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懸臂圍護(hù)結(jié)構(gòu)深大軟土基坑大陽(yáng)角施工技術(shù)

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中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司科技創(chuàng)效推廣應(yīng)用技術(shù)名錄
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（二十三）懸臂圍護(hù)結(jié)構(gòu)深大軟土基坑大陽(yáng)角施工技術(shù)
1. 技術(shù)背景
目前，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市改造升級(jí)不斷深入，城市中心區(qū)的建筑用地非常稀缺，
對(duì)地下空間利用越來(lái)越深入。由于地處城市中心區(qū)，用地非常緊張，因此基坑深度也在不斷向下加
深，超大深基坑勢(shì)在必然。在城市中心區(qū)不斷涌現(xiàn)超大規(guī)模城市綜合體工程。而這類超大深基坑周
圍環(huán)境極為復(fù)雜。基坑周圍存在地鐵車站、隧道、河道、地下管線、高層建筑物、老舊建筑等。該
類工程的基坑規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，基坑與建構(gòu)筑物的距離越來(lái)越近。基坑變形對(duì)其安全直接關(guān)聯(lián)，
也使基坑施工難度大大增加。
2. 技術(shù)簡(jiǎn)介
復(fù)雜的周邊環(huán)境也使基坑形狀異型多樣。尤其是陽(yáng)角基坑，陽(yáng)角處還存在重要建筑，陽(yáng)角部位
的變形要求高，基坑變形控制難度大大增加。昆明市綜合交通國(guó)際樞紐建設(shè)項(xiàng)目基坑緊鄰兩條地鐵
線路，同時(shí)基坑不規(guī)則存在陽(yáng)角，陽(yáng)角緊鄰高層，施工難度大，在實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目改善施工工藝，
克服施工困難，形成多篇論文、專利，獲得多項(xiàng)科技獎(jiǎng)及BIM 獎(jiǎng)項(xiàng)，項(xiàng)目總結(jié)施工過(guò)程形成此施工
技術(shù)。
3. 適用范圍
本技術(shù)適用于周邊環(huán)境復(fù)雜的深大基坑，基坑與建構(gòu)筑物距離近，或者是基坑與其貼合，基坑
變形要求嚴(yán)格。尤其是圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在較大的懸臂段的情況，以及基坑異型并且存在大陽(yáng)角情況。
4. 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
4.1 施工工藝流程
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施工工藝流程圖
4.2 施工操作要點(diǎn)
4.2.1 施工準(zhǔn)備
優(yōu)化設(shè)計(jì)，施工方案確定，地下連續(xù)墻施工
基坑支護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)多方案對(duì)比，綜合考慮基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)成本、施工平面布置、土方開(kāi)挖效率、
結(jié)構(gòu)施工、支撐拆除，以及兩墻合一、逆作法施工等等多方面因素。確定了最終的實(shí)施方案。
整坑施工方案圖
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施工地下連續(xù)墻
1 對(duì)于環(huán)撐豎向支撐處，采用旋挖灌注樁施工工藝進(jìn)行豎向立柱樁施工，將立柱樁鋼筋與格構(gòu)
柱采用焊接連接，立柱樁埋入地下深度較深。
2 沿地下連續(xù)墻身，在每道水平支撐標(biāo)高位置范圍預(yù)埋直螺紋接駁器。
