1、建筑深基坑支护施工技术探讨摘要：本文介绍了环梁护壁支撑结构在深基坑支护中的应用。 关键词：深基坑围护结构支撑结构 环梁 中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号： 1、工程概况 某工程基坑平面尺寸为 58.1m40.1m，最大开挖深度约为 12m。地下水位约在-0.9-1. 3m 之间。主要地基土质为粉土、粉质粘土、粉砂，水平方向分布均匀且透水性能比较好，垂直渗透性能较差。 2、基坑围护结构概述 根据该工程的地质条件、平面几何尺寸、开挖深度以及分三步开挖的施工方案等的工程特点，基坑围护方案为：用钻孔灌注桩作为护壁结构，外加深层水泥搅拌桩作止水帷幕，设 一道钢筋混凝土环梁支撑结构，用钢桁
2、架代替环梁四角部的支撑桩。 1)、围护桩 基坑的围护桩采用 5800 钻孔灌注桩，桩间距为 0.95m，桩长位16m，桩顶标高为-5. 25m。桩的配筋方案为：由于本工程基坑采用 1 道环梁护壁工艺，根据混凝土受压力，钢筋受拉力的特点，固采用等效矩形截面配筋(即不对称式配筋) 和有效桩长相结合，可节约钢筋约 40%。 2)、隔水帷幕 隔水帷幕采用双排水泥土搅拌桩的形式，幕厚 1.2m，前排桩长16m，后排桩长 8m，前后两排交叉排列，相互咬合 0.2m。桩的水泥掺入比 Qw = 12%，水灰比 0.5，施工中保证钻进速度不大于 0.5m/min，采用二上二下搅拌工艺，不仅有效达到隔水的效果，挡
3、土高度还深达 4.2m。 3、支撑结构体系概述 本工程基坑开挖深度大，对支撑结构的要求很高，经反复设型测算，最终选用 1 道钢筋混凝土圆环型封闭支撑结构作支撑，采用 C30 混凝土，截面尺寸为 1.6m0.7m，这种结构优点较多，有刚度大、变形小、结构受力合理、承载能力大、杆件布置简洁、施工空间开阔等特点。 采用环梁支撑后, 基坑四个角部的环梁跨度很长，一般做法是在跨中设支撑立柱，考虑到设置立柱后将影响挖土及立柱与底板连接处的防水施工，同时为了减少混凝土的爆破量，节约支撑费用，因此在四个角部加设了桁架梁，这样就为挖土及下部结构施工创造了较大的作业空间。4、地下结构施工步骤 支护结构、桩基工程施
4、工完成后, 即可进行地下结构施工。 (1)、在桩基工程结束的同时，降水井点施工也应同步完成。设置深井泵进行坑内降水，降水至 6m 时，预降水一周即可进行第一步土方开挖。(2)、第一步土方开挖采用扣盆式。一步开挖至环梁标高-5.25m 处，帽梁、环梁和土方开挖可连续交叉作业，互不干扰，施工效率较高，同时组装焊接四角环梁上的桁架梁。 (3)、第二步、第三步土方挖至坑底，破桩头根据土方开挖的进度进行，并浇 0.1m 厚 C20 素混凝土垫层。 （4） 、基坑开挖时对方注意事项：由于基坑壁上的变形随基坑开挖深度加大而增加，随地面施工荷载的增加而增加，因此施工时土方的开挖深度应严格控制好，不得超挖，并随
5、时掌握基坑变形值及变形速率。减少地面堆载，一般基坑边缘堆砌材料、沿挖方边缘移动机械都应该距基坑上部边缘不少于 2m。弃土堆放高度不得高于 1.5m，并且不能大于设计的荷载值。基坑周围应进行防水和排水处理，防止雨水浸入。 (5)、做底板防水层，浇筑 2m 厚钢筋混凝土底板。 (6)、进行地下二层结构施工，在二层结构顶板位置四周各加设 3 个角钢混凝土梁与帽梁相连(便于在拆除环梁时，能保证支护结构的整体稳定性、安全性及整个防水施工的连续性)。 (7)、爆破拆除四个角部环梁支撑。 (8)、进行地下一层的结构施工。 (9)、地下室结构外墙的防水施工。 (10)、分层回填夯实 37 灰土。 5、基坑位移
