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摘要：复杂敏感而空间狭小环境下的深基坑支护施工通常存在较大风险，而合理选择基坑支护施工技术是保证基坑安全的前提。本文结合工程实例，从施工特点、适用范围、工艺原理、操作流程及要点等方面，详细介绍了某工程利用狭小空间下单双斜撑转换技术完成深基坑支护施工的实例，可供参考。
关键词：基坑支护；施工；操作要点
引言
近年来，随着城市建设的发展，对地下空间的开发要求越来越高，基坑工程正在向着深、大方向发展，加之周边环境复杂，这对深基坑支护的设计及施工也提出了更为严格的要求，随之出现的问题也越来越多，给建筑施工带来了很大的困难。在城市狭窄空间中，深基坑开挖技术和工艺均较为复杂，本文就对某工程利用狭小空间下单双斜撑转换技术完成深基坑支护施工的实例进行探讨，以期能够为今后的施工以及技术借鉴提供技术支持与方法指导。
1.工程简介
本工程项目总面积约为14.0790 万m2，包括3 栋高层住宅楼、1 栋办公楼、商业裙房及地库，地上建筑面积83110.00 m2，地下建筑面积57680.00 m2。本工程属于车流、人流密集地段敏感及沉降敏感区域，须严格做好深基坑安全工作。本工程深基坑工程施工较为复杂，有东、南面的腰梁+预应力锚索形式，也有北区西面、北面的腰梁+单斜撑形式，还有南区西面的腰梁+ 双斜撑形式。
2.施工特点
①开挖过程中进行实时连续观测，从开挖伊始基坑坡顶水平、竖向位移离报警值及支撑轴力均在设计范围以内，对基坑边外观实行不间断的观察。
②做好应急准备，基坑周边备有砂带，一旦有任何不利情况出现能第一时间将砂带反压至支护桩边，并停止开挖。
③锚索施工为了避免打出红线之外影响到周边建筑稳定性，必须控制好入岩的角度和深度。
④斜撑拆除过程中，对于直径600mm，壁厚30mm 左右的低碳钢材料钢管支撑，在储存了500kN左右的轴力时，其压缩变形在0.1mm 左右，拆除时可以采用氧气焊环割钢管法，直接卸除轴力，而不必采用千斤顶缓慢卸荷的低效率拆撑方法。环割时，先割在一面割出长30mm 左右口子，再在背面对称部位同样割出一道30mm 左右口子，这样轴力即可卸除。
3.适用范围
可适用于车流、人流密集地段，敏感及沉降敏感区域，空间狭小、施工复杂的基坑支护工程。
4.工艺原理
图1 所示为双排桩方案的双斜撑处配图。双排旋挖桩施工完毕后，图示双排斜撑处原为堆积的反压土。施工步骤为：开挖反压土至第一道斜撑的腰梁以下，然后安装第一道斜撑；再向下开挖4m，挖至第二道斜撑腰梁以下，安装第二道斜撑；最后才准予开挖第二道斜撑以下至垫层以上预留土。由于一、二道斜撑之间的4m 高空间，以及第二道斜撑以下的小角度及狭小空间都使得用大挖机进行开挖几乎不可能，土石方开挖困难，小挖机挖不动，且开挖空间不够，只有采用人工进行开挖和往外倒土，开挖效率非常低，工期损耗巨大。
图1 双排桩方案的双斜撑处配图
施工的困难总结说来就是第1 道斜撑以下，开挖空间小，难以满足挖机的操作需要，如换做人工破碎，并人工倒土，则工期将非常长。结合周边的变形观测情况及基坑外观，水平、竖向及第1 道斜撑的轴力以及周边区域沉降都非常小，同设计、建设单位进行反复沟通后，采取将原设计2 道斜撑改为第1 道斜撑下再施工一道预应力锚索的支撑方式，并得到设计单位和建设单位的认可。
图4 斜撑下预留土已顺利开挖并施工至负三层顶板
图2 第一道斜撑安装
图3 原第二道斜撑部位改施工腰梁+锚索
5.材料设备
5.1 材料
编号名称规格备注
6.1 工艺流程
先在原状场地施工围护桩，围护桩施工完成施工冠梁及冠梁以上面简易支护，混凝土强度达到要求后进行土方开挖，施工锚杆（索），锚索分层施工，流水施工，再施工钢斜撑，设斜撑处的预留土方需在拆撑前保留，最后完善基坑的排水系统等。所有的施工工序均不能违背规范及设计要求，特别是诸如混凝土强度、注浆体强度等技术要求间歇的，必须等待时间满足后方可进行。为体现高效的施工节奏，整个施工段可安排几个分段进行流水施工，以最优化的施工顺序进行施工。
6.2 操作要点
6.2.1 第一道撑下预留土开挖
采取挖出一个200 挖机所能正常工作的最小工作面，让小挖机（靠里面的挖机遇坚硬岩石需带破碎钻头）进入内部翻土。经比对小挖机尺寸及工作时最小回转半径3530，估算出需要在原来竖向高度4m 的基础上多挖2m，使得竖向高度保持在6m 左右，水平宽度在10m 左右，才可保证大挖机的正常翻土。具体见小面按比例缩放的示意图。下图以徐工XE200 挖机为例，挖机半径2860mm，高2950mm，最小回转半径3530mm。
图5 预留土开挖难度较大
由图5 可见，第二次开挖的预留土在离桩边4m范围内需向下挖6m，在离桩边4m 以外部分需再向下挖1m，才能保证挖机的正常工作。挖至接近最里头时，需要在整条挖掘通道内布置若干台转土的挖机或者小型运输工具。
6.2.2 腰梁以下剩余土方开挖
由于只施工一道斜撑，也就不存在二道撑至基础垫层以上开挖空间狭小的问题了，只需将反压土挖至原第二道斜撑腰梁以下2m 部位，然后施工一道腰梁并张拉预应力锚索，再400 大挖机进入开挖全部剩余土方（如图6 所示）。
图6 张拉锚索后施工难度减小
7.结语
综上所述，针对本工程复杂的周边环境，基坑支护施工采用的狭小空间下单双斜撑转换技术是可行的，该技术具有施工占地面积小、施工方便、节省成本、缩短工期等优点，适用于空间狭小、施工复杂的基坑支护工程。项目实施完成后，该处开挖工期明显缩短，开挖成本也得到了降低，同时也保证了基坑及周边环境的安全，说明该工法是有效的，具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]邾根荣.狭小场地、敏感环境下的深基坑工程施工技术[J].建筑施工，2010，30（10）：867-868.
[2]张竹庭.狭小空间敏感环境下的基坑支护设计与施工[J].建筑施工，2017，39（2）：162-165.
论文作者:张鑫江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/29
标签：基坑论文; 狭小论文; 空间论文; 挖机论文; 工程论文; 深基坑论文; 土方论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;