4.2.2 第一層土方開(kāi)挖
1 安裝準(zhǔn)備。進(jìn)行安裝前需要在計(jì)劃安裝樓層施工時(shí)，架體平面布置圖預(yù)留導(dǎo)軌洞口（300mm
×300mm）以及安裝預(yù)埋件，可以使用管道或者井道洞口，導(dǎo)軌洞口較小后續(xù)修補(bǔ)簡(jiǎn)單。隨著主體上
升，上面各層也應(yīng)同樣預(yù)埋，且應(yīng)保證與下面各層預(yù)留孔的垂直度。
2 安裝支座。在安裝層結(jié)構(gòu)施工完成后，首先安裝支座，根據(jù)平面布置圖，不同位置安裝不同
支座，使用塔吊輔助安裝，安裝時(shí)需確保安裝精度，防止影響導(dǎo)軌垂直度。
節(jié)點(diǎn)示意圖
3 安裝懸挑主梁以及導(dǎo)軌。在安裝前，需要先將懸挑主梁與導(dǎo)軌組裝固定，使用塔吊將導(dǎo)軌與
懸挑主梁組件吊裝至支座位置，使用插銷與支座固定。然后安裝導(dǎo)軌斜撐組，防止導(dǎo)軌傾覆彎曲。
4 安裝上桁架以及所有操作平臺(tái)。先在模板下墊四根木梁，然后在模板上安裝次背楞、主背楞、
斜撐、挑架，注意背楞調(diào)節(jié)器與模板背楞的支撐情況，安裝背楞扣件，用鋼管扣件將挑架連接牢固，
注意加斜拉鋼管。斜撐用鐵絲和模板背楞綁在一起，防止在吊起過(guò)程中晃動(dòng)。平臺(tái)要求平整牢固，
在與部件沖突位置開(kāi)孔，以保證架體使用。
5 將拼裝好的模板和架體整體吊起，平穩(wěn)掛于第一次澆筑時(shí)埋好的受力螺栓（掛座體）上，插
入安全插銷。利用斜撐調(diào)節(jié)角度，校正模板。完成吊裝過(guò)程。
4.2.3 首道支撐遠(yuǎn)端施工
遠(yuǎn)端范圍土方開(kāi)挖后，及時(shí)展開(kāi)混凝土支撐施工。并在支撐梁內(nèi)預(yù)埋軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
首道支撐遠(yuǎn)端施工圖
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并將支撐梁延伸至留土范圍，并使斜拋撐支座一并澆筑。
支撐梁施工縫留置，避開(kāi)支撐梁復(fù)雜的交叉節(jié)點(diǎn)，避開(kāi)格構(gòu)柱，避開(kāi)支撐梁鋼筋加密區(qū)。
確保遠(yuǎn)端支撐梁施工完畢，并可對(duì)留土區(qū)的斜撐形成有效支撐。
需安排專人進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，確保混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 天。
遠(yuǎn)端支撐梁最后一段混凝土澆筑完成，并對(duì)其養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)對(duì)拆撐要求的強(qiáng)度，
或達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上。
4.2.4 首道支撐留土范圍斜拋撐安裝
留土區(qū)域斜拋撐吊裝就位，液壓千斤頂按設(shè)計(jì)加載要求，分級(jí)20%，40%，60%，80%，100%逐級(jí)
加載。加載順序，隔一加一進(jìn)行，然后再加載余下部分。加載后靜置24 小時(shí)以上。
首道支撐留土范圍斜拋撐安裝圖
4.2.5 第一層土方坑邊留土開(kāi)挖及剩余支撐施工
1.斜拋撐下留土開(kāi)挖。開(kāi)挖順序，根據(jù)施工便利，跳倉(cāng)開(kāi)挖或由兩端開(kāi)始。開(kāi)挖過(guò)程避免機(jī)械
碰撞鋼管斜拋撐。控制開(kāi)挖節(jié)奏，不可采用短時(shí)間全部挖出快速卸土的方式開(kāi)挖。
第一層土方留土開(kāi)挖圖
開(kāi)挖過(guò)程，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，如出現(xiàn)變形超出預(yù)警值，暫停開(kāi)挖，立即采取應(yīng)急措施。
