內支撐支護技術在深基坑中應用及發(fā)展

內支撐支護技術在深基坑中的應用與發(fā)展【綱要】文章簡述了內支撐支護技術的特色與應用現(xiàn)狀，聯(lián)合工程實例分別分析了傳統(tǒng)鋼筋混凝土支撐、鋼支撐、組合式內支撐、預應力魚腹梁裝置式鋼支撐的技術特色，最后對內支撐技術的發(fā)展遠景進行了顯現(xiàn)。【重點詞】鋼筋混凝土支撐；鋼支撐；預應力魚腹梁序言內支撐支護系統(tǒng)作為基坑開挖階段圍護坑內外雙側壓力差的均衡系統(tǒng)，經過多年來大批深基坑工程的實踐，表現(xiàn)出多種多樣的形式。跟著基坑開挖深度的增添和周邊環(huán)境日趨復雜，常例內支撐形式因其工期、造價、環(huán)境污染、控制變形等要素裸露的缺點也愈來愈多，而經過利用主動支護理論減小支撐規(guī)模、使用能回收利用的標準構件進行快速安裝的內支撐是很有遠景的發(fā)展方向。傳統(tǒng)鋼筋混凝土支撐和鋼支撐內支撐系統(tǒng)按其資料可分為鋼支撐和鋼筋混凝土支撐兩大類。兩種支撐形式各有各的長處：鋼支撐擁有安裝快速且可以回收重復利用的長處；混凝土支撐則可以很好的控制墻體的變形，但因為平常需要爆破拆掉而會產生大批的建筑垃圾。鋼支撐合用于基坑平面比較規(guī)則，平面尺寸相對較小的基坑工程。鋼支撐常用資料有鋼管和型鋼兩種。2000年我司承建的廣州地鐵黃沙試驗段工程，是第一個使用圓形鋼支撐支護系統(tǒng)的地鐵工程，地鐵黃沙站工程發(fā)現(xiàn)了采納多層鋼支撐支護系統(tǒng)的一項缺點，大多數土方不可以采納機械化施工挖運，只能改用人工挖土、機械吊土的方式作業(yè)，所以增添了土方挖運的成本和工期；2010年興建的中興通信上海研發(fā)中心研發(fā)大樓，采納型鋼支撐，支撐間距為13.5m，解決了土方開挖與基礎主體施工間矛盾、周邊深坑土方開挖等施工工作難點。我司承建的廣州文沖船廠有限企業(yè)飯?zhí)霉こ躺罨又ёo項目，擁有工期短、施工難度大、施工場所狹小等特色，經過采納“鋼板樁+超長鋼支撐”的支護形式。該項目是首次在大面積的深基坑中使用鋼板樁作為基坑的支護系統(tǒng)，為控制基坑變形，對鋼管內支撐施加了預應力，同時在鋼板樁和圍檁之間澆筑混凝土進行剛性固接，使到整個支護系統(tǒng)剛柔聯(lián)合，加強了其抗彎和抗剪性能，獲得了優(yōu)秀的施工見效。工具式組合內支撐近幾年來，在國內外支護構造中鋼構造支撐系統(tǒng)被寬泛采納，如工具式組合內支撐技術，被收錄為地基基礎和地下空間工程技術10項新技術之一（2010版）[2]。廣東省工商銀行業(yè)務大樓工程位于廣州市沿江西路與新堤三橫路訂交處的西北角，建筑物地上29層，地下5層，基坑開挖深度為20.10m，是廣州地域第一個五層地下室工程。工程所處的地質、環(huán)境條件較差。施工場所特別狹小，地下室已占用人行道，在地下一層留設市政管道的通道，沿江西路是廣州市內一條主要交通要道，這些都要求在基坑開挖過程中要嚴格控制邊坡位移和土體的堅固。因考慮到所有采納鋼支撐會因為開挖深度大支撐層數多致使支撐安裝不易和出土困難，而采納混凝土支撐，施工時間較長，同時也存在不易進行土方開挖和出土的問題，故該工程支撐系統(tǒng)采納了錨桿+鋼支撐的支撐系統(tǒng)【3】。天津市海河地道為我國高震區(qū)第一條沉管地道，工程全長4.2km，此中穿越海河采納沉管施工工藝。