摘要:本文主要對深圳市某大樓深基坑支護的特點,為了確保周邊建筑物安全及保證工期等,合理選擇角支撐拆除方案,為類似深基坑工程提供經驗。
　　關鍵詞:深基坑，角支撐，傳力板，施工技術
　　1工程概況
　　深圳市某大樓工程位于某交叉立交橋的東南向,總建筑面積88183.32m2,地下建筑面積21064.69m2,地上建筑面積67118.63m2,建筑層數:地上19層,地下3層;建筑高度:90.05m。
　　本工程場地均為市政主要干線,車流、人流量大;基坑東側及南側既有建筑物較多,基礎形式多為磚基礎,埋深淺,尤其是A樓和B樓為磚混結構,建成時間長,建筑物距離基坑支護樁最近約1.90m,基坑開挖深度大部分為14.4m,南部為16.0m,深度較大,因基坑形狀不規則,東側中部及東南角和西南角存在既有建筑物,形成了陽角,為確保陽角部位基坑周邊建筑物安全,在基坑支護設計中陽角部位共設置了三道角支撐,角支撐標高同樁錨支護結構的冠梁標高,角撐和冠梁用混凝土澆筑成一個剛性三角形板,板厚300mm,板內鋼筋有效錨固在冠梁內。
　　2角支撐拆除方案選擇
　　因角支撐與冠梁形成的剛性三角板位于陽角,且立柱及及大部分板面均位于建筑物內部,板面標高為-1.80m,若角支撐不進行拆除或轉換,將直接影響地下負一層結構施工,為此,必須采取措施將角支撐進行拆除,同時還要保證工程進度是施工過程的關鍵,為此我們制定了如下幾種方案。
　　方案一:直接將角支撐進行破除,該方案施工速度較快,不影響工期,但因基坑周邊建筑物較多,且基坑距離建筑物較近,如直接拆除,必將引起基坑支護的變形,從而影響建筑物的沉降及導致原有建筑物裂縫的產生。
　　方案二:按照傳統施工工藝,對角支撐部位基坑提前進行土方回填,回填后在負二層(-9.20m)及負一層(-5.45m)處設置混凝土剛性傳力帶,該方案能夠保證支護結構的安全,對周邊建筑物影響較小,但施工工序較多,需提前進行外墻防水、土方回填等,工期較長,無法滿足工程進度需要,同時將造成機械設備閑置、人員窩工。
　　方案三:在負二層(-9.20m)及負一層(-5.45m)樓面間距1.5～2m采用型鋼將支護樁與地下室外墻連接,設置型鋼傳力帶,該方案無需進行防水及回填土等工序,但因場地狹小,型鋼重量大,基坑距外墻邊距離較近,施工難度大,工期長,且外墻防水及土方回填時需進行二次拆除。
　　方案四:在負一層(-5.45m)樓面施工時,在該樓層處與基坑支護樁設置水平混凝土傳力板,混凝土傳力板與負一層樓面混凝土同時進行澆筑,混凝土達到設計強度后便可及時進行角支撐拆除,該方案施工簡單,工期短,無需各工序穿插,不影響主體結構施工。對上述四種方案進行綜合比較后,方案四能夠既滿足支護結構的需要,同時也能夠保證工程進度的要求,且施工操作均優于其他方案。
　　3角支撐拆除
　　3.1混凝土傳力板設置
　　經設計單位認可,角支撐在拆除前,在地下負一層樓面(-5.45m)與基坑支護護坡樁之間設置300mm厚水平混凝土傳力板,傳力板內配雙層雙向HRB335級鋼筋Φ14×150mm,傳力板鋼筋支撐在外墻上,嚴禁與樓層板鋼筋連成整體,混凝土強度等級C35,傳力板伸出角支撐支護范圍外1000mm。
　　為基坑外圍土方回填方便,在傳力板護坡樁之間預留1200×1200mm洞口,洞口加強筋按設計施工。為防止地下室外墻滲水,保證外墻防水交圈,在傳力板與基坑面交接處沿基坑面事先做兩層2mm雙面自粘防水卷材,卷材伸出板底及板頂各500mm,外墻防水卷材施工時上翻部分翻至板面與外墻防水形成整體。
　　3.2角支撐拆除
　　傳力板混凝土與樓層混凝土同時澆筑,待混凝土強度達到設計強度100%后,方可進行角支撐的拆除,拆除采用風鎬,拆除應由基坑支護邊緣向內側逐步進行,先破除混凝土板,再破除支撐梁,最后將角支撐力柱截斷。
　　3.3基坑監測
