深基坑支护内支撑的优化设计

a - 混凝土支撑横剖面 ;b - 基坑支撑平面 1 - 混 凝 土 支 撑 600mm ×600mm ; 2 - 混 凝 土 支 撑 800mm × 800mm ;3 - 地下连续墙 800mm 厚 ; 4 - 钢筋混凝立柱 <1 000 ; 5 - 联系梁 ,450mm ×600mm ;6 - 围檩 ;450mm ×100mmm ;
含在边墩和中墩部分混凝土支撑梁经凿毛处理后与 600mm ×600mm 围 檩 8 条 , 总 长 8641 16m , 需 要
混凝土底板或墙体混凝土浇筑在一起 ,不用拆除 。 C25 混凝土 1 800m3 , 钢筋 248t , 工程单项造价约
混凝土墙体外支撑梁部分混凝土在墙体混凝土浇筑 1701 80 万元 。
第三道支撑
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标高 - 101 4m 截面 800mm ×600mm
水平间距 12m 标高 - 101 4m 截面 600mm ×600mm 水平间距 12m 标高 - 101 4m 截面 800mm ×600mm 水平间距 111 4m
第四道支撑 —
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— 标高 - 131 7m 截面 600mm ×600mm 水平间距 111 4m
第二道支撑
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标高 - 61 9m 截面 800mm ×600mm
水平间距 12m 标高 - 61 9m 截面 800mm ×600mm 水平间距 12m 标高 - 61 9m 截面 800mm ×600mm 水平间距 12m 标高 - 61 9m 截面 800mm ×600mm 水平间距 111 4m
西溪发电厂房厂址处地面高程为 21 0m ,厂房 段的建基面为 - 161 35～ 11 5m ,基坑开挖最大深度 达 181 5m ,厂房地层分布及特性如表 1 ,由于覆盖层 深厚 ,开挖量大 ,地质条件差 ,承载能力低 ,厂房深基 坑开挖需要采取强有力的支护措施 ,是工程的重点 和难点 。设计要求桩号坝横 1 + 1011 30～坝横 1 + 1391 30 、坝纵 0 - 0561 60～坝纵 0 + + 1051 150 范围 内的部位采取支护措施进行垂直开挖 ,其余较浅部 位则采取放坡开挖 。土方开挖总量 151 55 万 m3 ,开 挖料主要为淤泥质土 ,直接运往弃碴场 。
7 - 八字撑 ;8 - 支撑 图 1 混凝土支撑横剖面及平面支撑布置
4 施工经过及应用效果 承包单位广东水电二局股份有限公司依据厂房
基坑 800mm 厚地下连续墙设计抗弯强度 ,验算校 核基坑混凝土支撑梁的支撑轴力 ,基结果均大于地 下连续墙所需的支撑轴力 ,各混凝土支撑梁最大弯 矩均小于地下连续墙抵抗弯矩 ,该方案理论上安全 可靠 。同时考虑到承包单位在其他工程中已应用过 类似混凝土支撑方案并取得成功 ,工程建设监理 、设 计 、承包单位 (方案提出方) 、业主等相关单位经召开 技术研讨会进行反复论证 、咨询后 ,同意承包单位在
基坑开挖采用中间分两端退交叉作业的办法 。 当开挖到支撑底面高程 ,立即进行混凝土支撑的测 量放样 ,因支撑梁及围檩底面是在淤泥软基上 ,清基 后 ,在基础上铺一层约 25cm 厚的砂 、碎石垫层 ,然 后制安钢筋 ,安装模板 ,进行混凝土浇筑 ,整个施工 过程都是在平地上进行 , 施工难度比安装 <600 ×
工业建筑 2007 年第 37 卷增刊 823
成本 、安全可靠的原则 ,依据 800mm 厚地下连续墙 撑梁的作用点与原方案的支撑作用点保持一致 。在
设计抗弯强度 ,优化内支撑设计 。基坑内根据开挖 横向支撑两端部加小八字撑 ,八字撑在水平和垂直
深度不同分别采用 1～4 道强度等级为 C25 的混凝 方向上投影均为 41 0m ,八字撑尽量撑在原方案的支
