地下室分块施工中的换撑施工技术

地下室分期开发的结构换撑施工技术
编著：杨新礼2009-4-1
一、引言
随着经济发展，地下空间的效益日益显著，许多大型酒店及地铁周围开发的地块均设有大型的地下商场及停车库，收益颇丰。

因地下室深基坑施工难度大，施工工序复杂，所以占用工期长。

为了早日取得经济回报。

许多大面积的地下室，开发商都选择分期开发，以此达到经济效益最大化。

深基坑地下室的分期施工就会出现先开发地块与后开发地块的换撑问题。

换撑施工是深基坑施工中关键环节，换撑材料的选择、换撑布置形式、换撑处结构施工以及换撑处基础和外墙板的防水抗渗等问题，若处理不当将会对工程质量造成重大影响。

对换撑施工进行必要的技术措施，能有效地保证整个基坑的安全、基坑周围土体压力的合理传递、已施工好的地下室结构位移、外墙板及底板防水等，从而保证工程质量。

本文结合某工程地下室施工，提出了地下室分期施工中换撑的每个过程时应注意问题，关键技术问题，以及主要质量控制方法。

为同类型的地下室施工提供参考依据。

二、工程概况
该工程地下室面积约为18000，地上由三栋高层，一栋20层的酒店（高88m）、二幢23层的办公楼（高100.8m）及裙房组成。

地下室总计二层，底板面标高为
-10.25m(相对标高)，出地面相对标高0.00对应于绝对标高4.55m，实际地块周围地面绝对标高约为3.9m。

地下室顶板厚度为0.25m，地下一层板厚为0.15m，筏板厚度为0.60m，各主楼筏板厚度为2.0m，垫层厚度约为0.2m。

实际土体开挖深度为：非主楼处14.75m，主楼处16.15m。

基坑围护结构为直径为1000@1200的钻孔灌注桩，外加三轴搅拌桩止水帷幕。

支撑为2道钢筋混凝土支撑。

为了满足酒店需在10年5月1日前开业，业主将整个地下室分割为两块进行施工。

第一块（一期）为酒店主楼所在位置，施工面积为3600，第二块为办公楼所在位置，施工围12000。

中间用围护桩隔开。

一期酒店施工至地面以上时开始施工二期。

待二期地下室施工完成后凿除一期与二期之间的分隔围护桩，将两块地下室连为一体。

为了保证一期酒店已施工完成的的结
构在二期地下室施工时不会出现过大位移而使
结构变形产生的裂缝，以及整个基坑的安全。

所以一期与二期之间的换撑需精心组织施工，
并增加必要的技术措施。

三、换撑施工中的技术措施基坑分块示意图
3.1、总体设想
一期与二期之间由围护桩分隔，一期基坑土体开挖完成后，地下室结构回筑时可以通过结构与围护桩之间的传力带使基坑四周的土体压力达到平衡。

二期基坑土体开挖完成后地下室结构回筑时，由于两块中间的分隔围护桩需凿除、两块结构连接时钢筋对接和两块交接处的防水均需要一定的工作面，导致二期结构就与分隔围护桩之间无法设置传力带。

同时为了保证中间分隔围护桩拆除后一期地下室结构出现过大位移，所以一期与二期结构在中间分隔围护桩未拆除之前必须设置型钢连换撑，以方便分隔围护桩拆除后结构回筑。

总的施工流程详如下。

1、一期地下室结构施工完成，所有换撑
预埋件安放结束。

二期土体开挖至底板
设计后，浇筑混凝土垫层，并且将换撑处垫层加厚。

2、浇筑二期底板，待底板结构强度达到设计要求强度时，施工一期与二
期之间的型钢换撑。

准备拆除第二道钢筋混凝土支撑。

3、第二道支撑拆除完成后施工地下二层结构，并安放中板换撑预埋件、预留与一期搭接钢筋。

5、第一道支撑拆除完成后，施工地下一层结构，并在换撑处预留后浇带。

7、待换撑处结构达到设计强度后，拆除底板换撑型钢。

依次浇筑中板换撑处混凝土、拆除中板型钢换撑，浇筑顶板后浇带，
4、待中板结构达到设计强度后，施工中板换撑型钢，准备拆除第一道混凝土支撑。

6、拆除一期与二期之间分隔围护桩。

结构施工完成后两个月浇筑底板换撑处混凝土。

3.2、型钢换撑的布置
为了方便底板止水带的设置以及围护桩拆除后底板换撑处结构施工，底板型钢换撑采用附着式设置。

在一期与二期底板钢筋绑扎完成后，浇筑砼之前，将换撑预埋件固定在底板钢筋上，并控制好保护层。

本工程设计的预埋件为1.88*0.8*0.025的钢
板型钢对撑是用160*16的等边角钢焊接成460*460的格构柱。

由于钢板过大过重，人工无法安放，施工时将其分隔为2半，等就位好以后再重新焊接。

为保证钢板底下混凝土能振捣密实，需在钢板上开设四个直径为6cm 的振捣口。

钢板预埋时需对准分隔围护桩之间的空隙，这样等二期底板施工完成后能顺利将型钢对撑穿过围护桩与两边预埋件焊接。

底板换撑平面及剖面图
中板换撑时由于中板受力较大且中板厚度较薄，担心采用附着式换撑会使中板出现平面外失稳，加上中板无需设置止水带（楼板），所以综合考虑后，采用对撑式布置，型钢采用40a 工字钢间距3600。

