预加轴力钢格构柱斜抛撑在基坑支护工程中的应用

摘要：在接近既有建筑物的深基坑支护工程中,相对于整体内支撑支护结构，采纳采用支护桩加预加轴力钢格构柱斜抛撑结构，具有一定布置灵活方便土方开挖经济及安全等特点文章结合具体工程实例，重点阐述了斜抛撑围护结构的方案设计及施工等，可为今后类似工程的支护设计和施工提供借鉴。 关键词：深基坑；支护；斜抛撑；施工 引言

城市建设的发展以及旧城改造的推进，很多的深基坑工程不仅靠近既有密集的建筑群复杂道路及地下管线等环境中而且面对的施工场地狭窄，这就对基坑支护的稳定性和位移控制提出了非常严格的要求支护设计理论也逐渐从传统的强度控制设计观念发展到变形设计理论。

内支撑体系中有水平支撑和斜抛撑。当基坑平面尺寸较大时采用水平内支撑体系会出现支撑纵横交叉立柱林立，基坑土方开挖土方坑内运输和地下结构施工很不方便不仅支护造价高而且施工进度缓慢而斜抛撑结构体系通常是沿坑周布设不仅布置灵活不用或少用立柱而且可根据坑周环境的不同局部采用。 一、工程概况

中海国际社区233-2超高层项目位于苏州工业园区方洲路北，琉璃街东的233-2地块内，本地块位于中海国际社区的核心部位，南部为中海国际社区235地块，北部为233-1、199-2地块，西为方洲公园，东为河道，本地块交通方便，环境优雅，是建筑生活居住区的理想位置。

项目为一综合建筑群体，包括2座46层的住宅塔楼，1层的大堂会所、3层的商业楼以及整个场地下满堂分布的2层地下室。本地块总建筑面积83899㎡，地上建筑面积58747㎡，地下建筑面积25152㎡。 1.基坑周边环境分析

本次基坑围护设计南北俩侧临近道路，整平标高取路面标高-0.35m；东侧临近驳岸，卸土至驳岸顶标高-2.4m；西侧为代建别墅区地下车库，场地卸土至地下车库整平标高-4.8m。以下标高未经说明均为相对高程。纯地库段整体开挖底标高-10.15m，承台开挖底标高-10.95m（距离坑边较远）；1#、3#周边地库为桩筏板基础，板厚1.2m，整体开挖底标高-10.65m；1#、3#为桩筏板基础，筏板厚度1.8m，整体开挖底标高-11.25m。基坑南北侧挖深9.80m，基坑东侧挖深8.25m、7.75m，基坑西侧挖深5.35m、5.85m。本次基坑面积约为13234㎡，周长约为531m。本工程基坑侧壁安全等级为南北俩侧临近道路段、东侧为一级、西侧为二级。

2.工程地质条件

土层由上而下分布如下： 二、基坑支护方案设计 1.方案比选

方案1支护桩整体水平内支撑体系该方案结构刚度大控制变形能力强但基坑占地面积大内支撑支护结构体系复杂土方开挖施工难度大施工时间长再加上后期地下结构施工拆撑工序总工期长且造价高故不宜采用。

方案2支护桩基坑东侧预加轴力钢格构柱斜抛撑。体系该方案既充分利用基坑南北侧采用水平内支撑形式，为基坑大面积开挖和结构施工提供较大工作面，又能局部利用桩坑内斜抛撑体系结构刚度好控制变形能力强及布设灵活的优点重

点加强对基坑东侧驳岸的保护。

考虑到本工程基坑周边环境的复杂性及地方相关部门规定本着安全可靠切实可行又经济的原则选择方案2能方便土方开挖运输和地下结构施工且施工工期短支护造价低又能达到有效保护周边环境的目的。 2.支护结构设计

基坑东侧采用SMW三轴搅拌桩桩止水帷幕+坑内斜抛撑如图1所示

水泥土搅拌桩采用PO42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.8~2.0，水泥掺入比

20%，宜通过现场试验确定最佳水泥掺入量，外加膨润土，用量为水泥用量的5%，三轴搅拌桩型号为ø850@1200mm。准钢格构柱斜抛撑主要由圈梁混（800mm×800mm，C30混凝土）、钢格构柱（500mm×500mm。

4L180mm×20mm）、带牛腿混凝土联粮支座（1300mm×600mm，C30混凝土）、支座桩、带牛腿竖向传力柱组成，按底板整体浇筑考虑，牛腿支座位于基础地板下。

图1 基坑东侧斜抛撑支护实物图

格构柱斜抛撑上端撑在竖向传力柱牛腿的预埋钢板上，下端撑在联梁支座牛腿的预埋钢板上，预埋钢板尺寸为700mm×700mm×20mm。本工程下道斜抛撑上端施加预应力为300kN，斜抛撑水平间距为5.4-7.2m，上下斜抛撑长 分别为

15.06m和11.15m.倾角分别为33.5度和31.5度。钢格构柱钢材采用Q235B级钢，焊条采用E43型钢格构柱斜抛撑与预埋钢板连接处均应满焊典型基坑支护剖面。 三、斜抛撑施工 1.斜抛撑安装

圈梁、带牛腿联梁支座、带牛腿竖向传力柱均需达到混凝土设计强度的百分之八十后方可架设斜抛撑。架设前应在放坡留土处对应斜抛撑位置进行抽槽开挖根据现场实测所需斜抛撑长度及安装倾角裁剪制成品斜抛撑采用汽车吊或塔吊将支撑吊装到位斜抛撑上端与竖向传力柱牛腿上预埋钢板焊接下端与联梁支座牛腿上预埋钢板焊接。钢格构柱斜抛撑施焊应按钢结构相关规范进行焊缝长度，厚度要满足设计和规范。

要求做到丰满牢固并随时加强电焊质量检查确认安全可靠后方可进行挖土工序。

2.施工工况

地下室二层顶板达到设计强度的80%后拆除支撑。 四、基坑监测

围护结构顶部水平及竖向位移：连续3天日位移增量3mm/d，累计值30mm；（工法桩段）连续3天日位移增量4mm/d，累计值40mm；（放坡段） 土体深层水平位移：连续3天日位移增量：3mm/d，累计值40mm； 稳定地下水位变化监测：日位移增量：500mm/d，累计值1000mm； 驳岸水平位移：连续3天日位移增量：2mm/d，累计值20mm； 支撑轴力： 1500KN（钢斜撑）；

在围护结构施工前，须测得初读数；在基坑开挖期间，须做到一日一测，在基坑施工期间的观测间隔，可视测得的位移变化情况 放长或减短。 五、结束语

在整个基坑施工过程中#围护结构总体变形不大始终处于安全可控状态表明本工程所采用的基坑支护设计方案是有效的相对于水平内支撑体系基坑西侧采用钢格构柱斜抛撑支护体系能方便坑内大部分土方开挖和地下结构施工对穿地下结构

墙板中的钢筋布置影响小可缩短工期!减少造价具有明显的经济效益。 参考文献

【1】王艳，水平支撑+斜抛撑的深基坑支护案例[J],山西建筑，2014.40（13）；72-74。

【2】中国土木工程学会土力学及岩土工程分会，深基坑支护技术指南{M}，北京：中国建筑工业出版社。2012。

【3】曾虹程，基坑中钢管斜抛撑的应用及盆边土方开挖施工技术，建筑施工，2012.34（12）：1133-1135。