混凝土内支撑技术在深大基坑中的应用与研究

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　　摘    要：深大基坑工程 在施工的过程中往往具备深、大、紧、近的施工特点，基于深大基坑工程的施工特点，在整个工程施工过程中需要施工人员创新使用一种更加安全、稳定、灵活的内支撑技术。文章在阐述混凝土内支撑技术内涵和设计需要参考因素的基础上，以某具体深大基坑工程施工实例为研究对象，就混凝土内支撑技术在深大基坑中的应用问题进行探究。
　　关键词：混凝土内支撑技术;深大基坑;施工应用
　　1  引言
　　内支撑系统是基坑开挖阶段维护坑内外两侧压力差的平衡体系，从多年以来的深基坑工程施工实际情况来看，工程内支撑技术的应用形式愈发多样。在深大基坑开挖深度日益增加和施工周围环境日益复杂的背景下，以往内支撑体系受施工造价、施工工期、环境污染、控制变形等因素的影响，使用弊端日益凸显。在这样背景下混凝土内支撑技术以其自身优势作用和特点被人们开始应用到深大基坑施工中。为此，文章结合实际就混凝土内支撑技术在深大基坑中的应用问题进行探究，旨在能够更好的促进整个工程施工建设发展。
　　2  混凝土内支撑技术概述
　　内支撑技术是在混凝土内支撑技术的基础上发展起来的一种内支撑结构体 系，主要利用组合式钢结构构件截面灵活可变、加工方便、适用性广的特点，可在各种地质 情况和复杂周边环境下使用。该技术具有施工速度快、支撑形式多样、计算理论成熟、可拆 卸重复利用、节省投资等优点。
　　3  传统内支撑技术应用分析
　　在以往内支撑技术形式主要包含钢支撑技术和钢筋混凝土支撑技术。其中，钢支撑技术在使用的时候具备安装操作方便、可回收利用的特点。混凝土支撑技术和钢支撑技术相比则是能够更好的控制墙体变形，但是由于混凝土支撑技术需要进行爆破操作，因而在应用的时候往往会产生较多的建筑垃圾，适合应用的 范围和方向十分有限。
　　4  混凝土内支撑技术在深大基坑中的应用分析
　　4.1  工程概述
　　某地区基础设施BT项目费示范段路基工程中心南路K1+940—k3+540中下穿越地道箱涵深基坑支护采取的是多种材料联合支护模式，支护操作所涉及到的材料包含水泥搅拌桩、钢丝网、喷射混凝土、钻孔灌注桩等。
　　从专业判定角度上来看，整个路基工程为城市快速路，车辆行驶速度为每小时八十千米，车道设定为六个车道，道路宽度为六十米，单向车道宽度为十二米，整个工程行驶路段包含主干道路基工程、次要干道路基工程、桥涵工程、下穿地道工程、人行横道工程。
　　4.2  混凝土内支撑技术在深大基坑中的应用分析
　　（1）深大基坑支护桩施工方案的选择。整个深大基坑工程施工选择应用桩墙-内支撑支护技术，在具体施工操作中由排桩、排桩联合止水帷幕、地下连续墙等共同打造出挡土结构，并按照基坑平面设计出独属于工程的内支撑体系。
　　根据施工工程基坑周围土质情况，深基坑开挖深度可以设定为单层或者多层支护结构，在具体施工操作的时候会应用工具式钢构件或钢筋混凝土构架形成对撑、角撑、水平桁架、拱圈，在对撑、角撑、水平桁架、拱圈的作用下会确保深基坑开挖操作的边坡稳定。深大基坑支护桩施工方案一般包含以下几种类型：第一，人工作用下的挖孔灌注桩。多个人工作用下的挖孔灌注桩会形成挖孔挡土挡水连续墙，整个挖孔挡土挡水连续墙内部还会根据工程需要在其中增设钢筋混凝土圈梁，通过钢筋混凝土圈梁的使用会减少工程施工对周围房屋和地下管线埋设的干扰。因而，人工作用下的挖孔灌注桩适合被人们应用在建筑分布比较密集的施工工程中，在具体施工中多个部门小组可以齐头并进、共同施工。