图 1 。截面 600mm ×600mm 支撑梁配筋 : 6<22 + 8<18 ,箍筋 <10 @200 ;截面 600mm ×800mm 支撑梁 配筋 :8<22 + 10<10 箍筋 <10 @200 。
<1000mm 钻孔灌注桩作为支撑中间立柱 ,混凝土支
表 2 各段支撑布置
桩号 坝纵 0 - 05616m～0m - 048113m 坝纵 0 + 09316m～0 + 105115m 坝纵 0 - 481 13m～0 - 032m 坝纵 0 + 771 6m～0 + 931 6m
柱 ,其中地下连续墙及中间立柱已在基坑开挖前施 工完毕 ,并达到龄期 。
表 1 发电厂房地层分布及特性
层序 1 2 3 4 5 6 7 8
土层名称 中砂
淤泥质土 粉细砂 淤泥质土 粉细砂 卵石 中粗砂 粉细砂
厚度/ m 21 4 61 46 31 6 81 7 31 7 71 3 21 5 5
高程/ m 21 0～ - 01 82 - 01 82～ - 71 82 - 71 28～ - 101 88 - 101 88～ - 191 58 - 191 58～ - 231 28 - 23128～ - 30158 - 301 58～ - 331 08 - 331 08～ - 381 08
基坑的内支撑从 5 层改为 4 层垂直净空加大 , 且水平支撑间距从 31 8m (或 41 0m) 增加为 31 0m × 31 8m 或 31 0m ×41 0m) ,空间宽敞 ,有利于大型机械 施工及汽车装运弃渣 ,大大提高工作效率 ,开挖工期 比原计划时间提前 15d 。由于混凝土支撑水平间 距 、垂直净空加大 ,空间宽敞 ,减少对厂房大量混凝 土施工干扰 ,有利于混凝土浇筑质量和工效提高 ,为 整个工程工期的提前奠定基础 。 41 2 混凝土内支撑制安拆除简便
表 3 基坑内支撑方案成本比较
项目名称 钢结构支撑方案 <600 无缝钢管/ t <600 立柱钢管桩/ t 钢 (L200 ×18) / t 焊接钢板 (厚 12) t 混凝土结构支撑方案 C25 混凝土/ m3
钢筋/ t
工程量
1 3331 98 2401 1 251 6 261 6
土内支撑 ,截面尺寸为 600mm ×600mm 或 600mm 撑作用点处 。混凝土支撑横剖面及平面支撑布置见
×800mm ,支撑的竖向间距为 21 5m～41 6m ,水平间 距为连 续墙 3 倍 槽段 的长 度 ( 3m ×31 8m 或 3 × 41 0m) , 见表 2 。支撑总长度同为 361 4m , 仍利 用
关键词 :工程 深基坑 支护 优化
OPTIMIZATION D ESIGN OF BRACES FOR SUPPORTING D EEP EXCAVATIONS
Huang Mujia Chen Tianquan ( Guangdong Chaozho u Water J unction Administ ration Chaozhou 521011)
坑两侧采用 800mm 厚地下连续墙支护 ,基坑内根 据开挖深度不同分别设置 1～5 道钢管支撑 ,上两道
Hale Waihona Puke Baidu
采用单条 <600 钢管 ,第三至五道采用二条 <600 钢 管 ,支撑的竖向间距为 21 0～31 5m ,水平间距为连续
墙槽 段 的 长 度 ( 31 8m 或 41 0m ) , 支 撑 总 长 度 361 4m ,采用 <1 000 钻孔灌注桩作为支撑中间立
深基坑支护内支撑的优化设计
黄木佳 陈添泉
(广东省潮州供水枢纽管理处 潮州 521011)
摘 要 :深基坑支护是一门理论性和实践性都很强的技术 ,在不同的地质条件 、不同的建筑结构中应具体 对待 。在潮州供水枢纽工程西溪厂房基坑内支撑设计中 ,承包方经过技术 、经济 、工期的反复比较 ,优化支撑 设计 ,采用混凝土结构代替原设计钢结构支撑方案 ,取得较佳效果 ,值得推广 。
备注 建基面
3 混凝土支撑方案 基于保证工期 、方便施工 、降低工程造价 、节约
2 原设计钢结构支撑方案简介 厂房基坑支护原设计方案采用钢结构支护 ,基
Indust rial Co nst ructio n Vol1 37 , Supplement ,2007
