【名企】深基坑宽肥槽换撑体系优化技术创效

深基坑宽肥槽换撑体系优化---技术创效海航公寓一期项目部目

录一、工程概况二、创效动机三、创效策划四、实施过程五、效益分析六、总结评价一、工程概况总建筑面积：105909.44m2。地下建筑面积：23498.48m2，地上建筑面积：82410.96m2。北区主要包含17栋住宅楼。因已建别墅，现场可分为南、北区。南区无地库，北区有地下二层车库。北区1#楼-6#楼包含在地库范围内。南区一、工程概况基坑平均开挖深度：9.2m。基坑面积约为11705m2，基坑周长约为508.8m。1#2#3#基坑支护采用钻孔灌注桩+一道混凝土水平支撑相结合的支护形式，止水帷幕采用三轴水泥土搅拌桩。4#5#6#一、工程概况基坑支护平面图剖面图二、创效动机2.1、问题的提出基坑施工中的换撑工作是指在支护结构拆除后，采用一定的措施将支护结构侧向荷载传递到地下室结构上，从而保持基坑稳定，实现支护变形内力的传导和再分配。原设计方案的换撑要求如下：（1）待基础强度达到设计要求后，支护桩与基础之间分层夯实回填土，并在基础上皮设置C20素混凝土，

300mm厚混凝土填实。（2）主体结构施工至地下二层顶板，待主体结构强度达到设计要求后进行回填夯实，并在地下二层顶板相应标高处设置C30素混凝土换撑板带。混凝土达到设计强度后拆除水平支撑系统。二、创效动机2.1、问题的提出肥槽：为提供作业面而多开挖的那部分，一般指地下室外墙与基坑边之间的空间。宽肥槽：本项目的地下室结构与支护结构间的距离为2.1m-12.3m，多处位置肥槽宽度超过3m（大于800mm为默认宽肥槽）。深基坑专家论证及与专家沟通意见：（1）宽肥槽区域需采取一定的换撑加强措施，将其连接起来，确保传力可靠（而绝非仅回填C30素混凝土换撑板带）。（2）基础底板及地下二层顶板后浇带没有形成整体有效受力。（3）汽车坡道等结构楼板缺失部位也没有形成整体有效受力。二、创效动机2.2、创效方案及预期效果换撑加强措施，具体方案思路如下：（1）肥槽部位按照换撑板带净宽的不同相应采取素混凝土板带、配筋换撑板带、增设钢筋混凝土梁板带的形式。（2）基础底板及地下二层顶板后浇带部位增设H型钢支撑传力杆件。（3）汽车坡道等结构楼板缺失部位增设钢管支撑加强。基坑支护梁拆撑前，通过对肥槽、后浇带、汽车坡道等结构楼板缺失部位采取的换撑加强措施，确保了拆撑后，支护桩的内力能有效地传递到主体结构上。整体性强，传力可靠，能有效降低深基坑安全施工风险，达到提质增效的目的。三、创效策划3.1、方案比选肥槽换撑加强的两种主要方法一是按原设计方案拆撑示意图，回填素混凝土换撑板带。二是按肥槽部位换撑板带净宽的不同相应采取梁板式换撑板带等形式。方案一（原设计方案）：回填素混凝土换撑板带。优点：能将地下室结构与支护桩连成一个整体，起到换撑的作用。缺点：当遇到有宽肥槽的情形时，不能确保该方法的传力可靠性、适用性，具有较高的深基坑安全施工风险。三、创效策划3.1、方案比选方案二（变更后设计方案）优点：肥槽部位按照换撑板带净宽的不同相应采取素混凝土板带、配筋换撑板带、增设钢筋混凝土梁板带的形式。对不同宽度的肥槽部位具有强的针对性、适用性，传力可靠，能有效降低深基坑安全施工风险。缺点：工程量有增加，后期回填难度大。值得强调的是：方案一未全面充分考虑后浇带、汽车坡道等结构楼板缺失部位采取的换撑加强措施，整个换撑体系缺乏传力的整体性。综上所述，方案二换撑体系考虑全面，对不同宽度的肥槽部位更具有强的针对性、适用性，是本工程肥槽换撑加强的优先选择方案。三、创效策划斜线部分为配筋板带3.2、深基坑宽肥槽增设梁板式换撑板带换撑板带平面布置示意图肥槽部位按照换撑板带净宽的不同，具体部位使用要求如下：换撑板带净宽换撑板带形式≤800(800，3000）≥3000300厚素混凝土板带300厚配筋换撑板带增设钢筋混凝土梁板带三、创效策划3.2、深基坑宽肥槽增设梁板式换撑板带换撑板带配筋图梁1：300×600梁2：300×400换撑板带及换撑梁强度需达到100%方可进行拆撑工作。三、创效策划3.2、深基坑宽肥槽增设梁板式换撑板带

不同换撑板带净宽的肥槽加强措施（1）现场肥槽换撑板带净宽均大于800mm，即无300厚素混凝土板带做法。（2）图中阴影区域均为换撑板带净宽大于800且小于3000的位置，采用300厚配筋换撑板带加强。（3）图中除阴影区域外的大部分区域，换撑板带净宽均大于3000，即增设钢筋混凝土梁板式换撑板带。