該工程基坑最深為沉管地道岸邊連結段基坑，基坑寬度為40.6～46.6m，開挖深度27.5m，距離海河約13m，共設7層支撐，此中除第一、第四層為混凝土支撐外，其他為鋼支撐。岸邊連結段基坑施工與干塢開挖同期進行，采納分層開挖支護，采納提早降水、先撐后挖的方法施工。該組合系統(tǒng)由φ500×14工具柱和φ609×16mm鋼支撐、混凝土支撐、系梁構成。組合鋼支撐系統(tǒng)合適跨度大的深基坑施工，它以工具柱作為支點，使支撐受力更加平均，減少了支撐彎矩，同時更好的以工具柱為支點，綜合采納鋼、砼支撐相聯(lián)合的支撐體系，達到支撐系統(tǒng)堅固、變形小目的【5】。預應力魚腹梁裝置式鋼支撐近來幾年出現(xiàn)的預應力魚腹梁構造支護系統(tǒng)，是經過大批的工程研究和實踐應用，鑒于預應力原理開發(fā)出一種先進的軟土深基坑支護的內支撐構造【7】。由鋼絞線和鋼桁架構成的魚腹梁，其跨度可達60m以上，可以很好地解決施工工作空間不足的問題。國內經過在上海、江蘇、浙江等地的應用，如上海地鐵五號線西渡站綜合配套工程、上海第六人民醫(yī)院臨港新城醫(yī)院等工程，獲得了優(yōu)秀的見效。魚腹梁構造支護系統(tǒng)不只能明顯改良地下工程的施工作業(yè)條件，同時還大大減少了圍護構造的安裝、拆掉、土方開挖及主體構造施工的造價及工期。由我司承建的廣州地鐵營運指揮中心基坑工程位于廣州市海珠區(qū)萬勝圍地鐵站西南側，此中B區(qū)基坑寬度約75m，長度約136m，開挖深度15.45m，采納Φ850@1200mm三軸攪拌止水帷幕+Φ1000@1200mm旋挖灌輸樁+預應力魚腹梁鋼支撐支護系統(tǒng)。因為新式預應力裝置式魚腹梁支護系統(tǒng)是環(huán)形支撐形式，基坑內形成大面積無支撐的空闊，整個基坑面積的65%―75%可形成廣闊的工作面，有益于多臺大型挖土機械自如運轉作業(yè)，挖土速度較傳統(tǒng)設計提升3倍以上。其次該構造形式為主體施工中資料吊裝形成有益空間，大大提升施工進度。第三采納IPS系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)鋼支撐形式，在構造形式上的可節(jié)儉鋼材36%左右，節(jié)儉鋼支撐連結接頭56%左右。第四相較于鋼筋混凝土支撐，因為IPS所有構件可循環(huán)頻頻利用，防范了鋼筋混凝土的拆掉所造成的二次污染，做到真實意義上的節(jié)能減排的目的。小結預應力魚腹梁裝置式鋼支撐綠色支護技術在國內應用仍處于起步階段?？墒歉沦Y料、新技術打破性的發(fā)展，有關構造設計與施工技術的發(fā)展成熟，鋼支撐支護系統(tǒng)特別是預應力魚腹梁鋼支撐系統(tǒng)在世界范圍內必定獲得了寬泛的應用與飛快的發(fā)展。同時因為大機械、規(guī)?；┕κ┕た臻g不停擴大的需要，以及施工機具的工廠化大規(guī)模加工要求，IPS預應力魚腹梁工具式組合內支撐必定具備更大的發(fā)展空間。是深基坑綠色支護工程發(fā)展的一大方向。參照文件：盧陵江.圓形鋼支撐在廣州地鐵工程中的應用[J].世界地道，2000，（2）：15-18高文生.《建筑業(yè)10項新技術》（2010版）之地基基礎和地下空間工程技術[J].施工技術，2011，40（336）：5-14尹敬澤