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摘要：内支撑项目在沿海城市使用比较多，随着城市的快速发展，地下室空间越来越大，基坑深度也越来越深，密集的城市中心或者周边已经成熟小区，常常紧邻建筑物，施工条件复杂。对基坑安全等级要求高，加之传统的桩锚体系不允许穿越用地红线。内支撑项目会越来越被采用。本人结合自己经历的两个内支撑项目在房地产开发建设中的管理进行论述。
关键词：内支撑；甲方管理；难点
一、内支撑的概况
内支撑项目在沿海发达城市使用比较多，随着城市的快速发展，大多数位于城中村的项目需要重新开发建设，城市化步伐加快，为了满足日益增长的市民出行、商业、停车等功能的需要，高层建筑多层地下室、地下停车库、地下商业、地下仓库、地下人防等地下空间开发规模越来越大，基坑深度也越来越深。对基坑项目的变形要求非常高，基坑安全等级要求高，加之传统的桩锚体系不允许穿越用地红线。后期内支撑项目会越来越多。本人结合自己经历的两个内支撑项目在房地产开发建设中的管理进行论述。
二、内支撑的常见形式
根据基坑规模、环境条件、主体结构以及施工方法等的不同，以及实际工程具体情况综合考虑确定。内支撑的形式从材料上可分为钢支撑、钢筋混凝土支撑和钢和混凝土组合支撑的形式。
2.1钢支撑体系
优点：自重轻、安装和拆除方便、施工速度快、可以通过施加和复加预应力控制基坑变形以及可以重复利用经济性较好的特点、可以重复利用（环保、绿色）。且安装后能立即发挥支撑作用，减少由于时间效应而增加的基坑位移是十分有效的。
缺点：钢支撑支撑刚度相对较小，不利控制基坑变形和保护周边的环境。节点构造和安装相对比较复杂，施工质量和水平要求较高。适用于对撑、角撑等平面形状简单的基坑。
2.2钢筋混凝土支撑
优点：刚度大，整体性好，布置灵活，适用于不同形状的基坑，而且不会因节点松动而引起基坑位移，施工质量容易得到保证。
缺点：现场制作和养护时间较长，工程造价高、需要现场浇筑和养护，拆除工程量大，支撑材料不能重复利用。
2.3钢与混凝土组合支撑形式
钢与混凝土组合支撑常用于地铁开挖，河道迁改以及平面呈狭长型的基坑工程。常规的组合方式是，挡土桩采用混凝土桩，水平支撑梁采取常用的材料一般有钢管和 H 型钢两种。优点型钢大部分可以回收二次利用，部分混凝土临时结构可以作为永久结构使用；缺点就是适用范围小，房屋建筑工程中基本不常用。
内支撑的形式从结构布置可分为平面支撑体系和竖向斜撑体系；结合本人管理的两个平面支撑项目：（一）角支撑形式：角支撑体系具有受力十分明确的特点，且各块支撑受力相对独立，可实现支撑的分块施工和土方的分区分段开挖的流水线施工，可缩短支撑施工工期。未支撑区域面积大，出土空间大，土方的出土速度快；（二）圆环支撑形式：基坑挖土时基坑围护墙须承受四周土土体侧压力。通过围护墙传递给围檩与主撑梁，再集中传至圆环充分利用混凝土抗压能力高的特点。该支撑结构方式，以水平受压为主的圆环内支撑结构体系，能够充分发挥混凝土材料的受压特性，具有足够的刚度和变形小的特点，有利于基坑变形的时效控制。缺点：要求土方采取跳仓开挖流程，确保圆环支撑受力的均匀性，同时要求土方开挖必须在上道支撑完全形成后进行，因此对施工单位的管理与技术能力要求相对更高，无法不能实现支撑与挖土流水化施工，工期需要时间长。
三、设计阶段甲方的管理工作
在基坑支护设计阶段，甲方以建筑规划方案为依据，组织设计单位以及基坑专家团队，根据基坑形状、主楼位置、地下室车库、基坑尺寸和开挖深度、基坑周边环境条件等综合因素，确定内支撑的平面形式，并结合内力计算模型和项目变形控制要求，确定竖向设置支撑层数。
3.1做基坑设计前，甲方需要做好以下准备工作：
1）岩土工程勘察报告与水文地质勘察报告
2）用地红线图、周边地形图
3）周边相关建（构）筑物、管线的调查资料等环境资料
