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摘要:中港名都大酒店作为嘉兴市乃至浙北地区第一高楼，其基坑支护设计采用排桩支护+圆环形桁架水平支撑，施工中通过对土方开挖方法、支撑梁板、传力带施工及支撑爆破的研究，确保了工程施工质量和周边环境的安全。
关键词:圆环形桁架土方开挖支撑梁板传力带支撑爆破
中图分类号：TU323.4文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
中成大厦•中港名都大酒店工程位于嘉興市中环南路和云东路相交西北侧，总用地面积27108㎡，建筑占地面积3847㎡，由一幢41层的超高层五星级酒店、一幢19层酒店式公寓和3层裙房组成，总建筑面积约95000㎡。酒店为框架—剪力墙结构，高度为168m，地下两层，采用钻孔灌注桩基础，由于周边环境较空旷，对基坑施工较有利，其基坑侧壁安全等级为Ⅱ级。
本基坑工程开挖面计算标高取-10.90、-12.85，局部-17.45，则计算开挖深度为10.50米、12.45米，局部17.05米。
二、工程地质情况
在本基坑开挖范围内，④3层砂质粉土（天然重度19.5kN/m³，含水量28%）位于基坑开挖的底部，该层为微承压水含水层，其平均厚度在4.0m左右，最大厚度达5.80m。
三、基坑围护设计
1.围护体系的方案优选
（1）围护结构选择
钻孔灌注桩与SMW工法比较开挖10m深的基坑可以选用钻孔灌注桩和SMW工法作为围护。钻孔灌注桩刚度要大于SMW工法的H型钢。嘉兴地区基坑施工的经验表明：当施工期在4个月之内时，SMW工法造价低于钻孔灌注桩。但本工程至少需要12个月时间，型钢使用(租用)时间太长，价格昂贵，SMW工法在经济性方面没有优势。
（2）中心岛法和整体支撑系统比较
本工程基坑若采用中心岛法施工必然将底板甚至中心筒体分块施工，额外设置施工缝，会对工程结构产生不利的影响；除了底板分块需进行防水处理外，抛撑穿墙也需进行防水处理，施工复杂，挖土困难，特别是靠近红线处，地表无法停车，土方必须在坑底水平运输，这在抛撑没有拆除之前，是非常困难的；需采用斜抛撑，若采用1道支撑则基坑位移较大，采用2道支撑，则造价无优势。鉴于以上原因，本工程采用钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩+钢筋混凝土圆环桁架整体支撑的支护方案。由于基坑平面形状基本为正方形，所以采用圆环桁架整体支撑系统在受力及经济方面都较理想。
2.围护体系设计
（1）竖向支撑系统
本工程周边马路管线较多，因此按二级基坑要求设计。竖向设计采用Φ850三轴水泥搅拌桩作防渗帷幕，浅坑桩长7.3m，其中栈桥出土区域桩长10.1m，深坑桩长12.5m、13.5m。水泥掺量均为20%。；
围护桩采用φ750@950（桩长11.55m、13.25m、13.95m、14.05m）以及φ850@1050（桩长16.15m)。为有效限制位移，采用1道圆环形桁架支撑。
（2）水平支撑系统
本工程平面基本为正方形，直径约85m，采用的支撑形式为圆环形桁架。圆环支撑中心高程为相对标高-6.20m支撑截面1600×1000，主筋40B22；冠梁截面1400×1000。
（3）立柱
圆环水平桁架支撑的每一节点处均匀设置了650mm×650mm的125×10钢格构柱，钢格构柱通过与之连成一体的钻孔灌注桩与土体嵌固，共44根。
（4）挖土专用栈桥
在基坑内侧设1座专用栈桥，设置在西南象限偏西侧。设置此栈桥可保证坑内土方外运畅通。
