深基坑工程中的換撐，是在特定的條件下采取一定的技術(shù)措施來逐步取代發(fā)揮臨時支撐作用的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，從而保證臨時性內(nèi)支撐拆除后，工程施工能繼續(xù)安全順利地進行，其實質(zhì)是應(yīng)力的安全有序的調(diào)整、轉(zhuǎn)移和再分配。

　　中國輕紡城聯(lián)合市場位于紹興柯橋原市場東側(cè)，是一大型商業(yè)用房。其總建筑面積161196m²，地下建筑面積為50834m².地上4層，為全鋼結(jié)構(gòu)，地下2層，為框剪結(jié)構(gòu)�；�坑開挖深度為10.65m，局部11.6m，分兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐。支撐梁斷面分別為900cm×800cm、800cm×800cm、700cm×800cm，形式為角支撐加對撐。內(nèi)支撐的拆除采用爆破作業(yè)，每道支撐分八次爆破，共十六次，由具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)隊伍實施。

　　1、基坑圍護概況

　　擬建工程場地南側(cè)約15m為104國道，北側(cè)約50m為蕭紹運河，東側(cè)隔馬路80m處為虹橋賓館，西側(cè)隔70-80m為輕紡市場。場地原為老宅區(qū)，現(xiàn)為雜填土，地勢平坦，屬杭州灣南岸蕭（山）—紹（興）平原地貌。據(jù)鉆孔取得的資料顯示，本工程開挖深度范圍內(nèi)土質(zhì)基本為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和粘質(zhì)粉土，故圍護體系方案的選定顯得相當重要，同時土方開挖的施工難度和不確定性將大大增加。

　　根據(jù)地質(zhì)條件，并結(jié)合本地區(qū)的施工經(jīng)驗及周邊環(huán)境，決定采用土釘墻擋土結(jié)構(gòu)和鉆孔灌注樁排樁加水泥土攪拌樁作止水帷幕的復合圍護結(jié)構(gòu)，圍護內(nèi)設(shè)兩道鋼筋混凝土水平支撐。

　　土釘墻擋土結(jié)構(gòu)做法如下：在±0.000m以下3.65m按1.5：1的坡度放坡，設(shè)寬1.8m的平臺，在1.2m、2.2m、3.2m處分別錨入9m、9m、9m的土釘（傾角為10°），水平間距為1.0m，坡面配6.5@200雙向鋼筋網(wǎng)，噴射100厚C20混凝土護面。

　　復合圍護做法如下：平臺以下采用一排1000@1300鉆孔灌注樁排樁作支護樁，再加兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐作整個圍護的受力體系。鉆孔灌注樁嵌固深度10m，樁頂設(shè)1100×800壓頂梁。排樁外層采用一排600@400深層水泥攪拌樁，嵌固深度為3.0m，四周設(shè)300×200排水溝，每30m設(shè)集水井。

　　2、換撐原理和應(yīng)用比較

　　換撐原理就是讓支護樁因內(nèi)支撐拆除所產(chǎn)生的部分應(yīng)力通過傳力構(gòu)件傳遞給具有足夠承載能力的第三者，從而達到新的受力平衡。它除可采用剛性支撐件（斜撐、水平支撐）連接支護樁和地下室結(jié)構(gòu)來控制變形、實現(xiàn)應(yīng)力傳遞外，也可采用回填方式來實現(xiàn)。在此轉(zhuǎn)換過程中，圍護體系本身依然承擔相當?shù)闹ёo作用。設(shè)置斜撐，工期短、投入少，但支撐點選擇困難，難以布設(shè)全面（尤其是建筑物四角部位），換撐的整體作用效果差，易被破壞，且往往由于支護樁與墻體距離短，斜撐往往需穿過墻體與地下室底板牛腿相連，這樣會增加防水施工難度，拆除斜撐尚會延誤工期。若直接采用水平剛性構(gòu)件換撐連梁進行換撐，將支護樁的應(yīng)力通過樓梁板最終實現(xiàn)。其優(yōu)點是受力效果好、施工簡單又無需進行拆除施工，因此在工期較緊的工程較為合適。由于靠現(xiàn)澆樓梁板來承受基坑內(nèi)力，對工程本身的結(jié)構(gòu)安全性提出了更高的要求，必須采取必要的技術(shù)措施，以確保施工的順利進行。采用在坑內(nèi)回填碎石料的方法來進行換撐，其特點是傳力帶的受力均勻性好，但實際施工時，往往防水施工介入較晚，且回填料密實度很難控制，對較大基坑的內(nèi)力傳遞無法保證，因此回填料作傳力帶只作輔助之用。特大型深基坑或結(jié)構(gòu)受力極其復雜的工程，可采用專門設(shè)計的鋼筋砼換撐梁來實現(xiàn)換撐，這種方法施工層次復雜，實際操作性困難，工期較長。為方便施工，經(jīng)綜合考慮，本工程實際采用現(xiàn)澆樓梁板來實現(xiàn)換撐技術(shù)。

