大直径圆环支撑基坑建筑的施工技术研究

张力

潍坊市山建建筑工程质量检测有限公司山东潍坊261041

摘要：本文首先说明了大直径圆环支撑方式的优点，其次以山东省某工程为例，探讨了建筑单位的施工设置方式，最后从工艺原理、工艺流程、测量定位、支撑施工要求、挖土施工、支撑拆除几方面，对大直径圆环支撑基坑建筑的施工技术进行分析，希望为相关人员提供有效参考。

关键词：大直径圆环支撑；基坑建筑；施工技术；施工要求

引言：近年来，为了充分利用土地资源，我国开展的地下工程逐年增多，众多建筑单位进行深基坑类工程施工。与上部结构相比，深基坑施工难度大，会耗费大量时间、精力，并且容易出现土体位移与建筑沉降现象，严重时甚至导致房屋裂缝。为解决此类问题，可采用大直径圆环支撑方式进行施工。

一、大直径圆环支撑方式的优点

在建筑施工过程中，采用大直径圆环支撑方式具有显著优势，其主要体现在以下几方面：第一，大直径圆环利用拱形结构轴力大、弯矩小的特点，可形成强有力的支撑作用，提升混凝土的抗压强度，防止基坑变形。同时，此支撑方法能够加大水平方向的结构力度，可以有效改善建筑受力状况，降低塌陷机率，钢筋混凝土圆环梁仅受基坑排桩的压力即可，不必承担混凝土的自重力。在具体施工时，建筑人员只要按照施工流程，科学操作，即可发挥大直径圆环支撑的受力性能优势，提升建筑安全性。第二，使用此方式可以减少施工对于周边地质与水文环境的影响，降低干扰程度，防止建筑单位与居民出现纠纷。另外，此方式挖掘速度快，能够有效缩短施工周期，提升建设进度。第三，大直径圆环支撑方式适合用于地质条件复杂，基坑较深区域，其与一般施工技术相比，成本费用低，安全程度高，影响范围小，并且环保节约，能够提升建筑企业的经济效益。

二、工程简介与大直径圆环支撑的设置方式

本文主要以我国山东省潍坊市某工程为例，对大直径圆环支撑基坑建筑施工进行探讨。该建筑为商业住宅工程，于2016年7月开始施工，在2018年4月竣工。建筑上层结构面积为87183.8㎡，地下基坑面积为30634.1㎡。在施工前期，建筑单位人员提前深入现场，对区域附近情况进行勘察，发现建筑场地周围存在较多老旧居民楼，并且地质与水文环境复杂。为了避免出现基坑变形问题，建筑单位决定采用大直径圆环支撑方式施工。因该工程的基坑属于一级类别，面积较大，在施工期间，一旦触碰地下设施，会对周边居民生活带来不利影响。因此施工单位提前设计基坑支护方案，以便保障居民生活质量，降低事故出现机率。在本工程中，采用的基坑支护结构种类较多，有支撑立柱、辅助支撑梁，基坑边排桩等。基坑形状为规则矩形，开挖深度与面积大，圆环直径为73米，周边排桩是直径约1000m的钻孔灌注桩，立柱为钢格构柱，支撑梁截面为800mm的正方形，圆环梁截面为900mm×2000mm。

三、大直径圆环支撑基坑建筑的施工技术

（一）工艺原理

在本此工程中，大直径圆环基坑处在支护的核心位置，不同的修建方式会对其抗压能力与基坑支护体系性能带来影响，因此施工人员对圆环梁底面的挖掘与控制技术至关重要。控制操作要确保构件受力符合力学计算模型，为了防止意外发生，建筑单位人员可以利用机械对土方整体开发，直至接近圆环梁底面为止。同时要采用人工开挖方式对梁底槽进行修整，尽量提升梁底光滑度[1]。此后在通过混凝土垫层、模板钢筋等顺序进行施工。另外，还要注重对于圆环梁混凝土的养护过程，在养护期结束后，应从圆环梁底两侧向下基坑开挖，从而使整体基坑面下降，直到下层工作面，如此即可发挥各个部件的支撑作用，使圆环梁压力稳定。此外，工作人员如果发现支撑体系存在缺陷，需及时修补，予以挽救。