　　因角支撐距離原有建筑物較近,特別是靠近A樓和B樓,若拆除不當,導致建筑物裂縫或不均勻沉降,將可能引起放射性物質的泄漏,為此在角支撐拆除過程中,特別加強了對角支撐附近錨索應力、深層水平位移(支護樁的側向位移或傾斜)及支護樁內力的監測工作,同時做好周邊建筑物沉降及傾斜觀測。
　　3.3.1錨索應力
　　(1)儀器
　　振弦式頻率測定儀和錨索測力計。
　　(2)測試精度
　　測試精度不低于1/100(F•S)。
　　(3)檢測方法
　　錨索測力計安裝在張拉端或錨固端,安裝時錨索從錨索測力計中心穿過,測力計處于鋼墊底和錨具之間。安裝過程中應隨時對錨索計進行監測,以免錨索計偏心受力或過載。
　　3.3.2深層水平位移
　　(1)儀器
　　GN-1型測斜儀及其配套的PVC測斜管。
　　(2)觀測精度
　　測斜觀測精度不低于1mm。
　　(3)檢測方法
　　測斜管的安裝采用預埋法,將測斜管綁扎在鉆孔灌注樁鋼筋籠上,預埋入樁身混凝土中,管底端應裝底蓋,每個接頭及底蓋處應密封,連接方式如圖3所示。應使導管十字形槽口對準觀測的水平位移方向,連接導槽時應對準,使之保持在一直線上。如果混凝土樁在施工過程中測斜管出現異常,則可采用鉆孔后埋法,埋設深
　　度至樁底上0.3m。
　　觀測時,可由管底開始向上提升測頭至待測位置,或沿導槽全長每隔500mm測讀一次,測完后,將測頭旋轉180°再測一次。兩次觀測位置(深度)應一致,合起來作為一測回。每個測斜導管的初測值應測四測回,觀測結果取中數值。
　　3.3.3支護樁內力
　　(1)儀器
　　振弦式鋼筋應力計、振弦式頻率測定儀。
　　(2)測試精度
　　測試精度不低于1/100(F•S)。
　　(3)監測方法
　　在護坡樁的基坑內側面和迎土側面的受力主筋上埋設鋼筋應力計,使用振弦頻率測定儀測定樁身受拉區和受壓區鋼筋應力的變化。
　　3.3.4周邊建筑物沉降觀測。
　　(1)儀器
　　水準儀和銦合金水準尺
　　(2)測量精度
　　采用二級變形測量,觀測點測站高差中誤差≤±0.5mm,觀測點精度不低于1mm。
　　表1深層水平位移監測數據分析
　　
　　表2錨索應力監測數據分析
　　
　　表3支護樁內力監測數據分析
　　
　　表4支護樁后土壓力監測數據分析
　　　　
　　(4)監測方法
　　在基坑影響范圍外設置基準觀測點3個,工作基點視現場情況設置。每次測量應符合下列要求。
　　①采用相同的觀測路線和測量方法;
　　②使用同一測量儀器和設備;
　　③固定觀測人員;
　　④在基本相同的環境和條件下工作。
　　3.3.5監測點平面布置
　　根據需要破除的角支撐位置,結合支護結構施工時設置的監測點,重點監測深層水平位移4個點,錨索應力5個點,支護樁內力6個點,監測點位置。
　　3.3.6監測結果
　　角支撐拆除前2天與拆除后14日的各項監測數據統計分析見表1-4。
　　通過對角支撐拆除前2天與拆除后14日的各項監測數據分析,深層水平位移拆除前最大位移量為24.75mm,拆除后最大位移量為24.87mm,日變化速率最大為0.04mm/d,錨索應力拆除前最大累計報警值比率為68.04%,拆除后最大累計報警值比率為68.07%,支護樁內力拆除后最大為27.35MPa,與設計抗拉強度之比為0.076,支護樁土壓力最大應力變化量為2.39kPa,建筑物沉降與傾斜數據監測前后均無變化,各項監測指標與拆除前均無明顯變化,均未達到設計報警值。基坑仍處于安全狀態,說明混凝土傳力板設置有效,滿足要求。
　　4結語
　　通過在樓層設置水平混凝土傳力板,然后進行深基坑角支撐破除,既保證了基坑及周邊建筑物的安全,也加快了施工進度,比設置型鋼支撐或常規回填土后再進行角支撐破除,工期提前25天。
　　因本工程受施工場地限制,按正常施工進度地下室負一層結構完成需要15天,采用此種方案,地下室負一層結構施工實際用時17天,未造成機械設備的閑置及人員窩工,為類似深基坑工程提供施工經驗。