第一作者 :黄木佳 男 1954 年 8 月出生 工程师 收稿日期 :2007 - 01 - 25
Abstract :Acco rding to different geological conditio ns and building st ruct ures ,an optimal design is used in t he braces for supporting t he excavation of Xixi Workshop of Chaozhou Water J unction Project1 Concrete st ruct ures are used to replace t he steel braces in t he original design by co mparing t he technology , economy and co nst ructio n time of t he p roject1 Excellent result s are obtained ,which is wort h pop ularizing1 Keywords :p roject deep excavation supporting optimizatio n
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确保施工安全情况下投入使用 。承包单位于 2003 年 11 月 1 日开工 ,至 2004 年 1 月 20 日顺利完成基 坑开挖和混凝土底板基础的浇筑 ,各项技术控制指 标均符合设计要求 ,工期比原计划时间提前 15d 完 成。
实践证明潮州供水枢纽工程西溪厂房基坑内支 撑中采用混凝土结构替代钢结构方案 。 41 1 提高工效 ,缩短工期
耐撞击 ,有利于机械化施工 。第二道支撑梁高程为 达 2891 58 万元 。
- 61 9m ,施工中在其围檩上砌筑临时排水沟 ,作为
两相比较 ,混凝土内支撑制安可降低工程单项
减压井的排水通道 ,排水管道整齐划一 ,有利基坑减 造价 1171 3 万元 ,突显成本优势 。成本比较见表 3 。
压作业 ,有效降低排水管道对基坑开挖施工的干扰 。
1 概 况 潮州供水枢纽工程坝址位于韩江下游东 、西溪
两溪口附近 ,坝址控制集水面积为 29 084km2 ,为 Ⅰ 等大 (1) 型水利工程 ,主要建筑物重要等级为 2 级 , 次要建筑物为 3 级 。工程总体布置为 :西溪 :河床布 置拦河闸 ,船闸布置在拦河闸右侧 ,电站布置在拦河 闸左侧 ,土坝布置在船闸右侧与南北堤连接 ;东溪 : 拦河闸布置在河床 ,电站布置在拦河闸右侧 ,土坝布 置在拦河闸左侧 ,与东厢堤连接 。
12 000钢管要容易得多 ,其技术要求 ,工作强度也没 41 4 节约工程成本
有钢管支撑要求高 ,既省时省力又容易操作 。另外 ,
采用混凝土内支撑 ,其中 600mm ×600mm 的
混凝土支撑的拆除也可根据现场实际情况决定 ,包 梁 15 条 , 800mm ×800m0mm 的 支 撑 梁 22 条 ,
坝纵 0 - 32m～0 + 221 9m
坝纵 0 + 411 9m～0 + 771 6m
坝纵 0 + 02219m～0 + 04119m
第一道支撑 标高 - 21 3m 截面 600mm ×600mm 水平间距 12m 标高 - 21 3m 截面 600mm ×600mm 水平间距 12m 标高 - 21 3m 截面 600mm ×600mm 水平间距 12m 标高 - 21 3m 截面 600mm ×600mm 水平间距 12m 标高 - 21 3m 截面 600mm ×600mm 水平间距 111 4m
后进行拆除 。
而 采 用 <600 钢 管 支 撑 , 需 用 <600 钢 管
41 3 混凝土支撑整体连结性好 、结构稳固
15741 08t ,钢板 261 6t ,角钢 251 6t 。其一次性投入较
混凝土支撑梁整体浇筑 ,连结性好 、结构稳固 , 大 ,虽然部分钢管可回收利用 ,但工程单项造价仍高