上海绿地建设（集团）有限公司
摘要：随着房地产行业的飞速发展，高层建筑越来越多，规模也在不断增大，对建筑工程中的基坑工程质量要求也就越来越高。对于高层建筑的基坑工程施工质量要求，优先选择的施工方案是环梁刚架支撑方案。随着环梁刚架在建筑中的广泛应用，不断的总结经验，在设计和施工方面都有新的突破。在实际施工中，大家普遍认为若环形支撑的圆环直径大于50m时，圆环的拱效应会有所减弱，针对这种情况，会对圆环桁架宽度进行加宽处理。本文以绿地和创大厦工程为例，对这种情况采取的措施进行了简单地介绍。
关键词：环梁支撑；施工；探讨；
1工程概况
本项目位于上海市普陀区曹杨路450号地块，拟建工程为一幢商办楼，框架剪力墙结构，地下2层，地上裙房2层，主楼25层。建筑面积59993 m2 ，其中地下建筑面积16051 m2 ，地上建筑面积43942 m2 。建筑物屋面高度99.10m，总高107.1m。
2. 工程特点
建筑物基础为钻孔灌注桩与地下室结构形成的箱形基础；外墙采用混凝土小型空心砌块，内墙采用加气混凝土砌块、轻质隔墙；楼层板为钢筋混凝土现浇板。屋面采用25厚憎水珍珠岩保温层，APP卷材防水层。室内采用细石混凝土地面、地砖地面；内墙面局部采用乳胶漆，外墙面采用幕墙。门窗采用彩铝窗、钢质防火门、木质防火门等。
3. 环梁支撑的设计依据与原理
环形支撑的优点是方便，费用节省，且可以大大缩短工期。这里重点介绍环梁支撑。
挡土支护结构承受的荷载比较复杂，要像地面上工程结构计算那样要求是比较困难的。这方面的计算和规范，各个国家都不同，按照不同的计算和规范，对挡土墙结构如桩长、弯矩、拉杆荷载等计算，得出的结果相差很大，有时会达到50%的差异。分析产生差异的原因，我们得出在计算时，还需要涉及土质、水位高度和挖土深度等很多影响因素，因此计算起来比较复杂，会出现很大的差异。目前，我国还没有一个标准的设计计算规范，在实际项目中，设计人员需要根据实际的各种情况，结合经验和试验资料，综合进行计算，反复研究得到合理的结果。
4.方案的计算及数据
场地土层及工程地质主要性能指标如下
本支护结构，由一道钻孔灌注桩围护墙体结构、一道搅拌桩止水帷幕、二道钢筋混凝土平面支撑体系组成。见下图。
4.1 围护体系
本设计采用钻孔灌注桩的围护形式。C30、φ900@1050钻孔灌注桩，在－10.5m挖深位置处有效长度19.6m，插入坑底以下12.0m，进入到⑤1b层；在－11.5m挖深位置处有效长21.6m，插入坑底以下13.0m，进入到⑤1b层。
止水帷幕采用φ650@450三轴搅拌桩，桩长自地面下18.5m进入到⑤1a层。
围护计算依据《基坑工程设计规程》DBJ08-61-97
围护体主要计算结果如下：
①10.3m挖深位置处围护结构设计计算结果
按砂土，安全系数KL＝1.764；按粘土，安全系数KL＝2.499
②11.5m挖深处围护结构设计计算结果
按砂土，安全系数KL＝1.941；按粘土，安全系数KL＝2.762
面对砂性很重的砂性土，为确保钻孔桩成柱外型质量，采用了在围护钻孔桩部位，先用二轴机套打含8%水泥参量的水泥搅拌桩，固化后，再施工钻孔灌注桩。
4.2 支撑体系
采用2道钢筋混凝土支撑的形式，较好控制基坑变形。
第一道混凝土支撑的基本截面0.8m×1.2m，中轴线标高－2.7m。
第二道混凝土支撑的基本截面0.9m×1.4m，中轴线标高－7.7m。
根据基坑形位，采用直径为76米的环形支撑，附加二个角支撑，一个对撑体系的砼支撑形式，也方便挖土。
5. 施工关键技术分析
本工程基坑围护的施工流程：钻孔灌注工程桩的施工→钻孔灌注围护桩的施工→双头水泥土搅拌桩止水帷幕的施工→第一层土方的开挖（工序1开挖）→第一道支撑的施工→真空深井井点布设并开机→第二层次土方的开挖（工序2开挖）→第二道支撑的施工→第三层次土方的开挖（工序3开挖）。
5.1 本基坑共设两道混凝土支撑，第一道支撑其中心标高-2.700m，其截面尺寸如下：
（1）顶圈梁（QL-1）1200×800mm
（2）圆环梁（HL-1）1800×800mm
（3）主支撑梁（ZC1-1）900×700mm
（4）次支撑梁（ZC1-2）700×700mm
第二道支撑其中心标高-7.700m，其截面尺寸如下：
顶圈梁（WL-2）截面1400×900mm
圆环梁（HL-2）截面2000×900mm
主支撑梁（ZC2-1）截面1000×800mm