　　3、換撐的技術(shù)保證措施

　　本工程支護樁基本上座落在淤泥質(zhì)土上，基坑的位移相宜超過設(shè)計警戒值。為此在局部地段再增設(shè)了一排圍護樁并通過連系梁將原圍護結(jié)構(gòu)相連，同時再在支護樁底部5m范圍進行深層注漿，以提高地基土的物理性能，確保圍護本身的支護效果，減少應(yīng)力向換撐結(jié)構(gòu)件傳遞。在第二道水平支撐底模支撐拆除前，確保底板混凝土強度達到設(shè)計的80%以上，同時在坑壁四周澆筑厚400、強度為C25的素混凝土，其頂標高與底板面層標高相同，以進一步增加土體抗隆起的能力。在爆破拆除內(nèi)支撐前，先進行內(nèi)力釋放的施工，即在每隔一根支撐梁斷面，進行混凝土人工鑿除，而梁鋼筋不截斷，由梁鋼筋的變形來實現(xiàn)內(nèi)力釋放，避免荷載突然增加造成對結(jié)構(gòu)的破壞。根據(jù)施工部署，合理安排內(nèi)支撐拆除順序，先拆下層支撐、再拆上層支撐。根據(jù)試爆進一步驗證爆破點間距和裝藥劑量，以達到拆除支撐、減少爆破沖擊力的理想效果。在支撐梁下方鋪墊細砂，降低塌落引起的震動。對樓梯、洞口部位的加固處理。本工程東北、西北角設(shè)有二個旋轉(zhuǎn)樓梯作車道使用，其現(xiàn)澆樓梯是螺旋上升的，故在拆除內(nèi)支撐時，其應(yīng)力傳遞是不均勻的。為減少這類不利影響，特在樓梯內(nèi)外墻體內(nèi)增設(shè)一道水平鋼管支撐（管徑300mm以上），來改善此部位的受力效果。為使上人樓梯口、電梯井口等部位的應(yīng)力能夠有效傳遞而不產(chǎn)生應(yīng)力集中，需在樓梁板同標高位置增設(shè)臨時型鋼支撐，以消除對結(jié)構(gòu)的破壞。

　　4、換撐施工及后澆帶處理

　　工程在底板、樓梯處各設(shè)有8條后澆帶，21個施工段，為確保在換撐過程中，土體的壓力能通過換撐連梁傳遞至樓梁板處，必須對后澆帶進行澆筑，使其連成局部整體，將后澆帶的鋼筋受壓狀態(tài)轉(zhuǎn)變成混凝土受壓狀態(tài)，同時又能保證后澆帶仍起作用，故采取以下施工安排來達到上述目的。

　　第一：在拆除第二道水平支撐（底部支撐）A、B、C、D段時，底板至少澆筑至第Ⅳ條后澆帶部位；在拆除E、F、G、H段時，底板必須全部澆筑完成，而底板后澆帶部位暫不澆筑連塊。拆除底部支撐的應(yīng)力靠坑道內(nèi)混凝土帶，底板和上部水平支撐來共同承擔。若基坑位移出現(xiàn)異常，則可增設(shè)臨時鋼管斜撐加固，待位移穩(wěn)定后再對局部后澆帶進行澆筑。

　　第二：在拆除第一道水平支撐（上部支撐）A、B、C、D段時，墻體、樓梁板至少澆筑至第Ⅵ條后澆帶部位，換撐連梁已施工完成，且最小砼強度已達到設(shè)計強度的80%以上；在拆除E、F、G、H段時，墻體、樓梁板、換撐連梁，必須全部完成。隨著樓梁板施工的完成，在拆除上部支撐前，再用高一級的微膨脹前將

　　小砼強度已達到設(shè)計強度的80%以上；在拆除E、F、G、H段時，墻體、樓梁板、換撐連梁，必須全部完成。隨著樓梁板施工的完成，在拆除上部支撐前，再用高一級的微膨脹前將Ⅶ、Ⅷ二條后澆帶澆筑連塊，各后澆帶相交部位仍然保留。這樣一來，就形成了七塊縱向

　　向的樓梁板受力體，同時又能使Ⅰ至Ⅵ條后澆帶仍起消除沉降的作用。

　　5、效果和體會

　　通過對二道內(nèi)支撐拆除前后，基坑位移、沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的分折，利用上述作業(yè)方法和施工安排，其波動均在設(shè)計要求的范圍內(nèi)，所以說利用現(xiàn)澆樓梁板進行換撐是有效的。在地下室頂板施工完成后，對后澆帶部位、樓梯部位進行全數(shù)檢查，沒有發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)受損現(xiàn)象，達到了預期效果。本基坑為淤泥質(zhì)土，地質(zhì)情況較差，內(nèi)支撐拆除時又采用爆破作業(yè)，換撐時不利因素諸多。通過這一成功的例子，為今后在相關(guān)作業(yè)環(huán)境下進行換撐提供了幾條借鑒經(jīng)驗：一是要確保圍護體系的穩(wěn)固和換撐受力體系的合理性；二是要合理安排支拆的施工順序；三是要做好實時監(jiān)測，通過檢測的數(shù)據(jù)及時采取應(yīng)急措施，確保工程在換撐進程中施工安全。