2.留土區(qū)域開(kāi)挖后補(bǔ)齊支撐，具體做法同其他區(qū)域支撐施工工序。混凝土支撐養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)
計(jì)強(qiáng)度后，開(kāi)始下一層土方開(kāi)挖。
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首道支撐留土范圍支撐補(bǔ)齊圖
4.2.6 第二層土方開(kāi)挖準(zhǔn)備
首道支撐形成后，第二層土方開(kāi)挖前的準(zhǔn)備工作如下：
監(jiān)測(cè)基坑變形穩(wěn)定情況，沒(méi)有出現(xiàn)基坑變形突變情況，沒(méi)有超預(yù)警情況。
基坑未出現(xiàn)滲漏情況。基坑周邊環(huán)境未出現(xiàn)異常開(kāi)裂情況。
核對(duì)圖紙，支撐是否完善，與圖紙是否一致。
混凝土養(yǎng)護(hù)是否到位，混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到下一步開(kāi)挖的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。
基坑降水水位，是否下降到下一步開(kāi)挖面以下1m。并監(jiān)測(cè)回灌井水位是否下降。觀測(cè)井水位有
無(wú)異常等。
4.2.7 第二層土方遠(yuǎn)端開(kāi)挖
1.水平支撐、腰梁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，首道水平支撐全部施工完成后，開(kāi)始第
二層土方開(kāi)挖。在土方開(kāi)挖過(guò)程中，將水平支撐底部的碎石、混凝土墊層清理干凈。
第二層土方遠(yuǎn)端開(kāi)挖圖
2.第二層土方開(kāi)挖以棧橋?yàn)橥ǖ溃? 個(gè)環(huán)撐為單元，在圓環(huán)設(shè)置土馬道，由四周向中心推進(jìn)。
第二層土方開(kāi)挖整體由北向南推進(jìn)。
3.第二步土方開(kāi)挖至第二道支撐底標(biāo)高下100mm，用于澆筑C20 混凝土墊層，及時(shí)開(kāi)始支撐梁的
施工。
4.2.8 第二道支撐遠(yuǎn)端施工
對(duì)第二層土方遠(yuǎn)端開(kāi)挖范圍，及時(shí)施工混凝土支撐，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)。在遠(yuǎn)端分塊開(kāi)挖全部完成，
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并逐塊形成支撐后，開(kāi)始變形敏感區(qū)域留土的開(kāi)挖。
第二道支撐遠(yuǎn)端施工圖
4.2.9 第二層土方留土分段開(kāi)挖
1.第二層留土區(qū)域分塊開(kāi)挖，分塊完善支撐。避免開(kāi)挖后，長(zhǎng)期暴露，支撐無(wú)法形成。
第二層土方留土分段開(kāi)挖圖
2.隨開(kāi)挖隨即形成支撐，分段開(kāi)挖，分段形成支撐。建議在開(kāi)挖后48 小時(shí)內(nèi)形成支撐。
坑邊范圍第二道支撐補(bǔ)齊圖
4.2.10 依次進(jìn)行剩余各層土方開(kāi)挖
依次進(jìn)行第三層土方開(kāi)挖，及第三道內(nèi)支撐施工。遇到第三道水平支撐距基底高度較小情況，
不能滿足挖掘機(jī)械的正常施工，需要挖掘機(jī)械在第三道水平支撐上進(jìn)行最后一步土方開(kāi)挖，支撐范
圍內(nèi)采用大小挖機(jī)接力挖土。
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筏板施工完成開(kāi)始拆除第三道支撐圖
4.2.11 筏板施工
第四層土方開(kāi)挖，及時(shí)逐塊施工筏板，優(yōu)先施工基坑周邊筏板，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成支撐。筏板施
工完成及時(shí)養(yǎng)護(hù)，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開(kāi)始第三道支撐拆除。
筏板施工完成開(kāi)始拆除第三道支撐圖
