國(guó)貿(mào)中心二期工程位于現(xiàn)國(guó)貿(mào)中心院內(nèi)，地上39層，地下3 層，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。基坑?xùn)|西長(zhǎng)約 256m，南北寬約 51m，開(kāi)挖深度 18.6m。基抗周?chē)ㄖ锩芗稀⒈眱蓚?cè)相鄰建筑物距基坑邊約10m，現(xiàn)有建筑物基礎(chǔ)埋深僅有 8m 和15m，遠(yuǎn)小干本基礎(chǔ)的深度，所以本基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系必須保證周?chē)叽蠼ㄖ锖褪┕み^(guò)程的絕對(duì)安全。

本工程場(chǎng)區(qū)內(nèi)土層自上而下依次為（1）填土，厚度3.1m;（2）砂質(zhì)粉土，厚度6.2m;（3）粉砂，厚度1.6m;（4）細(xì)砂，厚度 2.8m;（5）圓礫，厚度 3.9m;（6）中砂，厚度1.6m;（7）砂質(zhì)粉土，厚度2.8m。地下水位 15～25m。

1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案

根據(jù)本工程基坑條件和環(huán)境條件，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，提出了如下支護(hù)方案∶基坑四周采用鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑開(kāi)挖深度設(shè)3層水平支撐;第1、2層為鋼支撐，第3層為預(yù)應(yīng)力土層錨桿。 此方案解決了該場(chǎng)地的諸多制約條件， 可以確保鄰近建筑物的安全。

2 支護(hù)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)體系

根據(jù)基坑內(nèi)主體工程的功能要求、規(guī)模布局、地下結(jié)構(gòu)幾何尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法及基坑所處的環(huán)境、土層條件等，綜合考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)體系為;

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)∶采用φ800@1600的鉆孔灌注樁。

（2）內(nèi)支撐系統(tǒng)∶在一2.5m 和—8m采用 2道橫向鋼支撐，中間設(shè)3個(gè)鋼立柱。

（3）外支撐系統(tǒng)∶在—14.5m設(shè)一道錨桿。

（4）在一2.5m 處設(shè)鋼筋混凝土帽梁;在一8m 處設(shè)型鋼腰梁，

2.2 錨桿設(shè)計(jì)

錨桿傾角25°～30°，孔徑 150mm，間距1.6m;錨桿采用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線（ASTM A416）φ15.24（755）。

2.3 鋼支撐設(shè)計(jì)

鋼支撐的布置∶本工程在長(zhǎng)約 256m、寬約 56m 的基坑中，每隔 8m 左右布1道橫撐，角部斜撐，在基坑寬度方向設(shè)3排立柱，在支撐與立柱交匯處設(shè)桿系（圖5-53）。支撐的計(jì)算模型∶本工程基坑長(zhǎng)寬尺寸相差較大，其空間效應(yīng)不太明顯，可以按平面受力分析，故每道鋼支撐可簡(jiǎn)化為相互獨(dú)立的受壓桿件。因此在計(jì)算分析時(shí)，每層支撐和圈梁（腰梁）可簡(jiǎn)化為平面封閉框架，即在平面框架周邊作用均布荷載;圈梁（腰梁）為封閉框架梁，支撐、

桿系為桿件單元，立柱處認(rèn)為該處豎向位移為零。支撐與圈梁（腰梁）的節(jié)點(diǎn)為餃接，支撐與桿系之間的節(jié)點(diǎn)為剛接。利用結(jié)構(gòu)分析通用程序SAP84進(jìn)行內(nèi)力分析，計(jì)算結(jié)果是∶上層鋼支撐最大軸力為1200kN，上層圈梁最大變形 22mm。下層鋼支撐最大軸力為3400kN，下層腰梁最大變形 15mm。截面的選擇;橫撐、斜撐∶1H488（首層），2H488（二層）;立柱∶1H488;腰梁∶2H488;桿系∶2【28a;八角撐∶2【36a、以上材料的選擇，考慮了利用施工單位現(xiàn)有鋼材。

3 關(guān)鍵技術(shù)措施

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)由支護(hù)樁、鋼支撐及錨桿3部分組成。整個(gè)支撐體系的技術(shù)關(guān)鍵是鋼支撐體系。

3.1 鋼支撐的接長(zhǎng)、對(duì)中

鋼支撐材料為日產(chǎn)工字鋼，每根18m，施工中每道支撐必須接長(zhǎng)。如果采用焊接接長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)施焊工作量大，焊接質(zhì)量難以保證，并能產(chǎn)生殘余變形，而采用法蘭式連接（圖5-54）則克服了上述不足，且便于日后拆撐及材料的重復(fù)利用。該節(jié)點(diǎn)受力主要為軸心受壓，考慮允許偏心下弓起的彎矩。對(duì)承壓板、焊縫、螺

栓進(jìn)行了強(qiáng)度驗(yàn)算。該節(jié)點(diǎn)施工關(guān)鍵是;承壓板間要均勻接觸，支撐分段就位時(shí)中心要盡量保持一致。