这也从另一方面得出，原设计方案的300厚素混凝土换撑板带设计过于偏不安全，不适应于本项目宽肥槽换撑加强。三、创效策划3.3、基础底板及地下二层顶板后浇带增设传力杆件

充分全面考虑全部断开的后浇带部位，基础底板及地下二层顶板后浇带增设传力杆件的方式换撑加强。

每隔3m用型钢支撑H300×300×10×15与两侧混凝土板一体浇筑。

型钢需伸入两侧板内各300mm，每根型钢两端端部设置350mm×350mm×12mm的端板，端板与H型钢满焊。三、创效策划3.4、汽车坡道等结构楼板缺失部位增设钢管支撑加强

汽车坡道处支撑加强做法示意图

钢支撑与结构墙连接大样增设钢管支撑加强，每隔5m用钢管支撑Ф609×10两侧与汽车坡道墙顶紧，增大整体结构的刚度，确保施工阶段的水平传力，防止造成结构变形。四、实施过程4.1、换撑施工顺序因深基坑宽肥槽换撑体系尚未到施工节点，下面简述换撑施工顺序及换撑施工要求。第一步：基础底板施工。第二步：基础底板肥槽回填素混凝土，底板后浇带换撑施工。第三步：地下二层主体结构施工，且已经达到设计要求强度。第四步：地下二层顶板肥槽换撑体系、后浇带换撑及汽车坡道等结构楼板缺失部位换撑施工。第五步：拆除支护内支撑体系。四、实施过程4.2、换撑施工要求底板肥槽换撑施工在基础底板周边设置于底板300厚度的同强度等级素混凝土换撑板带传递水平向基坑变形力。地下二层顶板肥槽换撑体系施工地下二层结构外墙周边与支护桩中间设置300厚的钢筋混凝土换撑板带，混凝土强度同地下二层顶板。四、实施过程4.2、换撑施工要求后浇带传力杆件换撑施工每隔3m用型钢支撑H300×300×10×15与两侧混凝土板一体浇筑。型钢需伸入两侧板内各300mm，每根型钢两端端部设置350mm×350mm×12mm的端板，端板与H型钢满焊。汽车坡道处的加固措施因汽车坡道处没有顶部结构体，而汽车坡道位于外墙与主体结构之间，外墙部位受力比薄弱，需进行换撑，将力进行卸荷。五、效益分析5.1、增加效益分析下面为方案二（变更后设计方案）增加效益计算。换撑板带计算混凝土量

模板Ф8钢筋（t）植筋Ф25（t）Ф12Ф25构件（m3）

（m2）（t）（t）梁L1梁L280387.3448.580811.24——————11.24————8.7365.0882.47钢筋混凝土板素混凝土板合计244.16312.74719.37————8.73————65.0822.922.91037.32681.1五、效益分析5.1、增加效益分析下面为方案二（变更后设计方案）增加效益计算。后浇带传力杆件理论重量H型钢数量H型钢长（m）重量（t）（kg/m）4201.494.555.566传力杆端头板数量理论重量面积（m2）重量（t）（-350*12）（kg/m）8400.122594.29.693五、效益分析5.1、增加效益分析下面为方案二（变更后设计方案）增加效益计算。汽车坡道支撑材质坡道1坡道2合计钢管609*10端板0.880.0861.030.08510.440.85钢管数量总重量（t）5.765.5311.29五、效益分析5.1、增加效益分析下面为方案二（变更后设计方案）增加效益计算。换撑板带报价单序号1暂定工程量65单价综合单价（元）名称单位t税率9%合价（元）579851.28461501.64（元）8184.21后浇带传力杆8920.79换撑板带混凝土2m3720588.059%640.97体积梁板模板34m2t26818.775.249%9%82.01219873.1060726.19面积A86403.696980.02五、效益分析5.1、增加效益分析下面为方案二（变更后设计方案）增加效益计算。换撑板带报价单序号5暂定工程量23单价（元）5892.795892.79105综合单价（元）6423.146423.14114.45名称单位税率合价（元）C12C25tt9%9%9%147732.25417504.17278342.46657植筋插筋数根24328汽车坡道钢支撑t11.38184.219%8920.79100804.91汇总合计报价：2266335.94元。五、效益分析5.1、增加效益分析下面为方案一（原设计方案）计算。即：仅考虑300厚素混凝土换撑板带换撑板带计算混凝土（m3）模板（m2）素混凝土板657.62181.1300厚素混凝土换撑板带报价单汇总合计报价：600373.88元。序号单

暂定工单价综合单价名称税率合价（元）位程量（元）（元）12换撑板带混凝土体积

m3

657.6梁板模板面积

m2

2181.1588.0575.249%9%640.97421501.87178872.0182.01五、效益分析5.1、增加效益分析综上所述，增加的工程造价部分为2266335.94元-600373.88元=1665962.06元。相应的经济利润部分（暂按9%计）：1665962.06元×9%=149936.59元。六、总结评价常规回填素混凝土换撑板带，当遇到有宽肥槽的情形时，不能确保该方法的传力可靠性，且未全面充分考虑后浇带、汽车坡