在换撑部位设置加腋梁。

在施工一期时将预埋在加腋梁类。

中板换撑详图
3.3、换撑处防水施工措施
换撑处防水节点处理是否合理有效，直接影响整个工程的质量。

若此处底板出现渗漏情况将很难修复。

因一期换撑处底板需与分隔围护桩紧贴充当传力带，这样就造成止水钢板及止水带无安放空间。

根据现场情况及本工程特点，具体做法如下。

一道为外贴式橡胶止水带。

浇筑好垫层
后放置第一道500宽25厚外贴式橡胶止
水带，底下用硅胶与垫层粘牢，防止绑扎
底板钢筋位置移动。

硅胶硬化后砌筑围护
桩边的砖模，把外贴式止水带一半压在砖
模下，以后连接此块底板时拆除砖模即可
使用。

另一道为500宽3厚的钢板止水带，
此止水带因位与传力带中间，若浇筑在传力带里以后使用时很难凿除，且凿除时容易破坏止水带，所以将此止水带预先压制成L型，一边浇筑在底板混凝土里，另一半向上弯折紧贴底板边缘，待施工此块连接处结构时将其掰直，便形成一道钢板止水带。

弯起的那一半与底板混凝土交接处放置一块薄的三合板。

这样既能满足底板传力要求又能在传力带凿除后顺利将钢板掰直。

为了达到更好的止水效果，我们在一期底板上放置了两道50*100方木以形成企口。

第一道方木可用φ6钢筋点焊固定在止水钢板上。

第二道直接钉在砖模上。

3.4、换撑处钢筋施工措施
换撑处的钢筋处理措施是整个方案的重点问题。

，若换撑处钢筋连接形式和连接方法处理不当，将会对整个结构产生严重影响。

由于一期底板及中板结构与围护桩之间只能紧贴。

这样就造成钢筋在此处无法预留足够长度来满足后面的搭接，所以此次整个一期底板换撑部位全部采用剥肋滚扎直螺纹连接技术，并且使用A级接头。

A级接头的接头位置不受限制，可以满足此次要求（详见3.2底板换撑详图）。

因一期与二期底板钢筋的规格及间距全部一样，二期换撑处钢筋接头原先方案考虑时也准备使用剥肋滚扎直螺纹用A级接头，把两边底板全部紧贴围护桩。

待分隔围护桩拆除后直接用一短钢筋拧进即可，但考虑到在施工中无法保证一期与二期的钢筋完全在一条直线上。

所以后将二期底板钢筋改为预留1.6倍的搭接长度。

这样浇筑换撑处结构时直接将钢筋一端与一期接驳器拧紧，另一端与二期底板预留钢筋搭接即可，施工方便有效。

3.5、换撑处混凝土施工措施
底板换撑处的混凝土在分隔围护桩凿除至垫层标高后，将原先预留的钢板止水带掰直，橡胶止水带清理干净后，即可绑扎钢筋，一次性完成混凝土浇筑。

混凝土采用比原结构高一等级的微膨胀防水混凝土。

混凝土达到强度后即可拆除底板型钢支撑。

中板混凝土浇筑时，由于中板型钢支撑设置为对撑式，钢筋绑扎及混凝土浇筑无法一次性施工完成。

需在型钢支撑于支撑间先施工2400宽的板带作为传力带，当板带达到设计强度时，拆除中板型钢对撑，浇筑剩余混凝土，换撑结束。

四、施工质量控制
1、一期钢筋接驳器预埋时，需将套筒点焊在用φ6钢筋焊接成井子型支架上，并且保证钢筋接驳器的端头全部在一平面上。

端头塑料冒盖好，不遗漏。

2、在凿除一期与二期中间分隔围护桩及原先浇筑的底板传力带时，为防止凿坏止水钢板及橡胶止水带，严禁机械凿除，必须人工修整。

L型止水钢板弯折回来时勿用力过猛，以免扰动浇筑在底板内的一半，影响止水效果。

3、施工底板换撑处结构时，原预留的外贴止水带需冲洗干净。

钢筋与预留接驳器连接时严格按照《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》的规定。

并做好取样及实验工作。

五、结语
地下室分块施工中最关键的工序即为换撑施工，而施工中的主要技术重点就在合
理的施工工艺上，在施工过程中要抓住技术要点，确保换撑顺利进行。

该工程严格执行本文所提出的技术措施。

经实践检验，换撑过程中已施工完成的结构未出现过大变形、裂缝。

施工完成后底板也未出现渗水现象，证明了换撑方案的正确。