4）建筑总平面图及主体工程地下建筑、结构施工图（含桩位图）
5）相邻地下室工程施工情况和经验性资料
6）基坑施工对基坑支护设计的要求
7）基坑周边的地面堆载和活荷载。
3.2换撑设计需要考虑的问题
换撑是为了拆除原来的支撑和下步施工，需要将支撑的荷载移到新设的支撑或者移到已经浇筑的梁板上的一种技术措施。一般情况下，在换撑前为了使土压力得到平衡，需要在地下室与围护墙之间填土密实分层分段压制，保证回填质量。除此外换撑梁板延伸到围护墙，在设置脚手架时应该预留位置的，因此在施工组织计划中预先考虑。常见的换撑的设计一般可分为：围护体与结构外墙之间的换撑设计、地下室结构的换撑设计两个部分考虑
1）围护体与结构外墙之间的换撑设计
该区域的换撑标高分别对应地下室各层结构。围护体与基础底板间换撑：基础底板周边的换撑板带通常采用素混凝土浇筑。围护与地下各层结构间换撑：一般采用钢筋混凝土换撑板带或者钢筋混凝土梁的方式。
2）地下结构的换撑设计
后浇带位置换撑设计：后浇带位置水平力传递由于结构断开，设计上常规考虑在框架梁或次梁内设置小截面的型钢。由于型钢抗弯刚度相对混凝土梁小许多，不会因为后浇带两侧自由沉降收到约束，同时还能承担水平传力作用。
结构缺失部位的换撑设计：由于楼梯、车道等位置靠近围护体，会导致换撑梁缺失传力点，必要时应设置临时支撑弥补缺失区域的水平力；结构缺失部位的换撑应等整个地下室结构全部施工完毕，形成整体刚度，并在基础周边密实回填后方可拆除。
四、施工阶段的甲方的管理工作
4.1桩基施工阶段：常规项目桩基础分地表上施工或者坑内施工；而内支撑项目坑内只有极少部分满足桩基施工的操作面，因此在桩基施工阶段主楼桩、车库桩、支护桩、止水桩均需在地表上施工。由于每个项目的具体情况不一样，最常见的两种情况，
1）支护图纸先于工程桩图纸，为了保证进度，这种情况下，四种施工桩的先后顺序为：止水桩—支护桩 —车库桩（管桩）—主楼桩 需要注意的是为了避免止水桩附近的车库桩由于挤土效应破坏止水效果，需要采取长螺旋引孔，引孔长度同止水桩长，在这个施工过程中，要避免静压桩机对支护体系的围护桩的碾压破坏。
2）工程桩图纸先于支护图纸，在这种情况下，四种施工桩的先后顺序为：车库桩—止水桩—支护桩—主楼桩。
综合不同的桩型施工特点：管桩的特点就是成桩速度快，挤土厉害，对边桩及周围建筑有影响，钻孔灌注桩正好和管桩向反。在工程桩施工阶段必须结合桩型号提前规划桩基的施工顺序。一般情形下，预制混凝土管桩优先于灌注桩。预制桩装机对场地要求没有旋转桩基高。旋挖机桩基施工后场地淤泥太多，并且腹空段出于安全施工考虑需要回填灌注桩腹空段的砖渣，导致管桩无法行走，在施工顺序上优先施工管桩，最后施工混凝土灌注桩。
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灌注桩由于是在地表施工，一般情况下均采用水下混凝土，水化热比常规的混凝土早期高，项目部建议是商品混凝土公司地点选着不宜太远，沉孔快结束后，才通知商品混凝土发单派车，同时避免早晚高峰期，保证混凝土的质量，混凝土的塌落度为18-22CM，导管选用φ250，施工前进行密封性检查，浇筑水下砼前，检查孔深及沉渣厚度，导管应离孔底30—50CM为宜，初始灌注时要有一定的初灌量，防止泥浆回流导管。砼浇注时导管埋入砼内深度控制在2-5米以内，当砼浇至钢筋笼底部时，应放慢砼入管速度，减少砼上升顶力对钢筋笼作用，达到控制钢筋笼上浮的目的。提拔导管前必须对砼面高度进行测量，以免拔空导管造成质量事故。
由于支护桩以及工程桩全在地表上施工，部分桩存在空腹段，严重影响现场安全。立柱桩砼浇筑完后，混凝土达到初凝后，需要及时进行桩孔回填，回填之前桩孔周围做好安全措施，回填材料采用粗砂，回填时在格构柱周边均匀回填，避免回填不平衡对格构柱造成挤偏，回填一定要密实；主楼桩浇筑完后，混凝土达到初凝后，需要及时进行腹空段回填。