四、基坑围护施工
1.基坑围护施工流程
场地修整→止水桩、围护桩的施工→上部复合土钉支护施工→土方开挖至-5.70→围护桩强度达100％设计强度，冠梁系统达80％设计强度后，坑内分层、分块、并尽量对称挖土→支撑系统达85％设计强度后，进行支撑下部土方开挖。
2.圆环形桁架水平支撑施工
（1）支撑概况
①圆环支撑中心高程为相对标高-6.20m支撑截面1600×1000，主筋40B22；冠梁截面1400×1000。
②本工程冠梁、腰梁、水平内支撑均为现浇钢筋混凝土结构，砼强度等级均为C30，水平支撑混凝土方量约1300m³。
③支撑梁垫层采用10cm厚C20素砼再加铺油毡一层；垫层宽度为梁宽各加10cm。
（2）传力带施工及支撑拆除
①基础底板砖胎模砌好后，砖胎模与围护桩之间的空隙即浇捣500厚C30混凝土作为传力带。当基础强度达80%设计强度后，方可拆除支撑。
②浇捣地下一层楼板时，在楼板与围护桩之间设置梁式钢筋砼传力梁。
③支撑拆除拟采用爆破，由爆破专业单位完成。
3.水平支撑施工流程
测量放样→轴线控制→混凝土水平支撑垫层施工→冠梁与灌注桩的连接节点处理→模板施工→支撑混凝土浇筑
五、土方开挖
1.土方开挖方案的确定
考虑到本工程周边环境，基坑面积大且较深，而钢筋混凝土水平内支撑内留置空间较大，有利于大规模连续土方开挖、土方外运。结合水平支撑竖向布置的特点，挖土方案定为：立面分层分次、平面分段对称的土方开挖方案。
立面各层中心岛暂留土方案（基坑分二阶段，第一阶段分四层，第二阶段分四层开挖，每阶段土方先挖基坑四周水平支撑平面外，后挖水平支撑以内的平面区域，通过此开挖程序，使土方开挖在各阶段各层间创造出连续规模出土的工作局面，同时还可以穿插水平支撑的钢筋混凝土结构施工和混凝土养护。
平面分段、对称均匀开挖，使坑内土方开挖面近似水平下降，以保持水平内支撑接近理论受力，确保水平支撑结构正常发挥作用。
2.土方开挖施工方法
（1）挖土概况
本工程基坑周边边长近360m,面积近8000㎡，大部分开挖深度为10.75m和12.65m，局部开挖深度有16.25m、17.25m，总开挖土方量约10万m³。
（2）土方竖向开挖顺序
根据基坑内水平支撑的竖向布置情况，分二阶段进行开挖，施工流程为：按复合土钉支护设计要求基坑四周分层分段土方开挖，进行第一阶段（分四层）挖土，挖至浅坑底标高-5.7m→沿水平内支撑布置位置进行第二阶段挖土（第五层），挖至支撑底标高-6.7m→水平支撑施工，同时可进行圆环中心岛部分挖土挖至-6.7m→第六、七层挖土，挖至标高-10.2m→第八层挖土，坑底超深部分挖土。
（3）平面开挖顺序
根据基坑“整体围护、分块开挖”的指导思想，基坑周边土方，平面上分为4大对称块进行开挖。而中心岛土方则以坑内汽车行驶路线布置的方式，分段对称均匀进行开挖，最终保持支撑形成平衡的受力体系及施工的连续性。
结语
针对我工程基坑施工复杂，挖土困难的特点（特别是靠近红线处，地表无法停车，土方必须在坑底水平运输），若采用抛撑体系，在抛撑没有拆除之前，挖土尤为困难的。若采用一道支撑则基坑位移较大，采用两道支撑，则造价无优势。本工程最终采用钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩+钢筋混凝土圆环桁架整体支撑的支护方案，最终在受力及经济方面都取得了较理想的效果。
参考文献：
[1]罗耀武,凌道盛,陈云敏,胡琦,陈峥.环形超深基坑围护结构受力变形特性分析[J]. 岩土力学.2011(02)
[2] 周沈华,杨有海,王随新.深基坑开挖对周边地表沉降影响因素分析[J].土工基础. 2008(02)
