工期間提前考慮，改善處置策略，確保施工質(zhì)量。

4.4地下室類型鋼筋混凝土柱和已完成施工支撐梁間的連接問題是現(xiàn)今此項工藝實施過程中的另一項難題，支撐梁要提早施工，等待后期地下室實施混凝土柱期間，混凝土柱和已完結(jié)施工梁之間節(jié)點選用何種方式連接一定要提前納入考慮范圍。改善相應(yīng)處置策略，保障柱頂與梁底不會有薄弱面產(chǎn)生，進而對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。

參考文獻：

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作者：雷雄