4.2支撑冠梁及支撑梁施工阶段：
内支撑体系的受力情况与常规的桩锚以及放坡情况完全不同，以圆环内支撑受力情况为例：基坑周边土压力—基坑支护桩与冠梁—围檩—支撑梁—圆环受压。
由于内支撑体系是一个整体受力超静定结构模型，必须整体完工，按照设计规范要求至少养护15天以上，整体强度达到80%才能开始向下挖土。在施工安排上，基坑支护必须分段同步流水施工，否则项目工期会受严重影响。
在支撑梁施工阶段要提前规划好预留施工缝的位置，一般原则地下室内支撑梁属水平构件，应留置竖向施工缝，原则应该留在跨度的始、末1/3段内，但具体点位必须由设计人认可。
4.3土方开挖阶段：
内支撑土方开挖难度大，挖土困难、周期长。施工前，由业主委托有资质的第三方专业检测单位，对基坑施工期间进行检测，并按基坑施工规范，随时提供检测数据报告，为基坑开挖及施工提供安全可靠的依据。业主委托第三方检测，该方案单独编制审核后报专家论证后作为基坑检测的指定性文件。土方开挖的顺序、方法必须遵循“开槽限时支撑、先撑后挖、分层分段、合理跳仓、留土护壁、严禁超挖”的原则。因此合理的施工组织开挖非常重要，本人经历的两个项目，在土方开挖过程中，经过多方案对比，总结出土方开挖比较优化的方案。
在开挖前期，和设计沟通好进行承载力和稳定性验收，在内支撑梁上项目部计划铺设钢板，回填50公分的渣土，采取PC120挖机，取出支撑梁下1米左右的土方，尽可能的减少支撑梁下掏土。在不增加内支撑成本的前提下，能够实施。其次就是圆环内支撑圆环内降土。圆环内部项目根据规范分层降土，分层厚度不大于2.5米。并以每层降土的操作面为平台，向支撑梁下水平挖土掘进。支撑梁格构柱间距非常小一般在5~7米之间，因此大型的机械设备无法在内支撑梁下掏土，必须采用PC120和PC60小挖机配合掏土，PC30型号装载机转土临时堆放至非支撑区域，晚上装车外运。
土方开挖过程中对内支撑结构保护措施
1）在土方开挖时严禁碰撞工程桩、支护结构、降水井及扰动基底原状土等，工程定位控制线及开槽的灰线尺寸，必须经过现场监理人员复验合格，并办理完预检手续，方可开始开挖。
2）机械挖土需距桩体、支护结构（包括格构柱）、坑底300MM，该范围内土体由人工挖出。挖土时，禁止采用机械开挖，并设专人指挥机械挖土，桩周边土方由人工挖土后再进行破桩。
3）严禁在底部掏空的非栈桥板上行走，挖机不得碰撞立柱。
4）机动车需跨越支撑梁，因此施工时需对支撑梁采取保护措施。
4.5主体施工阶段甲方的管理布局：
主体施工和常规项目没有太大的差别，作为地产开发商为了尽快取得预售，同时保证基坑的安全，应尽早完成地下室主体结构及时回填。因此在施工布局上，主楼与车库需要同时施工。从以往的经验每栋主楼作为一个施工段，土方开挖后开始流水施工。同时为了基坑的安全以及为主体施工提供场地，车库结构分为N个施工段与主体同步施工。无论是主体还是车库在前期施工的过程中都存在主要材料：钢筋、模板等制作困难给施工带来困难造价高。作为甲方管理需要在合同中明确约定。
4.6内支撑拆除阶段甲方的思考：
内支撑拆除需满足先撑后拆原则，内支撑拆除前，换撑的结构底板、地下室楼板及侧墙的混凝土工程施工完毕，强度达到80%以上，保证一部分基坑内力提前传递至地下室结构，须将内支撑下部的梁板与基坑护臂结构直接相连，减轻基坑对内支撑的挤压力。支护结构拆除顺序：先拆除支撑梁连梁，再拆除支撑主梁，然后拆除格构柱的顺序。具体分区域划分和分次拆除情况应视现场情况确定。同时先将水平支撑（一般情况是两道格构柱之间）部位截断。释放因基坑支护变形引起的应力，使支护结构拆除时处于稳定状态。在拆除内支撑的同时测量员要负责做好基坑的位移变形监测，保证拆除过程中每天监测2次并随时将监测数据报项目，如遇内支撑拆除时基坑变形过大，应立即停止拆除并采取必要的应急措施。
