地下室支护一体化技术

1、技术简介

在城市核心区域保证深基坑安全可靠的同时，做好周边建（构）筑物及管线的保护，提高城市中心区的土地面积利用率，应对在较差的地质条件下的基坑支护安全及周边环境安全需要，是深基坑设计与施工的难题。本技术依托于合肥中建大厦项目的理论研究及实践经验，形成了临时基坑支护系统与永久地下室结构合一的一整套技术，解决了类似工程环境下基坑支护及地下室结构施工的技术难题。

主要的有以下3 个关键技术：

（1）在基坑支护中采用旋挖桩与人工挖孔桩咬合的桩墙合一技术。旋挖桩与人工挖孔桩采用不同桩长、不同工艺，咬合效果好、安全性高、止水效果好。旋挖桩与人挖桩咬合构成排桩墙作为基坑支护的围护结构，基坑开挖后作为永久的地下室外墙，支护造价低、支护安全性高、可最大限度地做大地下室，增加停车位。

图1 旋挖桩与人工挖孔桩咬合排桩设计及桩间咬合连接

（2）在基坑支护设计中采用无梁环板取代内支撑体系并作为地下室楼板，实现了内支撑水平结构与永久结构板结合。支撑板优化为“撑板合一”即内支撑水平结构与永久结构板相结合，板撑具有刚度大、变形小的优点，关键线路上的内支撑与结构梁板，只用做一次，且无需拆撑，加快了施工进度，缩短工期；内撑是环撑，对出土的影响较小，优化了原出土条件，出土更方便。

（3）在基坑支护设计中将临时格构柱用作永久结构柱的劲性钢骨，实现了内支撑临时格构柱与永久结构柱合一；钢格构柱安装时采用一种自行发明的格构柱控制器，操作简单、实用，通过调节控制器定位螺栓，确保了钢格构柱垂直度的精度要求。

发明了用于格构柱安装的控制器，根据两点定直线的原理，通过调节螺栓，确保钢格构柱垂直度的精度要求。

2、优缺点分析

与传统的“先支护再地下室结构”的设计及施工技术相比具有以下几点明显的优势：
（1）大量节约基坑支护及地下室结构的费用；
（2）缩短施工总工期；
（3）基坑支护效果好；
（4）充分利用了规划建筑红线内的面积；
（5）绿色环保，减少环境污染；
（6）出土钢栈桥的合理设计与使用。

3、效益分析计算

本项目由于桩基工程及基坑支护工程为总价合同，故优化所增加的经济效益为新旧方案之间的施工成本差。针对基坑支护系统与地下室结构合一的设计与施工关键技术，按照优化的关键内容进行了专项的经济效益分析。

（1）采用“桩墙合一”的围护方式与施工技术

原方案：地下连续墙工程量5788.80m3，综合单价为1965.74 元/m³。导墙301.50m，单价为930.82 元/m。造价为：5788.80×1965.74+301.50×930.82＝11659917.94 元。

优化后方案：旋挖灌注桩工程量2506.01m3，综合单价为1552.80 元/m³。人工挖孔桩工程量2932.76m³，综合单价为1440.28 元/m³。咬合工程量333 处，综合单价为474.40 元/处。造价为：

2506.01×1552.80+2932.76×1440.28+333×474.40＝8273303.10 元。

由两种方案进行对比可知，优化后可节约成本为：11659917.94-8273303.10=3386614.84 元≈338.66 万元。

（2）采用“撑板柱合一”的内支撑方式与施工技术

原方案：第一道支撑节约钢筋混凝土255.83m³，第二、三道支撑节约2336.10m³钢筋混凝土。

钢筋混凝土综合单价1420.77 元/m3，钢筋混凝土拆除费用单价：260 元/m3。造价为：
（255.83+2336.10）×（1420.77+260）=4356438.19 元≈435.64 万元。

优化后方案：每道撑板节约工期35 天，共计节约70 天。每层需加强的撑板面积为2700m2，共两层，每平方米撑板加强的费用是150 元。加强费用共计：2700×2×150＝810000 元=81 万元。

采用本技术，可节约成本435.64－81=354.64 万元。节省工期70 天；

综上所述，总经济效益为338.66+354.64=693.3 万元，节约工期79 天。

4、经典案例

合肥中建大厦工程坐落于瑶海区铜陵路与和平路交汇处，是一栋二星级绿色建筑商业办公楼。工程基坑平均深度13.7m，周边环境复杂，东侧和北侧临近现有房屋建筑，西侧为铜陵路高架桥，南侧为和平路下穿隧道。

来源：中建四局、百度文库

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中国建筑四局重点推广技术指南（2019版）