[3] 林海松,杨太钦,周东.基坑桩锚支护遗传优化设计研究[J].广西大学学报(自然科学版). 2005(04)
关键词:圆环形桁架土方开挖支撑梁板传力带支撑爆破
中图分类号：TU323.4文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
中成大厦•中港名都大酒店工程位于嘉興市中环南路和云东路相交西北侧，总用地面积27108㎡，建筑占地面积3847㎡，由一幢41层的超高层五星级酒店、一幢19层酒店式公寓和3层裙房组成，总建筑面积约95000㎡。酒店为框架—剪力墙结构，高度为168m，地下两层，采用钻孔灌注桩基础，由于周边环境较空旷，对基坑施工较有利，其基坑侧壁安全等级为Ⅱ级。
本基坑工程开挖面计算标高取-10.90、-12.85，局部-17.45，则计算开挖深度为10.50米、12.45米，局部17.05米。
二、工程地质情况
在本基坑开挖范围内，④3层砂质粉土（天然重度19.5kN/m³，含水量28%）位于基坑开挖的底部，该层为微承压水含水层，其平均厚度在4.0m左右，最大厚度达5.80m。
三、基坑围护设计
1.围护体系的方案优选
（1）围护结构选择
钻孔灌注桩与SMW工法比较开挖10m深的基坑可以选用钻孔灌注桩和SMW工法作为围护。钻孔灌注桩刚度要大于SMW工法的H型钢。嘉兴地区基坑施工的经验表明：当施工期在4个月之内时，SMW工法造价低于钻孔灌注桩。但本工程至少需要12个月时间，型钢使用(租用)时间太长，价格昂贵，SMW工法在经济性方面没有优势。
（2）中心岛法和整体支撑系统比较
本工程基坑若采用中心岛法施工必然将底板甚至中心筒体分块施工，额外设置施工缝，会对工程结构产生不利的影响；除了底板分块需进行防水处理外，抛撑穿墙也需进行防水处理，施工复杂，挖土困难，特别是靠近红线处，地表无法停车，土方必须在坑底水平运输，这在抛撑没有拆除之前，是非常困难的；需采用斜抛撑，若采用1道支撑则基坑位移较大，采用2道支撑，则造价无优势。鉴于以上原因，本工程采用钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩+钢筋混凝土圆环桁架整体支撑的支护方案。由于基坑平面形状基本为正方形，所以采用圆环桁架整体支撑系统在受力及经济方面都较理想。
2.围护体系设计
（1）竖向支撑系统
本工程周边马路管线较多，因此按二级基坑要求设计。竖向设计采用Φ850三轴水泥搅拌桩作防渗帷幕，浅坑桩长7.3m，其中栈桥出土区域桩长10.1m，深坑桩长12.5m、13.5m。水泥掺量均为20%。；
围护桩采用φ750@950（桩长11.55m、13.25m、13.95m、14.05m）以及φ850@1050（桩长16.15m)。为有效限制位移，采用1道圆环形桁架支撑。
（2）水平支撑系统
本工程平面基本为正方形，直径约85m，采用的支撑形式为圆环形桁架。圆环支撑中心高程为相对标高-6.20m支撑截面1600×1000，主筋40B22；冠梁截面1400×1000。
（3）立柱
圆环水平桁架支撑的每一节点处均匀设置了650mm×650mm的125×10钢格构柱，钢格构柱通过与之连成一体的钻孔灌注桩与土体嵌固，共44根。
（4）挖土专用栈桥
在基坑内侧设1座专用栈桥，设置在西南象限偏西侧。设置此栈桥可保证坑内土方外运畅通。
四、基坑围护施工
1.基坑围护施工流程
场地修整→止水桩、围护桩的施工→上部复合土钉支护施工→土方开挖至-5.70→围护桩强度达100％设计强度，冠梁系统达80％设计强度后，坑内分层、分块、并尽量对称挖土→支撑系统达85％设计强度后，进行支撑下部土方开挖。
