深基坑工程中支撑体系的换撑施工技术

石峰 邓辉 朱登

【摘要】深基坑工程中中支撑体系的换撑施工技术不但能确保工程保质保量完成，而且工期短，節约了资金成本，施工简单可靠，满足了工程的需求，因此也是越来越受到重视。在未来的应用中需要不断的优化该技术，同时实施科学高效的管理方法，从而能够确保施工管理具有规范性和标准性，确保施工质量和安全。

【关键词】深基坑工程；支撑体系；换撑施工技术

一、工程概况

某工程±0.000相当于绝对标高+33.300m，在该工程中东侧道路标高约+32.600m，其他侧道路及场地平均标高约+33.600m，负一层地下室和负二层地下室、负三层地下标高分别为：+28.000m，+23.600m，+19.700m。基坑开挖底标高+18.600m，基坑开挖深度15.0m。基坑周长约367m，开挖面积约8761m2。根据工程的具体情况将其基坑侧壁安全等级为“一级”，基坑设计等级为“乙级”。

二、深基坑工程中支撑体系的换撑原理

在深基坑中，内支撑是一种过渡性支撑体系，内支撑换撑的原理是通过一定的传力构件拆除支护桩内部的支撑构件，从而将产生的应力传递给具有承受能力的构件。它不仅可以将刚性支撑物置于地下室外侧墙壁中的特定部位，还可以直接设置为传力带，使用基坑回填物与地下室构成受力共同体，以防止其变形。

三、支撑体系换撑技术分析

（一）换撑方案的对比和选择

1.混凝土支撑。在对地板进行施工时，要求在地板和支护桩之间进行混凝土浇筑；在对负2层结构进行施工时，要求在纵向墙壁中进行混凝土支撑，使混凝土与支护桩二者合二为一。混凝土支撑方式具有较大的强度，并且施工速率较快，适应于此工程。

2.圆木支撑。在支护桩中设置一根直径为150mm的圆木，要求圆木两端扎紧。此方式操作简单，但是没有较强的刚度，支撑性和安全性也不能满足要求，且不适应于此工程。

3.钢柱支撑。浇灌外侧墙壁时，要在支护桩中与剪力墙相对应的位置设置钢板，使用钢板的一端与支护桩相连，另一端置于钢板中。此方式具有较强的支撑度，而且可以节省时间，但是属于一次性消费，对工程经济不利。

（二）底板及楼板传力带设计

底板处换撑，在绝对标高+19.700m处采用砖胎膜+黄沙回填+混凝土传力带，待地下室底板强度和底板传力带达设计强度要求后，拆除第三道支撑；施工地下室外墙及负三层顶板，做好顶板传力带2，待传力带2混凝土达到设计强度的80%后，拆除第二道支撑；施工地下室外墙及负二层顶板，做好顶板传力带1，待传力带1混凝土达到设计强度的80%后，拆除第一道支撑；继续施工地下室外墙及负一层顶板，待外墙及顶板混凝土达100%设计强度要求后，回填外墻与SMW工法桩之空隙，拔除H型钢。（如下图1所示）

（三）后浇带支撑

在地下室施工的时候使用内支撑结构，内支撑拆除应在替换支撑的结构构件达到换撑要求的承载力后进行。基坑侧壁应力释放时通过底板和楼板等构件传递到相对立的基坑侧壁上，基坑侧壁的应力相互抵消以保证基坑和地下室的结构稳定。在结构设置后浇带时，需设置可靠的传力构件。后浇带内的型钢支撑将整个地下室连成一体，通过型钢传递应力恢复至正常受力，确保基坑和地下室结构的安全稳定。

（四）二次换撑

要对工程中地下室外侧东南角进行二次换撑，在此过程中可以使用土石硝，由于地下室外侧墙壁要进行防水施工，会降低回填换撑工程的效率，二次换撑工程在进行到某种程度时要对原本的钢筋混凝土换撑杆件进行拆除。这种方式提高了刚性支撑物的整体性能，但是在此基础上要保障工程的质量，以达到预期的效果。

四、现场实际监测数据分析

通过将监测数据与预测值做比较，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制。

（1）墙顶水平位移监测。墙顶水平位移监测受施工影响较小，变化量及变化速率均在正常范围之内，无异常数据。（2）支撑轴力变化监测。支撑轴力监测受施工影响较小，变化量均在正常范围之内，无异常数据。（3）基坑开挖及地下室施工期间，为及时监控围护结构体的整体位移，沿支护结构顶部每间隔15～20m布设1个水平位移监测点，共计16个（ZW1～ZW16）。对于支撑架体而言，保证了在外力作用下架体不会出现较大的屈曲变形。对于架体内水平和竖向的杆件，也能够保持稳定，出现的挠度变形值均在规范规定的允许值范围内。

参考文献

[1]周炳高，黄国锋.内支撑深基坑采用钢管斜撑换撑施工技术例析[J].建筑，2015（19）：69～70.