预应力钢格构斜撑在深基坑工程中的应用

单灿灿 （安徽省城建设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥230051）

0 前言

随着地下空间的发展，深基坑支护在工程建设中起着至关重要的作用，在确保安全的前提下，如何选择合理的支护形式提高工程建设工期、节约工程造价，为基坑支护设计工作者需探究的关键问题。目前常用的基坑支护分为内撑和外拉两种体系，外拉式支护体系（锚索、土钉等）因红线或基坑外侧环境比较复杂，其支护局限性较大。故内支撑支护体系在建筑密集区应用具有其独特的优点，能够很好的控制基坑自身支护体系的稳定及周边环境的安全，但由于内支撑布置常常会占用主体结构施工空间，一些工程管理者对此方法较为排斥，且内支撑体系中混凝土支撑梁为临时工程，拆除后造成的建筑垃圾对环境也造成污染。随着绿色建筑概念的提出，如何能尽量减小混凝土支撑造成的环境污染也是一个迫切需要解决的问题。斜撑支护形式通过预留土方，在支座施工完毕后刻槽施工斜撑后即可分层挖除剩余土方，对主体结构施工影响较小，能为主体结构施工提供较大作业空间，且通过对斜撑施加预应力，能很好地控制变形，保护周边环境。另采用钢格构作为斜撑，其格构式截面可实现底板和外墙钢筋穿越支撑杆件，通过在支撑上设止水钢板，同步解决了结构留洞和防水问题。

1 工程概况

该工程位于合肥市马鞍山路以西、水阳江路以北、秋浦河路以南，基坑东侧紧邻已有建筑（2F～6F，基础埋深约2.0m），该项目主要包括10幢33～34层的高层住宅，1幢27层的办公楼及部分1～5层的商业用房，分别为框剪（27～34层）及框架（1～5层）结构，整体设有二层地下车库，基坑开挖深度8.0～12.0米。

本工程土质条件较好，其第四纪地貌型态属南淝河冲洪积而成的二级阶地岗地地貌单元。场地自上而下为杂填土、黏土。基底位于黏土层。基坑支护设计选用的土层参数见表1。

土层参数表 表1

2 设计方案

本工程北侧、西侧及南侧周边环境较简单，采用排桩加锚索支护形式，东侧紧邻已有建筑，变形控制要求较高，采用双排桩加斜撑支护形式。基坑支护平面图如图1所示。

图1 基坑支护平面图

图2 基坑支护典型剖面

图3 地脚螺栓详图

图4 格构斜撑详图

东侧采用双排桩加预应力钢格构斜撑支护形式，基坑东侧设计安全等级为一级，基坑共分5个工况，第一个工况为双排桩及冠梁、围檩施工，第二工况为按设计坡比及平台宽度预留土方，第3个工况为斜撑支座施工，第4个工况为斜撑刻槽施工，第5个工况为斜撑施加预应力顶紧后，用钢楔子焊死，第6个工况为分层挖除剩余土方。基坑开挖典型剖面如图2所示。

考虑到坡顶紧邻已有建筑，且为浅基础，本工程采用新型预应力施加方式——预埋地脚螺栓，通过对螺栓调节施加预应力，此方法施工工序简单，且不需要大设备，采用人工方式既能有效施加预应力，待顶紧后用素混凝土浇实即可，为施工提供便捷且成本较低。地脚螺栓及格构斜撑截面图见图3、图4。

3 结论

根据变形监测结果，东侧紧邻已有建筑侧基坑开挖及使用过程中坡顶冠梁最大累计水平位移值仅为20mm，周边建筑最大累计沉降量为8mm，水平位移及沉降均在规范控制值范围之内，周边建筑及路面均未出现明显可见裂缝，确保了周边建筑物的安全，且造价经济，相比全支撑，排桩加斜撑为施工单位作业提供了更大的作业空间，大大加快了施工工期，为今后类似工程提供了宝贵的经验。