摘要：随着时代的发展与进步，我国各项事业的发展速度十分迅速，对于其各方面的要求也在提高，尤其是对于工程项目质量的要求越发的严格。以上海的西岸传媒港地下空间也就是地下停车场及相关配套的工程项目为例，对工程的地质及水文条件等基本了解，进行项目中栈桥支撑体系在超大超深的基坑中的应用进行分析，对栈桥支撑体系在超大超深基坑中的应用的优势及不足进行研究、分析，提出基坑支护的最优化的方案。促进栈桥支撑体系在基坑中能够更好应用。
关键词：栈桥支撑体系；基坑；应用；基坑监测
本次项目是上海的西岸传媒港地下空间也就是地下停车场及相关配套工程，其位置在上海西岸边的地下，与其他地上的项目不同，此项目对于工程中支护系统的基坑监测及水平位移的要求更加严格。要对基坑支护工程的周围施工场地面积较小，地下室施工时基坑周围没有材料堆放场地加工场地及基坑大量土体开挖同时运输等问题进行解决，故在支护系统中应用了栈桥，它不但能够提高大量土方的运输条件，减少工期，能提高大量土方开挖同时运输的效率，还为工程项目节省开销。促进我国建筑业能够持续稳定的发展。
一、工程概况
本次工程是上海西岸传媒港地下空间（停车场及配套）项目北区二期E区，建设单位是由上海西岸传媒港开发建设有限公司，其具体位置是上海的地下空间，其用地面积约为13.95万平方米，地下建筑面积约32万平方米，其中民防设施建筑面积约为2.538万平方米，本标段地下建筑面积约45738平方米，无人防工程。项目建设的地点东至规划十一东侧，西至云锦路东侧，南至龙文路南侧，北至规划七路北侧。基坑的南北总长一百七十米左右，东西宽一百五十米，开挖的深度大致为二十多米，基坑的总面积约两万多平方米，距离基坑边缘三到五米，管线距基坑大概为五米，路面下边的新旧管线分布密集、位置错综复杂，离坑边最近的大约为四米。
二、工程地质、水文地质条件分析
此项目是对地下的空间进行施工，施工基坑周边设有城市地铁线路，而位于上海的西岸，其场地的地下水主要为深水，平时也会受到降水、地表水及地下径流的影响，地下水的静止水位一般在地面以下一米左右，年最高的水位埋深也不会超过一米左右，并且地下水和土对钢筋混凝土及钢筋混凝土中的钢筋没有强烈的腐蚀性。
三、基坑支护方案分析
（一）基坑支护方案的构思
基坑支护方案的构思主要要符合三点需求，首先，基坑的形状要保持，是要有效的控制基坑的变形，防止基坑的变形。第二点，在地下室施工时，各种材料堆积混乱，空间利用差，所以还要解决在地下室的材料堆放加工场地，造成空间面积狭小的问题。最后，在基坑中施工时，大量的土体需要运输出去，这就需要解决深基坑大量土体开挖同时运输的问题。
（二）基坑支护方案的选型
对于基坑支护方案的选型，要考虑到很多方面，例如实施安全、经济合理、环境影响及方便施工，周边设有城市地铁线路等许多因素，支护是由灌注桩、止水帷幕及四道内支撑体系组成的。支护体系的选型大致可以分为四大部分，下面对这四大部分支护的选型进行分析。
1、支护桩
基坑支护系统中的支护桩就是使用较大直径的钻孔灌注桩，其施工的工艺较成熟，施工质量得到有效的保证，费用经济实用，并且能够灵活的调节桩体的刚度，在施工的过程中，对周围的环境也没有什么影响。
2、支撑体系
支护系统中的支撑体系是使用四道钢筋混凝土支撑的，这是考虑到对基坑进行变形的控制及解决周围场地面积较小问题的角度出发。在前几层支撑梁上设立了材料堆放的加工场地，解决了土方材料堆积的问题。除此以外，在支撑梁上设立了栈桥，使得运输渣土的车能从地面通过支撑梁到平地，还可以同时从多个方向对基坑内的土方开挖运输，提高工作效率。
3、止水体系
支护系统的止水系统是选取三轴深层的搅拌桩当作止水帷幕，不用一定要进入到坑底，只需进入到隔水层就好，并且深层搅拌桩的桩底要位于坑底标准线以上的位置才可以。
4、立柱及立柱桩
支护系统的立柱应选取由等边角钢组成的钢格结构，部分立柱桩能够和建筑物的抗拔桩同时使用，这样也节省了巨大的工程成本。基坑支护如图1所示：
图1 基坑支护施工现场
（三）基坑支护方案的优势
众所周知，对于基坑进行支护是有很多好处的，下面对其几点主要优势进行分析。首先，支护的方式采用的方式是四层支撑，这四层也都进行十字形对撑加四个角撑的设置，这对于控制基坑的变形是非常有效的。其次，支护的止水方式很特别，与传统的止水帷幕要进入坑底以下才能止水的方式不同，支护方案的止水体系只需进入到隔水层就可以了，这样不但为工程施工节省花销，还最大限度的减小了施工难度。除此以外，由于基坑一般周围的空间较小，支护方案在在前几层的支撑梁上设立了材料堆放的加工场地，这样就解决了空间较小的问题。最后，对栈桥也进行了合理的设置，解决了基坑大量土方开挖时同步运输的困难。
