某高層建筑基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化

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摘要：本文以福州某高層建筑工程為例，針對(duì)高層建筑基坑支護(hù)方案的選型與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全提供保障。

關(guān)鍵詞：高層建筑；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)；方案優(yōu)化

1項(xiàng)目概況

福州高新區(qū)某高層建筑工程用地面積約23000m2，總建筑面積約15萬(wàn)m2，地下兩層，包含兩棟單體建筑，采用框架核心筒形式，其中A#樓是高層研發(fā)辦公樓，地上23層，建筑高度為99.9m，B#樓為超高層研發(fā)辦公樓，地上30層，建筑高度130m?；悠矫娼瞥示匦巍ｍ?xiàng)目西側(cè)、南側(cè)為拆遷空地和農(nóng)田，無(wú)已建成構(gòu)筑物及地下管線，北側(cè)約35m處有一鋼結(jié)構(gòu)廠房，東側(cè)約15m處為市政道路，其下設(shè)置有雨水管道、排污管道和電信管道等。根據(jù)項(xiàng)目勘察報(bào)告，該工程場(chǎng)地地形較為簡(jiǎn)單，未見(jiàn)其他不良地質(zhì)作用，開(kāi)挖范圍內(nèi)巖土層主要為①層雜填土、②層含泥中砂、③層淤泥夾砂。東側(cè)與烏龍江相距約800m，地下水與江水連通，水力聯(lián)系較強(qiáng)，且受季節(jié)性降雨影響較大，同時(shí)受一定的烏龍江江水潮汐影響。

2基坑支護(hù)方案選型與設(shè)計(jì)