6、监测的信息化施工 信息化施工就是在施工中通过监测基坑的地下水位、土压力变化、位移等所获取信息反馈用以指导调整施工的工作。是保证地下结构施工安全的重要手段和措施。许多起基坑工程事故，都是与监测不力或险情预报不准确有关。因此，必须随时掌握设计支撑体系是否有足够的支撑刚度，以保证地下结构施工的绝对安全。 为了能对支撑体系进行跟踪检测，做到信息化施工，我司专门邀请有资质及经验的某检测中心对整个地下工程进行监测，监测方案及监测结果如下： (1)、围护桩测斜，掌握围护桩位移动态的情况。即在支护桩施工时在基坑三个测面的中部各埋设一根测斜管，以便检测基坑开挖后支护桩的内部情况。经检测该坑支护桩的最大位移发生在
7、-9.5-10.5m 处，监测得到最大位移为 23.1mm，位移量符合设计理论值(见图 1)。 图 1 位移测试图 (2)、水位测试，即监测掌握基坑外地下水位变化。坑外四周设置四口观察井，在降水过程中坑内降水井抽水发现，一侧观察井水位仅略有下降，而附近坑内降水井的水量比其它井大，可判断该侧止水帷幕有渗漏现象，需在该止水帷幕墙外进行高压注浆，以防继续渗漏，保证基坑干燥和施工方便。 (3)、支撑轴力测试，通过预埋应力计掌握支撑受力状态。浇注混凝土时，在环梁和帽梁中预埋应力计。监测结果显示环梁最大轴力符合理论设计值。(见图 2) 图 2 支撑轴力测试图 注：A 曲线表示主裙楼间边跨中间测试点轴力；B
8、、C 曲线分别表示边跨中间测试点轴力。 (4)、围护墙体的侧向变层。通过基坑长边跨中测斜管的监测数据，基坑开挖到-9.5m 时墙体的深层变层数值与设计理论预报值的比较曲线，可看出二者拟合性很好。 （见图 3） 在施工过程中，必须防止地表水及管沟漏水渗入边坡体内。如基坑变形满足不了控制要求时，需采用土体卸载、加固等措施减少边坡变形。如边坡变形超过预警值时，应暂缓开挖，及时查明边坡位移过大的原因，并及时上报有关部门，采取有效措施处理后，再继续施工。 6、施工过程的分析 (1)、基坑的土方开挖至第一步（围护桩顶标高）时，基坑壁上的变形其实很少，说明悬壁段在 4.2m 以内时，双排深层水泥搅拌桩的刚度
9、可以抵抗土压力(这是在施工季节好，且深层水泥搅拌桩养护期大于 60 天的情况下做出的结论)。 图 3 围护墙体侧向变位图 (2)、用桁架梁代替大跨梁中间的支撑桩，使得土方开挖、下部结构施工及支撑桩底的防水施工处理有了较大的工作面，更利于施工工作的展开施工。 (3)、在实际的施工过程中，利用地下建筑物结构梁板作临时支撑。这种方法节约了工程造价以及缩短了工期。 (4)、为确保周围建筑、地下管网的安全，在本工程水位较高地区采用了帷幕止水及坑内降水、坑外不降水的方法。 7、施工总结 (1)、深基坑的支护以及在开挖过程中，对围护的跟踪监测是十分必要的，信息化施工是确保基坑稳定及周边建筑物安全的重要措施，也为优化设计及施工组织的合理性提供了可靠的信息支持。 (2)、用桁架代替环梁支撑再施工立柱桩，给土方开挖提供了足够的工作面，减少了地下室日后施工的困难，也便于后续进行防水施工的开展。另外，水平环梁标高的确定必须充分考虑到一个问题：地下室楼板标高应便于楼板施工及地下室施工过程中的换撑。 (3)、用准确的支撑刚度设计来控制围护桩壁变形，是实现安全、经济目标的保证。 (4)、施工工作面是否足够，取决于支撑的布置，合理的支撑布置可以给施工带来极大的便利。本工程支撑布置较少，因此控制基坑的变形是很重要的一项安全措施，而降水方案和挖土方案也是很重要的一项工作。
