环梁支撑技术

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筑龙网 w w w .s i n o a e c .c o m 《深基础施工环梁支撑技术》 资料编号：W Z T U 753-7529.

深基础施工环梁支撑技术

张鸿勋 张鸿宾

(陕西省建筑工程总公司 陕西省建筑工程总公司海南公司)

[摘要]：海口港澳发展大厦为软土地基，三层地下室，基坑挖深15.3m。施工中采用地下连续墙和大直径混凝土环梁支撑系统支护，技术经济效益明显。

[关键字]：深基础 支护 地下连续墙 混凝土环梁支撑 [中图分类号]：TU753

1 工程概况

港澳发展大厦由海南港澳实业股份有限公司投资兴建，是一栋功能较全的高档写字楼，位于海口市金融贸易区国贸大道中段南侧。建筑面积34809m 2。地面以上27层，框筒结构。地下3层，主要用作设备房及地下车库，地下室平面为39.2m×81.9m 的矩形，面积达3210m 2。±0以上主楼向内退9m 。工程建设场地狭窄，周边高楼林立，地下室边沿东测距27层的“港澳国际大厦”仅10m ，距“四海花园”仅8m ；西侧距22层的“中衡大厦”主楼约10m ，距其裙房基础仅3m ；距18层的“中房大厦”仅6m ；北侧距国贸大道人行道边仅3m 。

该工程拟建场地原为湖塘，后由人工填积而成。工程地质勘察表明:地表往下第一层为杂填土，厚度约4m ；第二层为淤泥质粉质粘土，厚约4m:第三层为软塑状态粘土，厚0.7m ；第四层为中密状态中粗砂，厚约4.7m ；第五层为可塑状态粘土夹粉细砂，厚14m ；第六层为厚8m 的中粗砂。地下水静止水位在地表以下0.8m 。 2 基础结构方案的确定

港澳发展大厦原设计基础结构形式为钻孔灌注桩加筏板，2层地下室。但根据现场高层建筑距离太近的实际情况，基础工程施工时，基坑护坡存在困难。业主在认真调研分析，和设计、质检部门反复探讨的基础上，提出采用地下连续墙护坡逆作法施工，将地下室由2层改为3层，将基础底板向下延伸至有较高承载力的第五层粘土层中，取消桩基的方案。该连续墙与结构方案的修改经设计院详细、反复的计算最终确定。

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筑龙网 w w w .s i n o a e c .c o m 《深基础施工环梁支撑技术》 资料编号：W Z T U 753-7529. 不仅如此，而且结合本工程实际，大胆修改了地下连续墙的埋置深度。根据采用地下连续墙施工较多地区的经验，此类地下连续墙，其基坑底面以下的嵌入深度与基坑开挖深度之比一般为0.8:1，而本工程基坑挖深15.3m ，连续墙的埋置深度为18.3m ，两者之比仅为0.2:1，也就是说，本工程地下连续墙的埋置深度较常规浅埋了9m 多。基坑剖面见图4。

3 基础施工方案的选定

本工程按照地下连续墙加逆作法施工的基本思路完成基础工程修改设计以后，业主自选队伍，于1993年10月开始地下连续墙施工，1994年4月完成。

在基础施工招标过程中，陕西省建总公司海南分公司认真分析了该工程建设环境，工程地质条件和结构设计特点，比较了多种施工方案的利弊，认为逆作法施工，虽然可以利用地下室本身结构支撑护壁，保持基坑边坡稳定，地下地上可同时施工作业等，但是，本工程采用逆作法施工也存在一些不利条件。因此，提出了对连续墙加设大直径混凝土环梁支撑变逆作为顺作施工的方案。经论证和技术经济比较，被认为是经济合理、新颖可行的方案而中标承建。

4 支撑设计与基础施工 4.1 环梁位置的确定

环梁平面位置应避开结构柱、梁和墙，使其下影响永久结构的施工。本工程根据基坑长宽比约为2:1的特点，平面设置两个直径为38.8m 的混凝土圆环。两个圆环三面与连续墙相接，中间环环相连。为避开结构墙柱，两环略偏一端(图2)，环梁截面尺寸为1000mm×1200mm

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本工程环梁竖向设置两道，竖向位置的确定考虑了如下因素:①尽量使两道环梁的受力大体相等；②对连续墙上口悬臂长度进行强度和位移复核，使其满足要求和控制在允许变形范围之内:③因地下连续墙埋置深度仅在基坑下2m 多，假设坑内土对连续墙下端无支承力，全部外侧土压力均由混凝土环梁支承。两道环梁的标高为—6.5m 和—12m(见图1)。 4.2 荷载传递方式选择