4.2.12 支撐拆除
1.第三道支撐拆除
筏板施工完成，開(kāi)始第三道支撐拆除。支撐拆除順序，保留對(duì)撐，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)陽(yáng)角形成支撐。
及時(shí)施工支撐拆除區(qū)域的地下三層結(jié)構(gòu)，已施工的地下三層結(jié)構(gòu)與保留對(duì)撐進(jìn)行換撐。在對(duì)撐兩側(cè)
地下三層結(jié)構(gòu)均施工完成后，開(kāi)始拆除對(duì)撐。并補(bǔ)齊地下三層所有結(jié)構(gòu)。
第三道支撐拆除保留對(duì)撐工況圖
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第三道支撐拆除保留陽(yáng)角對(duì)撐工況圖
2.第二道支撐拆除
在地下三層結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后，開(kāi)始第二道支撐拆除。第二道支撐拆除順序同第
三道支撐拆除順序。第二道支撐拆除完成，地下二層結(jié)構(gòu)施工完成，并將首道支撐上的斜拋撐換撐
到地下二層頂板結(jié)構(gòu)上，拆除首道支撐上的斜拋撐。
3.首道支撐拆除
首道支撐拆除順序，同第三、第二道支撐拆除順序。及時(shí)施工支撐拆除區(qū)域的地下一層結(jié)構(gòu)，
并將支撐上的材料堆場(chǎng)、加工場(chǎng)及時(shí)轉(zhuǎn)換到地下室頂板結(jié)構(gòu)上。在對(duì)撐兩側(cè)地下一層結(jié)構(gòu)均施工完
成后，開(kāi)始拆除首道支撐的對(duì)撐。并補(bǔ)齊地下一層所有結(jié)構(gòu)。
首道支撐拆除保留對(duì)撐工況圖
首道支撐拆除保留陽(yáng)角對(duì)撐工況圖
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4.支撐拆除過(guò)程變形控制
支撐拆除過(guò)程，優(yōu)先拆除變形控制嚴(yán)格，變形敏感區(qū)域。并及時(shí)完善結(jié)構(gòu)。使新施工結(jié)構(gòu)對(duì)基
坑形成支撐，結(jié)構(gòu)和支撐之間的換撐緩慢完成。
支撐拆除分層分區(qū)拆除，拆除一區(qū)支撐形成一區(qū)結(jié)構(gòu)。并保留主要對(duì)撐角撐，待對(duì)撐和角撐兩
側(cè)結(jié)構(gòu)形成后，再拆除對(duì)撐和角撐。
5. 材料與設(shè)備
5.1 主要材料
表5.1 主要材料配置表
序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)用于施工部位
1 鋼筋/ 地連墻、立柱樁、腰梁、支撐梁及封板施工
2 格構(gòu)柱型鋼型鋼按圖紙立柱樁中預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)柱
3 直螺紋接頭φ28mm 地連墻與腰梁接駁器
4 多層板15mm 厚腰梁、支撐梁及封板模板支設(shè)
5 木方50×10 腰梁、支撐梁及封板模板支設(shè)
6 混凝土按圖紙地連墻、立柱樁、腰梁、支撐梁、封板及墊層施工
7 鋼管φ48 腰梁、支撐梁及封板模板加固
8 U 托常規(guī)支撐梁及封板模板加固
9 卡扣常規(guī)支撐梁及封板模板加固
10 絲桿φ16mm 腰梁、支撐梁模板加固
11 山形卡常規(guī)腰梁、支撐梁模板加固
12 螺母常規(guī)腰梁、支撐梁模板加固
13 塑料布0.2mm 厚腰梁、水平支撐及封板底部墊層
5.2 主要設(shè)備
表5.2 主要機(jī)械設(shè)備配置表
序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量額定功率（KW） 用于施工部位
1 塔吊ST5513-6 7 臺(tái)53.4 設(shè)備、材料吊運(yùn)
2 挖掘機(jī)SK350 (1.8m³) 8 臺(tái)柴油197 土方開(kāi)挖
3 挖掘機(jī)PC220 (1.0m³) 12 臺(tái)柴油125 土方開(kāi)挖
