紧邻地铁深基坑斜撑支护体系施工技术

李轲

【摘要】本文结合工程实例，在完成基坑围护体内侧第二道锚杆支护后，钢筋混凝土围檩先行施工，型钢立柱在高压旋喷桩初凝之前吊装就位，利用型钢立柱、型钢斜抛撑及连杆组成斜撑支护体系，保证了基坑安全，达到了预期的效果，给后续类似工程提供参考借鉴。

【关键词】深基坑;斜撑支护;施工

1、工程概况

金水建业凯旋广场项目位于郑州市花园路与农科路交叉口西北角，由R2至R4独立商业、T1北商务办公楼、T2南商务办公楼及R1集中商业组成，为双塔超高层综合体建筑。项目总建筑面积约27.2万㎡，办公楼为框筒结构，地上34层，建筑高度155m，组合式独立商业采用钢结构支撑框架体系，地上3～5层，地下为三层整体车库，局部有夹层，地下室建筑面积约8.2万㎡。

2、工程特点及基坑支护方案选择

本工程基坑深18.55m，原基坑支护设计体系[1]采用排桩+锚杆支护，但东侧基坑支护桩边线距地铁二号线隧道边线边线3.11m，东侧基坑长约35m，且地铁隧道位置与第三道、第四道锚杆位置重叠，导致锚杆无法正常施工，如何保证基坑安全，保证工期，对基坑支护体系进行选择显得尤为重要。

为了实现基坑安全及工期目标，本工程基坑围护体内侧第二道锚索支护施工完成后，即进行斜撑顶部上部预留土方的卸载外运，然后进行钢筋混凝土围檩（包含预埋件的预埋）及型钢立柱高压旋喷桩基础施工，利用型钢立柱、型钢斜抛撑及连杆组成斜撑支护体系，最后进行基坑周边区域地下室结构施工。

3、斜撑支护体系设计

3.1型钢斜撑支护体系设计

型钢斜撑支护体系立柱及斜抛撑采用Q345级H350×350×12×19型钢，连杆采用H175×175×7.5×11型钢，斜杆采用14b槽钢，斜撑支护体系抛撑上下端分别作用在钢筋混凝土围檩和筏板基础上。

3.2型钢斜撑稳定性验算

首先进行斜撑支护体系顶部土层侧压力[2]计算，进而验算型钢斜撑稳定性。

（1）土压力模型（见表1）

（2）内力位移包络图（见图1）

由内力包络图可知，斜撑顶部承受水平力为1845.84kN。型钢斜撑计算参数见表2。

（3）设计轴力为1845.84×cos17°=176

5.2kN（倾角17°），稳定性系数根据《钢结构设计规范》GB50017-2003[4]可得，见表3：

（4）強度验算

N/An=101.5<315（MPa），满足规范要求。

（5）稳定性验算

平面内稳定性验算：

N/φxA=112.8<315（MPa），满足规范要求。

平面外稳定性验算：

N/φyA=162.4<315（MPa），满足规范要求。

4、关键施工技术措施

4.1斜撑顶部预留土方施工

完成基坑围护体内侧第二道锚索支护后，进行斜撑支护体系上部预留土方卸载外运，上部预留土方厚约2.5m。

4.2钢筋混凝土围檩及筏板施工

钢筋混凝土围檩及筏板同步施工，围檩截面尺寸为700×700mm，围檩采用6根直径为20的HRB400级U形钢筋锚入排桩300mm，筏板内埋入预埋件。

4.3型钢柱施工

采用XPB-20B型高压旋喷桩机进行旋喷桩施工，桩径为600mm，旋喷桩作为型钢立柱的基础，桩身混凝土初凝之前，立柱吊装就位。

4.4斜撑及连杆施工

斜撑与立柱满焊，斜撑之间通过H175×175×7.5×11型钢连杆及14b槽钢斜杆焊接连接，斜撑梁侧对称设置加劲肋，加劲肋间距不大于1.5m，斜撑与围檩利用预埋件与活络端满焊铰接，与筏板利用预埋件满焊固结。

4.5斜撑下方土方开挖

土方开挖采用60型号反铲挖掘机，因无正式出土坡道，土方外运需利用小型翻斗车，通过地下室汽车坡道盘转至室外统一外运。预留土方清运完成，型钢立柱焊接止水钢板，止水钢板位于筏板基础中部。

4.6地下室结构施工

斜撑体系及其下部土方卸载外运完成，立即开始该区域地下室负三层结构施工，待该层外墙混凝土强度达到设计要求，采用C15级素混凝土进行外墙与灌注桩之间填充浇筑作业，待外墙及传力带混凝土强度等级达到设计要求后，将斜撑支护体系进行切割拆除。

结论：

本工程深基坑斜撑支护体系施工技术的运用取得了预期效果：⑴有效的保证了基坑的安全;⑵成功的解决了基坑紧邻地铁隧道导致下层锚杆无法施工的难题;⑶地下室结构及时完成，缩短了工期，为后续类似施工提供了参考借鉴。

参考文献：

[1]宋福源，程学军.组合支护在某特大深基坑工程中的应用[J].工业建筑，2007，37（S1）：840-843.

[2]胡敏云，夏永承，高渠清.桩排式支护护壁桩侧土压力计算原理[J].2000，19（3）：376-379.

[3]JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4]GB50017-2003钢结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.