摘要：深基坑围护结构中常采用桩墙结构加支撑梁板，来确保围护结构的安全。在进行正式结构施工时，需要拆除支撑并用正式结构转换原支撑的受力体系，来维持原围护结构的功能。对地下层次较多、平面尺寸大的基坑，其支撑的层次、梁截面积及支撑梁数量也会增加，从而造成拆换撑数量大、结构力系转换复杂。换撑时还需满足结构连续、混凝土强度符合要求，所以施工周期较长。因此合理安排拆撑时间及拆撑顺序，才能有效加快地下结构施工进度，保证围护结构的安全。
关键词：深基坑；拆换撑技术；应用研究
深基坑工程往往设计和施工难度大、造价高且工程事故常有发生。因此，在进行此类深基坑工程设计时方案常偏于保守，从而大大增加了成本，延长了工期。
1案例一工程背景
悦彩城北地块项目基坑南北宽120.0m，南北长201.8m，基坑开挖深度-16.1m，局部-24.2m，基坑围护结构形式为“排桩＋水泥土搅拌桩止水帷幕＋钢筋混凝土水平支撑”结构形式，竖向设置2道支撑。拆除支撑混凝土强度等级为C40，混凝土工程量共计12889.88m3，其中包括支撑梁631根，混凝土方量为11197.88m3；支撑板15块，混凝土方量为1692m3；截面700mm×700mm的钢格构柱151根。
本工程南区3号塔楼电梯井深达9m，形成了基槽中的坑中坑，需二次支护才能完成电梯井的施工。实际施工中二次支护的围护桩，是在土方开挖至底板-18.7m后才开始施工，这样使得南区底板施工滞后于北区底板近3个月，造成了地下结构在平面上不能同步流水施工的局面。一般情况下，拆除支撑前需要等支撑下部的换撑结构全部完成形成整体后再进行拆除。如等待地下室底板全部施工完成后，再进行第2道支撑拆除，则北区需要停工3个月。这样对整体工期将产生严重影响。为实现原定施工节点计划，充分研究了围护结构的风险，制定了各项技术措施，采用北、南区分开拆换撑的方法，保障了总工期和围护结构的安全。
2拆换撑主要技术措施
2.1技术措施分析
由图1看出，南北两区支撑结构大致对称；拆除时按照对称轴位置，依据下部结构完成情况，先逐层拆换北区，后逐层拆换南区，两区支撑最大相差两层支撑。
图1南北区分区示意图
由于分区拆换支撑，会使围护结构在水平受力上局部产生突变。考虑围护结构是排桩结构，水平力系转换时，在最大高差位置是最危险工况，经设计验算，围护桩的强度和刚度满足施工工况需求，同时验算各层环梁的截面也满足要求。因而分区换撑是可行的。
由于地下结构平面尺寸较大，结构会设置多条后浇带，造成施工阶段结构不连续；地下室出入口处的坡道，在结构未形成整体前，呈开口状态；最主要的是由于分区施工，正式结构沿长度方向不能封闭，地下室的墙体在分区位置顺长向成为自由端，使得该部位原设计的墙体刚度不能满足换撑要求。
在各层换撑时，为保证结构支撑的整体性和对撑的连续性，需采取如下技术措施：
1）在底板及楼层板后浇带位置加型钢支撑；
2）在临近基坑周边楼梯、电梯井、汽车坡道、洞口位置设置临时支撑；
3）根据设计提供的地下室结构板面推力标准值，针对地下室墙体结构抵抗剪力不足部位，加设临时支撑剪力墙。
2.2具体实施措施
1）结构不连续位置设置支撑
在底板及楼板后浇带位置、楼梯洞口、电梯井、汽车坡道等部位设置型钢支撑以保证结构连续，满足水平推力传递。
2）墙体结构抵抗剪力不足部位加设临时支撑剪力墙
根据计算结果，分别在两侧地下墙体断开位置，利用竖向结构柱，在柱间浇筑临时钢筋混凝土剪力墙结构，剪力墙沿支撑向设置，各道墙长为3排柱距，各层累计13道临时剪力墙。图5为设置的剪力墙效果图。
3其他类似工程的拆换撑设计-以居住楼为例
项目基坑位于湛江市海滨路与海昌路交汇处,总用地面积约9043m2,拟建3幢住宅楼（26F～30F）及2层商业裙楼,主体采用框剪结构,基础采用桩筏基础或筏形基础,全区设2层地下室。基坑支护周长约401m,开挖深度为10.8～11.8m。
由于本工程在竖向仅设置1道支撑,若采用常规的换撑方法进行拆撑时,换撑后支护桩悬臂段将达到6.0m,无法满足变形控制要求,故须采用非常规的换撑方式解决。
斜向换撑是目前适用范围最广的一种非常规换撑方式,具有施工速度快、受力可靠等优点,穿越地下室外墙时不必留洞,只需设置止水钢板防水,且结构完成回填完毕后,只需将型钢割掉回收即可,施工较为简便。本工程采用型钢支撑及腰梁进行斜向换撑,换撑水平间距4.0m,与底板夹角45。
为严格控制拆撑变形,本工程采用分区拆撑的策略,先拆角撑,后拆对撑,拆除角撑后须尽快施工对应区域的-2层顶板及换撑板带,待达到强度要求后方可进行下一区域的拆撑作业。整个拆撑过程须密切监测对应区域的支护桩顶水平位移情况,发现异常立即停止下一步拆撑并及时进行加固处理,施工单位须按应急预案要求现场配备足够量的砂包等物质。
具体设计如下：
⑴换撑板带及斜向换撑施工完毕后,首先拆除云线拆撑1区域的支撑梁,加快施工该区域-2层顶板及按要求进行混凝土换撑板带施工；
⑵施工完云线拆撑1区域的-2层顶板及换撑板带并达到强度要求后,再拆除云线拆撑2区域的支撑梁,并按要求施工该区域-2层顶板及换撑板带；
⑶按步骤由南向北（或由北向南）逐步拆除拆撑3区域的支撑梁,并按要求施工对应区域-2层顶板及换撑板带；
⑷待1号楼和3号楼所有换撑板带施工完毕,且2号楼的-3层顶板、换撑板带及斜向换撑施工完毕后方可拆除拆撑4区域内的支撑梁。
4工程实施效果
该基坑于2019年3月开始施工,9月开挖至底,2020年4月完成拆撑。根据基坑施工过程中对基坑变形的监测结果显示：基坑开挖至底时,支护结构最大变形量约40mm,拆撑过程支护结构最大变形量约48mm,满足软土地区二级基坑的变形控制要求。
本基坑在施工期间未因支护结构变形或止水帷幕渗漏而影响到周边建筑、管线及道路的正常使用,整体实施情况良好,达到了设计预期的效果,取得了较好的经济和社会效益。
结论
⑴针对软土地区的深基坑设计,采用灌注桩围护结合桩间旋喷止水,体现了较高的实用性和经济性。
⑵支撑体系可结合具体基坑形状和地质情况分区段采用内支撑和锚索,以实现节约成本,加大出土空间,加快出土速度。
⑶优化设计中,支撑体系的布置应满足传力简单明了,减少不必要的连系梁,同时尽可能减少支撑立柱桩的数量。
参考文献
［1］刘晨,丘建金,李爱国,等.软土地区临近地铁车站的深大基
坑支护设计选型分析［J］.广北土木与建筑,2016（1）：54-57.
［2］颜荣华,杜明礼.软土地区复杂环境条件下基坑变形控制实
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