4 自卸汽車8m³ 200 輛天然氣土方外運(yùn)
5 25t 汽車吊QY25V 1 臺(tái)柴油199 設(shè)備、材料吊運(yùn)
6 鋼筋調(diào)直機(jī)GT4/14 2 臺(tái)8 鋼筋加工
7 鋼筋彎曲機(jī)GJ7-40 2 臺(tái)3 鋼筋加工
8 鋼筋切斷機(jī)GJ5-40 2 臺(tái)5.5 鋼筋加工
9 直螺紋套絲機(jī)GZW50A 4 臺(tái)3 鋼筋加工
10 砂輪切割機(jī)Y90L-2 2 臺(tái)3 鋼筋加工
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序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量額定功率（KW） 用于施工部位
11 電焊機(jī)BX1-500-2 2 臺(tái)12 鋼筋加工
12 木工圓鋸MJ105-1 2 臺(tái)5.5 模板加工
13 手電鋸W-2.5/5D 6 臺(tái)3 模板加工
14 空壓機(jī)PH-10-88 2 臺(tái)7.5 模板加工
15 混凝土振動(dòng)器ZX50 4 臺(tái)1.5 混凝土澆筑
16 汽車泵THB56X 2 臺(tái)/ 混凝土澆筑
17 繩鋸切割機(jī)/ 20 臺(tái)22 支撐切割
18 叉車12t 4 臺(tái)/ 支撐砼塊駁運(yùn)
19 吊車75t 4 臺(tái)/ 支撐段吊裝
20 平板汽車80t 12 臺(tái)/ 支撐段外運(yùn)
6. 效益計(jì)算分析
6.1 經(jīng)濟(jì)效益分析
本工法解決了復(fù)雜周邊環(huán)境復(fù)雜地質(zhì)條件下懸臂圍護(hù)結(jié)構(gòu)大陽(yáng)角超大深基坑內(nèi)支撐采用多道多
圓環(huán)整坑施工整體受力的施工工藝中時(shí)間長(zhǎng)、基坑整體穩(wěn)定性和對(duì)周邊建筑物構(gòu)筑物影響等問(wèn)題。
相較于較多深基坑采用雙圓環(huán)的水平支撐方法，本工法減少深基坑施工風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)整坑多圓環(huán)同時(shí)施
工提高施工效率，同時(shí)有效控制基坑整體變形,保障施工安全,縮短工期。
表6.1 成本明細(xì)表
序號(hào)內(nèi)容明細(xì)備注
1 開(kāi)挖階段降低工期成本30000 元/天×180 天540 萬(wàn)元
2 支撐拆除降低工期成本30000 元/天×60 天180 萬(wàn)元
3 合計(jì)720 萬(wàn)元
6.2 社會(huì)效益
本工法采用高效的施工工藝，有效保證深基坑整體受力及周邊建筑物構(gòu)筑物與深基坑本身結(jié)構(gòu)
安全，同時(shí)滿足施工工序有效穿插。該工法在昆明市綜合交通國(guó)際樞紐項(xiàng)目基坑施工得到有效運(yùn)用，
節(jié)約工期降低了人力物力投入，保障了周圍的居民正常生活及臨近地鐵正常運(yùn)營(yíng)，為類似工程提供
有力參考。
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7. 應(yīng)用實(shí)例（典型照片）
圖1 大陽(yáng)角首層土方開(kāi)挖圖2 首層土方近端留土工況
圖3 首道支撐斜拋撐安裝圖4 首道支撐留土開(kāi)挖
圖5 第二層土方開(kāi)挖圖6 第二道支撐施工
圖7 內(nèi)支撐整體成型圖8 第三道支撐分區(qū)拆除
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圖9 首道支撐斜撐換撐到結(jié)構(gòu)梁板圖10 首道支撐保留對(duì)撐工況
8. 技術(shù)咨詢服務(wù)單位聯(lián)系方式
技術(shù)提供單位中建一局總承包公司
主要完成人張廷安、胡賀祥、繆應(yīng)璟、張德洋、李朝來(lái)
技術(shù)咨詢聯(lián)系人繆應(yīng)璟聯(lián)系電話18846091791

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