一、HC內支撐應用背景
城市建筑的日益發展,使得越來越多的項目需要拓展更多的地下空間,超深基坑支護項目也因此孕育而生。以往的超深基坑通常會采用傳統的混凝土支撐來保證周邊環境的安全,但是由于混凝土的材料特性,往往需要較長的養護周期,拆除時也會產生較多的建筑垃圾。
為了使施工更加環保,宏信建發周轉材料事業部將新型綠色鋼支撐體系——HC內支撐,運用于超深基坑來挑戰傳統支撐形式,鑒于HC支撐安拆方便、工期短、造價低,在眾多項目中有著不俗的表現。本文將介紹運用HC內支撐,基坑最深部位接近20米的杭州采荷單元JG1104-A2-41地塊文化中心項目。
二、HC內支撐項目概況
開挖深度15.95m-18.15m五層地下室,局部六層地下室,TRD工法樁+一道混凝土支撐+兩道預應力型鋼組合支撐(局部三道),基坑開挖范圍內土層為填土、砂質粉土、粉砂、砂質粉土夾粘質粉土。本項目采用預應力型鋼組合支撐,每組支撐間距為10m。第一道為混凝土支撐,第二三道為雙拼預應力型鋼組合支撐,局部第三道為單層預應力型鋼組合支撐。
1. HC內支撐工程項目重難點與解決方法
a.基坑深度較大,且周邊有市政道路和高架橋,交通環境復雜
為避免影響交通,基坑開挖過程中坑內變形需要控制在較小的范圍內。而接近20米的深度使得坑內土反力最大處達到470kN/m。為了方便主體結構的施工,HC內支撐間需要留有足夠的空間。為保證周邊環境安全且創造主體結構施工便利條件,本項目采用了雙層HC內支撐并配合H300墊梁的形式。
b. HC內支撐在施工時對精度要求較高。
預埋件安裝時,平面位置誤差不得大于1cm,標高誤差不得大于5mm。鋼圍檁安裝前需要使用全站儀將為鄰的外邊線在托架上標出,HC內支撐安裝前同樣需要用測量儀器在托梁上將對撐邊線標出并使用10cm場L80*10角鋼做好對撐邊線限位。定位的不精確會導致支撐或圍檁無法保證順直度,并且構件預制的螺栓孔將無法一一對應。而雙層HC內支撐對定位精度的要求更高,尤其在施工時對每層支撐的標高控制,偏差過大或過小都會影響支撐的受力從而導致支撐效果大打折扣。在超深基坑中,由于土反力較大,任何支撐安裝過程中的偏差在開挖到底的過程中都會被放大,所以施工精度在本項目中尤為重要。
第二三道組合型鋼支撐平面布置圖
經典剖面圖
HC內支撐現場施工
HC內支撐工藝細部節點展示
構件間的高強螺栓連接
三、HC內支撐項目總結
目前該項目施工已在封底階段,在開挖至最深處時,基坑開挖未對周邊交通與建筑產生影響。同時,HC內支撐工藝的安拆便捷有效減短了施工工期,安裝僅需一個月工期;95%的材料可回收利用,較混凝土支撐節省約25%的造價;HC可施加預應力,有效控制基坑變形。
預應力型鋼支撐作為一種先進創新的基坑支護形式,其在國內許多地區均有成功落地案例,最深應用深度已達到22米,在超深基坑領域是傳統支撐的有力競爭者。