四、基坑监测
（一）结构水平位移
一般，在基坑周围沿支护桩压顶梁的地方会每隔十米都会安排水平位移监测点，一共布置大概三十个水平位移的监测点。通过各个阶段监测的结果数据进行分析可得出，结构水平位移在前几层土方开挖时发展的比较缓慢，在之后几层的土方开挖阶段会产生较大的变形，在开挖的过程中，开挖到第三层土方时，对支护结构的顶部影响较大。然而在爆破的施工时，对支护结构水平位移的影响不大，这是因为基坑的支护结构具有良好的稳定性，在地下结构施工时，支护结构顶部的水平位移变化也不明显。
（二）支撑轴力
在通过对监测到的数据进行分析后了解，在中间层的土方开挖后，前几层的支撑受力最大值出现的时间相差不大，当在开挖到第四层时，其支撑受力会达到最大值，并且，各个层之间的支撑在分担土的压力时都会有强制的调整，其时空效应很明显。在达到最大值的那层支撑爆破后，前几层的支撑受力明显会变小，这是因为土方释放的应力大多都由底板承受，在前几层的支撑爆破后，土方的换撑作用也逐渐的发挥出来。（三）支护桩桩身应力监测
还要对支护桩桩身的应力进行实时的监测，此时选择六根钻孔灌注桩对桩身的应力进行监测，在六个测点中需进行监测的钻孔桩上切出七个断面，各个断面之间的要形成阶梯式的深度，其中第一个桩身的弯矩同深度在地面下十米左右的范围，这与深层位移的最大值发生位置大概是一样的。
（四）立柱沉降
在基坑进行开挖时，基坑中的大量土体会卸下负荷，这时很容易产生沉降反应，这是由于支撑立柱桩的隆起、支撑梁的重力及外部荷载作用导致的。除此以外，还在基坑立柱桩顶部的间隔位置都布置了监测点，大约布置了四十八个立柱桩监测点，这也是为了能够对支护体系的安全性分析提供有效的能够参考的数据信息。通过监测的数据可以看出，受到之前基坑土方卸荷的影响，立柱桩都是以隆起的为主；受到之后栈桥行车动载及一层支撑面大量堆积负载的影响，立柱桩是以沉降为主的。
（五）地下水位监测
一般来说，都是对基坑土方开挖及支撑爆破等各个步骤进行检测，观察其水位的变化，通过水位的变化可以看出，当观测井在SW01水位时，地下水位下降的最大，为4.5米左右，地下水位下降到1.5米为警戒值，而其他观测井水位的下降值基本都已超过了警戒值。周围的地下水位下降值过大的原因主要是地下的止水帷幕出现了渗漏现象。并且，由于基坑中的土方开挖卸载负荷量及基坑内的持续降水，导致承压水的水头很低，在几层土方的开挖结束后，水位的下降量会达到最大值。之后由于不透水层的方土开始挖掘，渐渐靠水头的临界值，在动水力的基础上，基坑的基底有些较薄的部位会冒出一部分的水，在对底板进行浇筑后，水头的水位会上升，并逐渐达到稳定。这也说明了对底板进行浇筑不但会使基坑的受力更平衡，还会使基坑附近的地区的地下水系统更加稳定。
结语：
由于全球经济文化等一体化发展，城镇化的趋势越来越大，这也导致了城市及周边的土地资源紧缺，人们对地下空间的需求越来越大，城市周边的环境也越发严峻，这就对建设工程中基坑支护的方案分析设计及施工有了更高的的要求。施工时基坑的安全不但能够使工程顺利的进行，还能够有效的提高工程质量。基坑在进行支护时会遇到许多问题，例如基坑支护工程项目的周围施工场地面积小，地下室施工时基坑周围没有材料堆放场地加工场地及基坑大量土体开挖同时运输困难等问题，所以较大基坑的项目中，要加入栈桥支撑系统，在支护系统中使用栈桥作为支撑，它不但能够提高大量土方的运输条件，缩短施工时间，提高了大量土方运输的效率，节省工程成本，使得基坑项目中的栈桥支撑体系应用得更加广泛，我国建筑业能够更加持续稳定的发展。
参考文献
[1]周健华，程知言，黄世雄.SMW围护结构在某块石土层基坑中的应用[J].江苏地质，2010（31）.
[2]程知言，李晓昭，周健华，胡光云，翟永勇.栈桥支撑体系在超大超深基坑中的应用[J].施工技术，2012（23）.
论文作者:王坚义
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/8
标签：基坑论文; 土方论文; 栈桥论文; 立柱论文; 地下论文; 体系论文; 位移论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;