为避免在拆除内支撑过程中对格构立柱挤压而产生变形，从而引起整个内支撑系统的 变形，造成结构安全隐患，在对内支撑拆除前须对格构柱进行加固。常用的方法是在内支撑角钢焊接钢板上焊上一圈10#槽钢，在槽钢下部焊接高度2.5米，角度45度的斜撑，将斜撑与预埋在梁板上的钢板焊接在一起，如梁板已施工完成则用膨胀螺栓将钢板固定在梁板上，将格构柱所受的横向挤压力传递至梁板上，确保格构柱变形最小化。
五、内支撑项目管理的难点
因内支撑项目与常规项目在管理过程，无论设计、施工、采购招标等均有差别，所以作为房地产开发单位管理难度也比常规项目大。
1）难点一：内支撑设计必须要求项目主体设计达到施工图阶段。
在内支撑设计时一般会考虑支撑梁的竖向承重，因此内支撑在设计时需要增加立柱桩保证支撑梁竖向承受力。立柱桩和车库的桩基础以及主体结构会有冲突，要求地下室建筑及结构图纸确定后，内支撑设计方案再进行优化设计，合并使用、或者避开重叠区域、或独立设置。
2）难点二：工程桩、支护桩、止水桩必须全部在地表上施工。
一般情况下，采用内支撑的房建项目都是有地下车库的高层住宅，就桩基选型而言，比较常用的组合方式有两种：第一种组合方式是车库管桩（具备送桩条件），主楼旋挖桩；第二种组合方式是车库、主楼均采用旋挖混凝土灌注桩。因长螺旋灌注桩从工艺上无法控制桩顶标高，并且主楼多为高层建筑导致了预制管桩基本无法满足主楼承载力要求，主楼桩基只能采用旋挖灌注桩。
桩基试桩阶段：主楼旋挖试桩常采用零摩阻力旋挖桩，把桩长接出地表，设计标高以上部分采用零摩阻力钢套管，震动沉管，旋挖取土后再浇筑工程桩，能给设计提供准确的静载实验参数，为桩基排版设计提供最优方案，从而达到节约成本。如车库试桩采取的是静压管桩，试桩必须接出地面，接桩段的摩阻力是无法避免的。根据项目部多次总结的经验，接桩段必须采取二次扩大桩径引孔，设计单位根据静载压力值以及抗拔力进行部分折减，从而保证桩基承载力达到设计要求。
桩基施工阶段，从施工流程安排上必须考虑好两个问题：第一个问题就是，止水桩与其他桩的施工先后问题，如何保证止水桩不被破坏；第二个问题就是，因静压桩机与旋挖桩机对施工场地要求不一样，合理安排好先后顺序。
3）难点三：甲方的发包管理模式
内支撑项目因造价高、技术难度大、工期长，一般情况下基本上不予考虑，因此有内支撑的项目绝大多数情况上是受地形限制以及基坑安全等级要求高。如何在狭小的场地内做好现场施工管理，对主体施工、工程桩施工、支护桩施工、土方开挖的协调以及配合度要求特别高。根据以往的经验，个人建议开发商采取支护、桩基、土方大总包的方式，优点就是协调难度小、班组间内部配合度高，从而由利用甲方的项目管理工作。
4）难度四：项目预售节点滞后导致资金回笼慢
常规项目的土方开挖可以采取盆式挖土后，优先保证主楼施工工作面，这样可以提前施工主楼桩。有内支撑的项目绝大部分情况下需要土方开挖完毕后（角撑的项目情况除外）主体总包单位才能进场开始垫层及主楼筏板施工，从而延缓了主楼施工起点，相应的预售节点推迟，不利于资金回笼。
5）难度五：营销中心以及展示开放区很难保障
有内支撑形式的项目，当主体达到预售阶段时，绝大部分车库还处于换撑阶段，车库顶板还未成型。因此展示区的园林景观以及主体内部样板房无法在预售前完成。结合开放项目的实际情况，项目考虑两种方案，第一种是异地建设销售中心以及样板房；第二种就是采用集装箱式的活动样板房，这样工期快，摆设拆除方便。
论文作者:黄燚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
标签：基坑论文; 项目论文; 土方论文; 结构论文; 主楼论文; 混凝土论文; 桩基论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;