3.2 橫撐、縱向桿系、臨時(shí)立柱連接的三維節(jié)點(diǎn)構(gòu)造該節(jié)點(diǎn)（圖5-55）的作用是將橫撐、縱向桿系、臨時(shí)立柱連接成為整體。通過(guò)這個(gè)節(jié)點(diǎn)使各桿件協(xié)同工作，成為穩(wěn)定的支撐體系。這個(gè)節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn)是;橫撐、桿系、立柱的連接既有三向約束作用，又允許橫撐、桿系在各自軸線方向有變位。該節(jié)點(diǎn)既要保證傳力可靠，又要考慮各桿件的回收利用及現(xiàn)場(chǎng)安裝的可

操作性。本工程采用了以摩擦方式進(jìn)行連接的U 型套箍螺栓連接。這個(gè)節(jié)點(diǎn)施工簡(jiǎn)便、不損母材、易于調(diào)整。

3.3 桿系的接長(zhǎng)采用螺栓連接

基坑長(zhǎng)約 256m，桿系的溫度變形對(duì)橫撐的影響是不可忽視的。因此在設(shè)計(jì)中，桿系每 32m 設(shè)螺栓接頭。桿系與桿系間留20mm空隙，螺栓孔為橢圓孔。這樣，在桿系溫度變形的影響下，不會(huì)對(duì)橫撐穩(wěn)定產(chǎn)生較大影響。

3.4 鋼支撐預(yù)加軸力的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造（圖 5-56）

因鋼支撐安裝就位后需施加預(yù)壓力，因此鋼支撐的一端應(yīng)為可自由伸縮，稱(chēng)之為"活節(jié)頭。活節(jié)頭主要由活節(jié)頭主體、滑桿、滑道和鋼楔塊 4部分組成。"活節(jié)頭主體與支撐相連，滑桿與圈梁（腰梁）相連，在預(yù)加壓力作用下，滑桿可以在滑道中自由移動(dòng)。活節(jié)頭的傳力過(guò)程是∶千斤頂施力于活節(jié)頭主體，活節(jié)頭主體將力傳給支撐，支撐與圈梁（腰梁）頂緊后，楔入鋼楔塊。鋼楔塊將支撐的反力傳給滑桿。進(jìn)而傳至圈梁（腰梁）。起到支撐的作用。

施工時(shí)必須保證，施加預(yù)壓力時(shí) 2 臺(tái)于斤頂同步，避免產(chǎn)生偏心荷載。

3.5 臨時(shí)立柱的嵌固

臨時(shí)立柱的嵌固深度為4m，其做法為;在地表鉆φ800孔置入H 型鋼立柱，然后注 4m 高素混凝土，則底部4m 形成型鋼混凝土樁，保證了鋼立柱的嵌固，避免了鋼支撐預(yù)加壓力時(shí)立柱上撥。

3.6 充分利用基坑開(kāi)挖步驟對(duì)鋼支撐的有利影響

開(kāi)挖時(shí)分層、分段∶從上至下分4層，每層從中間向兩側(cè)。沿縱向從西向東，各步驟交叉進(jìn)行。其優(yōu)點(diǎn)是。利用每層開(kāi)挖的帶留時(shí)間和土層平臺(tái)施做鋼支撐（或錨桿）和預(yù)加壓力。利用每層先控中間保留兩側(cè)土體方法，控制基坑土體位移。每個(gè)步驟控制在 48h以?xún)?nèi)完成。

4 施工監(jiān)測(cè)及測(cè)試

本工程施工監(jiān)測(cè)及測(cè)試內(nèi)容為∶護(hù)坡樁水平位移觀測(cè)、相鄰建筑物沉降觀測(cè)、支護(hù)結(jié)構(gòu)臨近地面裂縫觀測(cè)、鋼支撐施加預(yù)壓力時(shí)側(cè)向撓度、鋼支撐側(cè)向撓度長(zhǎng)期觀測(cè)、鋼支撐分級(jí)預(yù)壓力試驗(yàn)、錨桿預(yù)拉力試驗(yàn)、鋼支撐橫撐的軸力測(cè)試、桿系和斜撐的軸力測(cè)試、土體水平位移的檢測(cè)、錨桿受力檢測(cè)。

本工程已開(kāi)挖至基底，主體工程已開(kāi)始施工，到目前，護(hù)坡樁樁頂位移局部最大值為15mm，大部分樁頂位移在 10mm 左右。相鄰建筑物的沉降最大值為7mm，鋼支撐撓度在夏季溫度較高時(shí)最大值為10mm。其它監(jiān)測(cè)都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。工程的實(shí)踐結(jié)果證明，采用鋼支撐和土層錨桿相對(duì)結(jié)合的支撐體系安全、可靠，變形小，穩(wěn)定性好，且便于安裝、拆除，鋼材可重復(fù)使用。