（二）工艺流程

大直径圆环支撑基坑建筑工艺流程较复杂，首先要进行维护及支撑立柱桩施工，并合理划分支撑区域，采取挖土方式挖至支撑底部。其次进行测量定位，并养护钢筋混凝土，之后分层开挖支撑区与中心无支撑区土方，最后进行基础底板养护，并分段拆除支撑。

（三）测量定位

在工程测量定位期间，有以下几点事项需要相关人员注意：第一，现场基准点测量工作至关重要，建筑人员首先需要确定各立柱及圆环地点，其次同技术人员协作配合，进行检测[2]。第二，在进行垫层标高时，要按工程详细规定操作，在圆环结构下部加入木板，并将混凝土排列在同一条线上，从而达成有效支撑作用。第三，为了使施工圆环梁的圆度一致，本工程的工作人员采用曲线法进行定位，并根据设计规定，对其尺寸大小进行控制，最终提高了大直径圆环周围辅助结构大小的准确性。

（四）支撑施工要求

在工程建设期间，建筑单位严格要求施工人员按国家规范及设计图纸规定开展工作，因本工程的施工缝为垂直缝，在浇筑混凝土之前，工作人员先对缝接口处的水泥进行处理，将其与周围松动的石子凿开，并用水冲洗干净。同时，工作人员使用分段进行方式施工，有效降低了混凝土收缩应力对柱状的不利影响。因为工程设计方案中表明后期需利用岛式挖土形式作业，所以工作人员优先选择四角边桁架区域开展支撑施工，从而为后续工作奠定基础。以往大直径圆环支撑基坑挖掘时期长，时常因施力不均匀导致出现塌陷。在本次工程中，建筑单位配备多台大型机器，为了使其顺利进入现场进行挖掘，工作人员在圆环支护结构中搭建出施工栈桥平台，最终缩短挖掘时间，有效提高施工效率。

（五）挖土施工

挖土施工是大直径圆环支撑基坑建筑中的关键环节，在施工期间应注意以下几点问题：第一，为了保证施工过程中的建筑均匀受力，要派遣专业技术人员对施工人士进行指导，从而保护支撑梁不受影响。第二，施工人员要遵循建筑设计要求进行控制，保证局部挖土深度达标。第三，在挖掘期间，切忌从一侧开始工作，施工人员应从两侧同时开挖，如此才可提高大直径圆环梁受力的均匀稳定性。第四，在本次工程中，施工单位采用中心留岛方法进行挖土作业，将圆环梁确定为中心，向四周进行挖掘，如此既可以节省施工时间，缩短工期，也能够有效防止塌陷情况出现。

（六）支撑拆除

大直径圆环基坑施工的最后环节是拆除支撑，在操作之前，工作人员要检查现场支撑条件是否符合标准，确定无误后方可拆除，为了提高施工效率，可与机器协同配合。另外，大直径圆环作为支撑的关键，在拆除时要按从周围到中心的顺序操作，减少圆环承受力度，在外围结构拆除后，最后撤出圆环梁。在本次工程，建筑单位精心规划施工方案，在支护施工、基坑开挖、地下工程回填各环节中均指派专人进行监督记录，最终将土体位移程度控制在20mm之内，未超出30mm的工程警报值。因此此次施工符合设计要求，取得良好效果，值得被参考与借鉴。

结束语：综上所述，与地上普通建筑技术相比，大直径圆环基坑施工条件复杂，易受地形、水文、地质等多项因素影响，一旦施工技术不到位，可能导致地面开裂或塌陷。因此建筑单位要提高施工人员的专业水平，在工作期间把控各项环节，注意操作流程及技术要点，进而全面提高工程质量，将大直径圆环支撑方式科学应用到实际工程中。

参考文献

[1]王卫东，徐中华.基坑工程技术新进展与展望[J].施工技术，2018，47（06）：53-65.

[2]程琴辉，李智永，马建华.地下连续墙与圆环支撑在深厚软土层基坑支护中的应用研究[J].施工技术，2017，46（S2）：114-116.

作者简介

张力（1987.05.30）；性别：男，籍贯：山东省潍坊市，学历：本科，毕业于潍坊学院；现有职称：助理工程师；研究方向：土木工程