为使土体对地下连续墙产生的侧压力比较均匀地传递给混凝土环梁，采取了如下办法:①在环梁与连续墙相接的部位将环梁嵌入连续墙内，浇筑成一整体，外荷载直接传递在环梁上；②在环梁与连续墙脱开部位，于环梁平面内布置较密的钢管支撑传递荷载，钢管支撑基本垂直于连续墙面，其一端端头焊接钢垫板，固定于连续墙内，另一端与环梁上的预埋件相焊接固定。钢管间距基本为1m ；③在两环梁相连的中间部位设置钢管撑杆，用以平衡外荷载的作用，其间距同样为1m 。如此可基本满足环梁均匀对称承载的要求。 4.3 混凝土环梁自重的支承处理

环梁自重在环梁与连续墙交接处由连续墙支承，并设三根吊筋吊挂于连续墙上。考虑到环梁受径向力的挤压作用，与连续墙的连接部位尚可平衡部分竖向力，因此中间部分仅采用9根灌注桩承重(图2)，桩径600mm ，两环相接部位桩径1000mm ，桩入土深度—27.8m ，并对相应节点作如下处理:①第一道环梁位于桩顶，与桩浇固，并于桩顶预埋6根

25钢筋吊

挂第二道环梁；②第二道环梁与桩相接处，环绕桩而过，在桩上设置钢支托，环梁作加强处理。

4.4 基础施工

本工程地下水位较高，为确定降水方案，施工前我们在基坑中打了一口试验井，经三昼夜抽水试验表明，涌水量不大，砂层中最大涌水量仅2.8m 3/h ，穿过砂层后渗水很慢，证明连

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筑龙网 w w w .s i n o a e c .c o m 《深基础施工环梁支撑技术》 资料编号：W Z T U 753-7529. 续墙已起止水作用。持力层透水性很小，据此，我们采用了明排水方法施工。

基坑开挖前，首先打9根临时支承桩。由于大直径环梁支撑提供了较大的挖土空间，因此，采用3台反铲挖掘机挖土，1台推土机配合，人工辅助。—11.5m 以上汽车直接进入坑内拉土，从北端运出。待挖至第一道环梁底标高时，清理并凿进连续墙环梁结合部位10cm ，施工第一道环梁，安装钢管支撑系统。在等待混凝土强度期间，继续挖环梁中心部位土方，清理连续墙壁。挖至第二道环梁底标高时，施工第二道环梁及支撑系统，焊接环梁吊杆，然后挖土至基底标高。施工底板后，按常规施工方法由下往上施工地下各层结构。

本工程因无施工场地，一期混凝土搅拌机位置设于基坑底板之上，待南半部结构施工至±0后，二期施工将搅拌机移至南端地下室顶板之上。混凝土采用输送泵和塔吊运输。 4.5 技术经济效果

(1)业主变灌注桩加筏板为地下连续墙箱基方案后，不仅节约了投资，而且增加了一层地下室3200m 2作停车场，经济效益和社会效益显著。 (2)混凝土环梁支撑法施工，节约了大量施工费用。

(3)混凝土环梁支撑法施工，提供了较大的施工空间，大大加快了施工进度。仅8个月就基本完成了±0以下地下室结构工程施工。

(4)易于处理地下施工中出现的问题。施工中发现地下连续墙在-6m 以上塌孔形成很多混凝土鼓包，大者每个有几拾m 3，凿除这些鼓包在开敞条件下要省工省时方便得多。 (5)经业主委托某基础公司现场测试连续墙顶最大位移总值小于5cm ，第一道混凝土环梁施工后，连续墙顶相对位移小于5mm 。据施工前某专家计算，基坑回弹最大隆起值将达到47mm 。基坑开挖后，实测值小于40mm 。 5 待研究的问题

本工程基础施工，不足之处是未对大直径混凝土环梁、支撑系统作实际受力状况和变形情况的试验检测。

实践证明，大直径混凝土环梁支撑系统确实经济有效，但是由于混凝土环梁本身自重较大，也存在着拆除上的困难，今后若能设计成预制块体拼装式环梁则更合适。 作者单位:张鸿勋陕西省建筑工程总公司 710003 张鸿宾陕西省建筑工程总公司海南公司 收稿日期:1995-01-03

刊期 1995年第2期（第24卷 总第140期）