第二，钻孔灌注桩。在应用钻孔灌注桩的时候施工人员会应用机械进行钻孔处理，通过钻孔来取出桩位上的土，在取出这些土之后灌注混凝土成桩。在应用钻孔灌注桩之后往往能够减少捶打的噪音和震动，在最大限度上减少工程施工对周围房屋和地下管线的干扰，因而，钻孔灌注桩适合应用在基坑神盾局较浅的工程中，不仅施工速度快，而且在还能够确保整个工程施工的安全可靠。第三，地下连续墙。地下连续墙往往具备良好的挡土效果，且在施工中会起到止水的效果，但是这类施工方案往往会消耗较多的成本，经济性不强。
　　在综合比较多种挡土结构特点，结合整个工程施工实际情况选择人工挖孔灌注桩作为挡土结构。考虑到工程施工场地孔隙潜水存于一、二层中，下部为良好的隔水层，埋深约为-9.8m—-17.5m左右，垂直向滲透系数极小。其下的土层也都为弱～不透水层，为此，在施工的过程中可以将北边靠建筑物侧水泥土桩的桩顶标高设计为0m，伸入土层中形成落底式止水帷幕。在综合考虑受力结构、材料利用和施工场地情况之后选择钢管材料作为整个工程的内支撑结构。
　　（2）优化工程基坑设计。第一，工程支护桩的设计。在整个工程施工建设的过程中应用φ1200钢筋混凝土灌注桩，桩体之间的间隔距离一般会被设定在1.8m左右，桩顶的标准高度在0m左右，南北两边桩体的长度在8.5m左右，东西两边的长度在18m左右。第二，根据等值梁法的要求计算出南北两边支护桩的最大弯矩大小。第三，钢支撑设计。在施工过程中，整个深大基坑混凝土工程的横撑及斜撑均选用钢管，第一层支撑标准高度在-2m左右，第二层支撑标准高度在-6.3m左右。
　　（3）优化工程基坑监测。深大基坑混凝土工程监测内容具体如下所示：①监测周围自然环境;②监测深大基坑混凝土工程的支护位移、沉降和周围环境;③监测整个工程施工的水位情况;④监测桩基内部的应力。根据整个工程的支撑轴力绘制出基坑支撑轴力变化图。
　　在对整个工程基坑支撑轴力变化图统计分析之后发现，第三道支撑轴力在每年春天的时候会达到一种稳定的状态，第五道支撑轴力在每年春天的时候趋于稳定，总体监测结果会在一定范围内发生波动。
　　在经过多次测量分析之后尽可能将整个工程的测量误差降低到最低的状态，另外，在整个工程测量操作的时候还需要施工人员仔细思考温度变化，综合考虑、多次测量，目的是确保最终测量结果的准确有效。在具体测量操作的时候还需要将支撑轴力数值控制在钢管支撑强度范围内，从而在最大限度上确保整个工程的基坑安全。
　　5  结束语
　　综上所述，深大基坑混凝土开挖施工是一个动态性、连续性的施工工程，钢支撑杆件在整个工程开挖施工过程中受力转换和压力承担方面起着十分重要的作用。但是当前建筑施工领域的钢支撑安排布置没有形成一套科学有效的理论体系，总体设计比较保守。在深入研究讨论之后人们提出了钢结构内支撑技术。钢结构内支撑技术适合于建筑密集地区的深基坑支护中，不仅施工工期短、施工安全，而且在具体施工操作中钢结构还能够被重复利用，在一定 程度上降低了整个工程的造价成本费用。但是从钢结构内支撑技术的实际应用情况来看，该技术应用的时候对局部超载、土压力、钢支撑各杆件之间的相互关系及随基坑开挖的力的转换尚缺乏完善的计算方法，且在具体施工操作的时候也没有开展必要的施工监测和施工反馈处理，使得整个工程的施工效果不理想。因此，在未来需要相关人员强化对钢结构内支撑技术这类方向的应用问题进行更深入的研究，完善计算、强化监测。
　　参考文献：
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