2.圆环形桁架水平支撑施工
（1）支撑概况
①圆环支撑中心高程为相对标高-6.20m支撑截面1600×1000，主筋40B22；冠梁截面1400×1000。
②本工程冠梁、腰梁、水平内支撑均为现浇钢筋混凝土结构，砼强度等级均为C30，水平支撑混凝土方量约1300m³。
③支撑梁垫层采用10cm厚C20素砼再加铺油毡一层；垫层宽度为梁宽各加10cm。
（2）传力带施工及支撑拆除
①基础底板砖胎模砌好后，砖胎模与围护桩之间的空隙即浇捣500厚C30混凝土作为传力带。当基础强度达80%设计强度后，方可拆除支撑。
②浇捣地下一层楼板时，在楼板与围护桩之间设置梁式钢筋砼传力梁。
③支撑拆除拟采用爆破，由爆破专业单位完成。
3.水平支撑施工流程
测量放样→轴线控制→混凝土水平支撑垫层施工→冠梁与灌注桩的连接节点处理→模板施工→支撑混凝土浇筑
五、土方开挖
1.土方开挖方案的确定
考虑到本工程周边环境，基坑面积大且较深，而钢筋混凝土水平内支撑内留置空间较大，有利于大规模连续土方开挖、土方外运。结合水平支撑竖向布置的特点，挖土方案定为：立面分层分次、平面分段对称的土方开挖方案。
立面各层中心岛暂留土方案（基坑分二阶段，第一阶段分四层，第二阶段分四层开挖，每阶段土方先挖基坑四周水平支撑平面外，后挖水平支撑以内的平面区域，通过此开挖程序，使土方开挖在各阶段各层间创造出连续规模出土的工作局面，同时还可以穿插水平支撑的钢筋混凝土结构施工和混凝土养护。
平面分段、对称均匀开挖，使坑内土方开挖面近似水平下降，以保持水平内支撑接近理论受力，确保水平支撑结构正常发挥作用。
2.土方开挖施工方法
（1）挖土概况
本工程基坑周边边长近360m,面积近8000㎡，大部分开挖深度为10.75m和12.65m，局部开挖深度有16.25m、17.25m，总开挖土方量约10万m³。
（2）土方竖向开挖顺序
根据基坑内水平支撑的竖向布置情况，分二阶段进行开挖，施工流程为：按复合土钉支护设计要求基坑四周分层分段土方开挖，进行第一阶段（分四层）挖土，挖至浅坑底标高-5.7m→沿水平内支撑布置位置进行第二阶段挖土（第五层），挖至支撑底标高-6.7m→水平支撑施工，同时可进行圆环中心岛部分挖土挖至-6.7m→第六、七层挖土，挖至标高-10.2m→第八层挖土，坑底超深部分挖土。
（3）平面开挖顺序
根据基坑“整体围护、分块开挖”的指导思想，基坑周边土方，平面上分为4大对称块进行开挖。而中心岛土方则以坑内汽车行驶路线布置的方式，分段对称均匀进行开挖，最终保持支撑形成平衡的受力体系及施工的连续性。
结语
针对我工程基坑施工复杂，挖土困难的特点（特别是靠近红线处，地表无法停车，土方必须在坑底水平运输），若采用抛撑体系，在抛撑没有拆除之前，挖土尤为困难的。若采用一道支撑则基坑位移较大，采用两道支撑，则造价无优势。本工程最终采用钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩+钢筋混凝土圆环桁架整体支撑的支护方案，最终在受力及经济方面都取得了较理想的效果。
参考文献：
[1]罗耀武,凌道盛,陈云敏,胡琦,陈峥.环形超深基坑围护结构受力变形特性分析[J]. 岩土力学.2011(02)
[2] 周沈华,杨有海,王随新.深基坑开挖对周边地表沉降影响因素分析[J].土工基础. 2008(02)
[3] 林海松,杨太钦,周东.基坑桩锚支护遗传优化设计研究[J].广西大学学报(自然科学版). 2005(04)