次支撑梁（ZC2-2）截面800×700mm
5.2 根据测绘院提供的GPS1，GPS2点，用全站仪定出圆环中心，然后将全站仪架设在圆环中心，将圆环16等分（32个点），分别投入在小木桩上（水平标高、平面位置），接着用水平仪逐渐加密标高点（小木桩），作为浇筑垫层标高的依据，控制垫层面标高，从而保证了环梁的同心度及水平度。
5.3 钢砼支撑施工顺序为：垫层浇筑→钢格构柱焊接→钢筋绑扎→模板安装→砼浇筑。
5.4 支撑垫层的浇筑：在挖土完成后立即支模，垫层宽度为支撑杆件宽度加200mm，垫层厚度为100mm，垫层用C20商品砼浇筑。垫层表面应平整、光洁。垫层浇筑应密实。垫层模板的支立见附图“支撑垫层模板支立图”。垫层尺寸见“支撑垫层剖面图”。
5.5 支撑钢筋的施工：支撑钢筋分为钢筋的加工、钢筋的绑扎。
（1）钢筋的加工：主筋的连接用闪光对焊和绑扎搭接二种。
（2）支撑钢筋的绑扎：在垫层上面弹线完毕后即可进行支撑钢筋的绑扎。先固定主筋，然后套好箍筋，并隔一定的间距将梁底主筋与箍筋绑住，再绑上层钢筋、梁侧构造钢筋。施工人员应保证梁中箍筋和主筋的垂直度，接头位置应采用交错的方式连接，将箍筋转角与纵向钢筋的交叉位置固定好。在箍筋和弯钩发生重叠的位置，可以选用交叉绑扎的方式。保护层垫块厚度应准确，垫块间距应适宜。梁钢筋绑扎要保证伸入支座必须的锚固长度。
（3）支撑模板的支立：支撑底模采用开槽、浇筑混凝土垫层，两侧模采用18机制多层板支立。模板支立见“支撑模板支立图一～三”。
模板的支立应保证具有足够的强度、刚度和稳定性。在支撑钢筋绑扎完成后，进行模板的支立。模板表面应洁净并涂刷脱模剂。模板各接口应严密，保证不漏浆。
侧模板的拆除应待砼强度达到设计强度等级的25%始可进行。
5.6 支撑砼的浇筑：支撑混凝土采用泵送混凝土浇筑。混凝土运输采用混凝土输送泵（汽车泵、固定泵）：混凝土振捣采用插入式振动机振捣密实。支撑混凝土施工缝留设见“第一道支撑施工缝分割平面图”、“第二道支撑施工缝分割平面图”。
混凝土浇筑前应将支撑内清理干净，模板浇水湿润，钢筋及各预埋件检查复核符合设计要求。
浇筑时按台阶式向前推进的方式进行，每一台阶高度内分层一次连续浇筑完成，每层先浇边角，后浇中间，摊铺均匀，振捣密实。每一台阶浇完，表面应随即抹平。采用插入式振动机振捣时，其移动间距不大于作用半径的1.5倍。
混凝土浇筑在同一施工段中应连续进行，一般接缝不超过2h。混凝土浇筑完后表面用抹子压实搓平，然后用铁板压光。
由于环形支撑的平面刚度较好,平面外的刚度不够,所以采用钻孔灌注桩加型钢立柱承受环形粱的自重,并且立柱和二道环梁组成空间体系,以确保环形支撑的稳定,共用了48根立柱,立柱的型钢格构柱由4∟160×160×4组成,立柱底标高为-29.0m,经实践证明该措施安全可行。
6 结语
通过工程实例，对比计算结果，得出的结论是环梁施工自有其特点之处。在大面积、大范围的深基坑中采用，其效果显而易见。环梁施工可以大面积开挖，可缩短工期，这是其特点之一。上述工程基坑属于大型基坑。为保证挖土速度，密切协调支撑布置与挖土程序和施工方法。采取分层分区，先浅后深的施工方案，尽量减少无支撑的暴露时间，减少基坑变形时间和空间效应。
根据支撑形式和挖土分区要求，在大环形支撑空档处接钢筋砼码头，用土作斜坡按1：8延伸至坑中央，车辆直接下坑装土。在小环形支撑空档搭设一座钢走道板码头，平台标高-2.800m。由于两座码头的使用，使一个基坑变成两个小坑，可以两个作业线，从而加快了土方的挖运。如图：
大直径中的环梁拱效应仍很明显。在以后的工程监测过程中可加以数据组织和处理，将可得出更为科学的计算模型。
参考文献
[1]上海建工（集团）总公司编•上海建筑施工新技术•北京：中国建筑工业出版社•1999年9月
[2]林婉华、余永祯•建筑施工手册•中国建筑工业出版社•1992年3月
[3]赵志缙编著•高层建筑基础工程施工•北京：中国建筑工业出版社•1986年
论文作者:蒋志斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/9/29
标签：基坑论文; 标高论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 钻孔论文; 圆环论文; 截面论文; 《基层建设》2017年第15期论文;