杨泽伟 田哲思 邹伟光

(中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550002)

1 良好的软土地基施工结构设计

深基坑施工结构设计对施工技术的应用和深基坑施工质量的提高起着至关重要的作用。因此，在软土地基施工中应注意结构设计，尤其是做好深基坑施工空间的要求，为了满足施工条件，更重要的是不破坏环境。在实际设计中，施工空间大小基本与深基坑结构一致，但在实际形成中，应根据实际情况确定方法。一般来说，采用的施工方法不仅会影响施工条件，还会影响环保效果。因此，有必要在设计阶段参考施工工艺，根据施工工艺确定施工空间。在确定施工空间形成方法时，有必要做好施工结构设计。这就要求相关人员合理安排结构，选择构件形式，通过选择最佳结构来保证结构的最优刚度。这样既可以控制变形，又可以达到环保的目的。要做好这项工作，就要确定施工空间，选择合适的作业条件，注重环保，只有三者统一才能做好深基坑施工设计。

2 合理地布置施工结构的支撑体系

在具体进行施工结构优化、结合施工工艺、创造宽敞便捷的施工空间的工作时，我们主要可以通过对施工结构中的支撑体系进行平面上的杆件优化布置和高程上的支撑位置选择来加以实现。平面上的杆件布置可以依据基坑的平面尺寸、形状和深基础结构构筑要求，从优化杆系的角度出发，尽可能地创造最经济的杆件体系，使它既有宽敞平面上的无杆区域，又保持足够的平面刚架的刚度，用以控制周边围护壁的变形。在平面支撑体系的设计中，需要认真处理杆件间的节点，保证整个杆件的几何不变性，同时要考虑它在受荷情况下可能产生塑性铰 (钢筋混凝土支撑)和其他可能改变杆与杆连接假定的部位。对整个支撑体系进行工作状态下的最不利情况验算，使整个结构体系在工作中做到万无一失，确保施工环境安全。另外，在高程布置上，支撑系统要满足挖土机械在支撑层间的作业要求和深基础结构的层高布置要求，在这里深基础结构的层高是确定的，支撑系统高程应让开结构层位置，但有时结构层是叉层布置的，留给支撑的布置空间很窄，这就需要在很小范围内准确选择支撑位置，以创造挖土机械工作的空间，并努力使围护壁在土压力作用下的弯矩、剪力因支撑位置的合理而变得较小且均匀。

3 支护结构形式

3.1 支护结构设计

主墩承台深基坑围堰支护尺寸55.9m×22.3m，承台深基坑采用拉森Ⅳ型钢板桩，拉森钢板桩单根长度18m，设计顶标高＋1.365，高出地面约30cm。锁扣钢管桩采用长度24m的630×12mm钢管，设计顶标高＋1.90m，底标高－22.1m。围堰内采用630×8mm钢管作平面内支撑，内支撑设两层，第一层支撑设计标高＋0.86m，采用双拼45B型钢，第二层支撑设计标高－2.14m，采用三拼150型钢。采用长24m的630mm钢管桩与长18m拉森Ⅳ型钢板桩组合结构，传统Ⅳ型拉森钢板桩截面模数2270cm3／m，组合结构截面模数3070cm3／m，组合结构截面模量比传统Ⅳ型拉森钢板桩增加截面模量35%。本工艺采用拉森钢板桩作挡板，锁扣钢管桩作传力杆，采用锁扣钢管桩与拉森钢板组合结构对软土地基深基础支护开挖。（1）锁扣钢管桩。在长24m的630×8mm钢管桩上焊接长24m的I10工字钢制造成锁扣钢管桩导向槽。钢管桩与I10工字钢采用间断焊接，间断距离1m，焊缝长度100mm，厚度7mm。（2）拉森钢板桩。在长18m拉森Ⅳ型钢板桩上焊接［8槽钢制成定位槽，［8槽钢间断焊接在拉森钢板桩背面中心线，间断距离1m，焊缝长度100mm，厚度7mm。（3）锁扣钢管桩＋拉森钢板桩组合结构。利用振动锤插打已加工成型的630mm锁扣钢管桩，并利用锁扣钢管桩为导向桩逐片插打拉森钢板桩，，以形成环型围堰支护结构。

3.2 结构形式计算

分别采用Midascivil2012及理正深基坑软件对整体模型进行验算，钢板桩采用长18m拉森Ⅳ型钢板桩，模型采用板单元进行模拟，土压力及结构信息依据地勘资料进行计算，换算成压力荷载，锁扣钢管桩与拉森钢板桩在软件模型中采用弹性连接进行处理模拟计算。

3.3 支护施工工艺

按设计要求安装围囹及支撑体系，同步采用挖土机开挖基坑内土层至设计标高，浇筑封底混凝土，（1）主墩承台第一层开挖至＋0.4m后，制作安装第一道围囹，并以围囹为导向架，插打锁扣钢管桩扣拉森钢板桩，插打顺序由中间向两侧，直至倒角合龙处；开挖该层土体，做好周围防护工作及截水沟措施，避免承台基坑内积水。（2）主墩承台基坑第二层开挖，每层开挖深度1.50m，直至开挖至围囹安装标高，且该层超挖深度≥0.5m；及时施作围囹及坑内降水、排水。开挖该层土体，同时设置坑内集水坑，保证坑内无明显积水。（3）主墩承台待第二道围囹安装、检查合格完毕后，施作第三层土层；每层开挖深度1.50m，承台开挖主要是机械开挖,人工挖土为辅；其中主墩承台开挖至－5.60m时，封底混凝土土体开挖以条形开挖方式，边开挖边施作封底混凝土。（4机械开挖时，开挖深度不得超过设计标高，工程桩及支撑钢板桩不得损坏。（5）基坑内挖出的土，应当及时运出。基坑四周15m范围内不得堆土。

4 结语

随着现代建筑物的规模的不断扩大，对深基坑施工的技术要求越来越高。在施工领域，深基坑复合结构支护技术的研究还存在许多问题需要解决。我相信，通过大量的工程实践和总结，将形成更完善的深基体复合结构支撑技术体系，促进国家建筑业的发展。