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是為建筑物基礎(chǔ)與地下室施工提供足夠的安全空間，在地下工程施工完成后便不再需要，不構(gòu)成工程實(shí)體，因此基坑工程屬于臨時(shí)性工程，具備臨時(shí)性工程的特點(diǎn)。本工程綜合項(xiàng)目地理位置、地質(zhì)條件、水文情況、基坑及周圍環(huán)境特點(diǎn)，支護(hù)體系采用多種支護(hù)形式相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。（1）坑頂放坡?？紤]到放坡支護(hù)的經(jīng)濟(jì)性，場(chǎng)地具備條件的情況下，盡可能多的采用放坡支護(hù)方式，降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)（SMW樁或排樁）高度，這樣可有效減少支護(hù)樁錨固段的長(zhǎng)度，從而減小支護(hù)樁的深度，節(jié)約支護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)。結(jié)合本項(xiàng)目場(chǎng)地條件，在-0.650m～-3.150m標(biāo)高采用放坡結(jié)合錨噴護(hù)坡的形式，按照1：1進(jìn)行放坡，坡面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，面層噴射60mm厚C20混凝土，坡面布置間距為2.5m×2.5m的泄水孔，且泄水孔應(yīng)避開(kāi)透水層。（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)選擇。在-3.150m～-10.950m高度考慮采用外錨式排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，即采用SMW工法樁加（二或三道）可拆卸式擴(kuò)孔預(yù)應(yīng)力錨索。其中，SMW工法樁采用HN700*300型鋼，三軸水泥攪拌樁采用，錨桿采用400可拆卸式擴(kuò)孔預(yù)應(yīng)力錨索，詳圖1。該方案無(wú)立柱支承樁（灌注樁）、鋼筋砼內(nèi)支撐，土方開(kāi)挖、地下室結(jié)構(gòu)施工不受立柱支承樁（灌注樁）、鋼筋砼內(nèi)支撐影響，最大限度減少在項(xiàng)目非工程實(shí)體中的投入，有利于整個(gè)場(chǎng)地施工總平面布置，同時(shí)縮短地下室施工周期。但經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核驗(yàn)算，外錨方式受力不滿足設(shè)計(jì)要求?？紤]采用排樁（灌注樁）結(jié)合一道混凝土內(nèi)支撐進(jìn)行支護(hù)，Φ1000沖鉆孔灌注樁，間距1200，短樁樁長(zhǎng)24m，長(zhǎng)樁樁長(zhǎng)32m，二短一長(zhǎng)布置，止水帷幕在排樁外側(cè)采用Φ850水泥攪拌樁，咬合200，樁長(zhǎng)20m，進(jìn)入淤泥質(zhì)土不少于1m。該方案安全可行，增加了排樁（灌注樁）、立柱支承樁（灌注樁）、鋼筋砼內(nèi)支撐，也相應(yīng)增加了這部分工程量，灌注樁泥漿排放，不利于整個(gè)場(chǎng)地施工總平面布置，影響現(xiàn)場(chǎng)文明施工形象。土方開(kāi)挖、地下室結(jié)構(gòu)施工受立柱支承樁（灌注樁）、鋼筋砼內(nèi)支撐影響，施工周期長(zhǎng)，支護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)高，不經(jīng)濟(jì)。綜合上述方案，取長(zhǎng)補(bǔ)短，采用SMW工法樁結(jié)合一道鋼筋砼內(nèi)支撐，同時(shí)優(yōu)化鋼筋砼內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，最大限度放大環(huán)梁直徑。SMW工法樁（三軸攪拌樁）內(nèi)插HN700*300型鋼插2跳1（局部密插），樁長(zhǎng)24m。該方案，取消了排樁（灌注樁）、減少了立柱支承樁（灌注樁）、優(yōu)化鋼筋砼內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，增加了H型鋼（可回收重復(fù)使用，一般為租賃），盡可能減少在項(xiàng)目非工程實(shí)體中的投入。放大環(huán)梁直徑，使塔樓范圍位于環(huán)梁范圍內(nèi)，減少土方開(kāi)挖過(guò)程受鋼筋砼內(nèi)支撐影響。同時(shí)，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化后澆帶位置（設(shè)置于塔樓外第二跨或第二跨外），在完成負(fù)一層梁板結(jié)構(gòu)后塔樓結(jié)構(gòu)先行（不等鋼筋砼內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)拆除繼續(xù)施工），在負(fù)一層換撐帶強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后及塔樓出正負(fù)零結(jié)構(gòu)后再拆除鋼筋砼內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)形成塔樓不受限制按正常進(jìn)度向上施工，鋼筋砼內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)拆除完成再施工負(fù)一層墻柱、及地下室頂板結(jié)構(gòu)（塔樓除外）。要求各工序合理搭接，確保塔樓工期關(guān)鍵線路不受影響，加快項(xiàng)目建設(shè)。文明施工方面，取消了排樁、減少立柱支承樁（灌注樁），減少泥漿排放，因地下室頂板晚于塔樓速度，室外整體出正負(fù)零的時(shí)間晚于塔樓，需根據(jù)實(shí)際進(jìn)度優(yōu)化場(chǎng)地不同時(shí)期的施工總平面布置。（3）降排水。根據(jù)基坑支護(hù)施工圖、基礎(chǔ)施工圖、地質(zhì)勘察報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件合理設(shè)置降水井進(jìn)行基坑降水，確?；娱_(kāi)挖后無(wú)“滯水”，降水工程直至整個(gè)基礎(chǔ)工程施工完成為止。本工程基坑采用管井降水法，井點(diǎn)布置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件做適當(dāng)調(diào)整。基坑內(nèi)布置60口降水井，降水采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，信息化施工，必要時(shí)增加降水井。由于井點(diǎn)降水影響范圍較大，在降水過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，同時(shí)沿基坑周邊布置16口回灌井，將基坑內(nèi)的水位降到開(kāi)挖面1m深以下。降水井施工完畢后，封底并放入潛水泵將地下水抽排出基坑外，至少在基坑大開(kāi)挖之前15天進(jìn)行抽水。（4）基坑監(jiān)測(cè)。地下室基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安危關(guān)系到本工程的安全，還關(guān)系到附近建筑物，城市管線及道路設(shè)施的保護(hù)等，因此，基坑施工前，必須委托有資質(zhì)的第三方監(jiān)測(cè)單位對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采取信息施工的方法對(duì)基坑施工的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)未到位不得開(kāi)挖施工。監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括但不限于圍護(hù)墻頂水平、豎向位移，深層水平位移，立柱豎向位移，支撐內(nèi)力地下水位，周邊建筑物位移、周邊管線變形等。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)結(jié)合該高層建筑工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的方案進(jìn)行優(yōu)化研究，可以有效提升該工程的安全性、合理性和經(jīng)濟(jì)性，為施工質(zhì)量及施工安全性提供保障。

參考文獻(xiàn)

［1］羅欽橋.某大型深基坑支護(hù)選型及施工技術(shù)探討［J］.福建建材，2013（53）:142.

［1］黎洪昆.高層建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)探討［J］.居舍，2018（13）:43.

作者：范長(zhǎng)春 單位：福州高新區(qū)投資控股有限公司