近期，以“科技赋能，创新发展”为主题的上海市住房城乡建设行业科技大会暨长三角建设科技发展论坛顺利举办，展示了近年来上海建设领域涌现的一批具有原创性、引领性的科技创新技术亮点、工程标杆和应用典范。本期为大家介绍基坑支护降本增效新技术——自稳式基坑支护结构技术。
软土地区传统基坑支护技术大量采用钢筋混凝土结构，安装支撑造成施工空间狭小，挖土不便，导致工期延长，拆除支撑造成大量的建筑垃圾，切割或爆破产生噪声与扬尘更是对周围环境造成污染。
为此，上海勘察设计研究院（集团）有限公司组建了由国家勘察设计大师顾国荣领衔的技术研发团队，多年持续攻关，形成了一套全新的、具有自主知识产权的自稳式基坑支护结构技术。
临港中银西岛200米超高层项目，基坑开挖面积超5万平方米，坑深10-12米，工期紧、投资大、地质条件复杂，对深基坑安全要求极高。团队采用自稳式基坑支护技术，凸显两大技术优势，一是低碳环保，有效代替混凝土支撑体系，大幅减少钢筋混凝土用量，降低碳排放量2万吨；二是节省工期，敞开式开挖土方，大大提升施工效率，较传统工艺缩短6.5个月工期，节省1500万元造价。该技术提升了基坑稳定性控制效果，可有效控制基坑变形和减小对环境影响。在保证基坑工程安全性的同时显著提升基坑工程与地下结构施工效率和便捷性，节约施工工期，降低基坑工程碳排放量，实现高效施工与降碳减排的双重效果。自稳式基坑支护结构技术是一项采用斜向前撑桩，后拉杆替代水平内支撑，并与围护桩、加强体、圈梁和配筋垫层等组合形成的新兴支护技术。该技术使用钢构件代替传统钢筋混凝土支撑，组合形式灵活多样、适用性强，实现直立开挖和钢构件的回收重复利用，在保证基坑安全的同时，可有效降低工程造价，极大提高挖土效率，显著缩短工期，可广泛适用于挖深12m以内的基坑。自稳式基坑支护技术利用倾斜前撑提供的抗力，与围护桩连接形成了自稳式结构，能较好的控制围护桩的水平位移；在围护产生转动趋势时，自稳式结构通过前撑受压，围护桩抗拔共同产生转动抗力，有利于基坑的抗倾覆稳定；同时倾斜前撑在抵抗围护水平变形的同时还能反压坑底土体，显著提高了基坑抗隆起稳定。
- 基坑开挖造成支护结构向坑内产生水平位移的趋势，斜向钢管与排桩通过压顶连成整体，后拉钢管在提供水平抗力的同时遮拦部分土压力，前撑钢管与坑底配筋垫层组合使用，控制排桩水平位移。
- 基坑开挖造成坑内土体向上隆起，前撑钢管和配筋垫层有效联接增强钢管压屈稳定，受压垫层反向受力抵抗土体隆起。
- 基坑开挖造成支护结构发生向坑内转动的趋势，前撑作用与后拉作用形成抵抗力矩，且前排桩抗压、后排桩抗拔均提高了支护结构的整体稳定和抗倾覆稳定。
技术优势一：大幅提升施工效率，显著节约工期。该技术大幅提升施工效率，显著节约工期，相比现有水平支撑基坑，省去了多道、大面积混凝土支撑的浇筑与拆除，简化了基坑施工工序，同时可实现敞开式挖土，一次性开挖至坑底，挖土效率大幅提升，且开挖至坑底后地下结构的施工不受复杂水平支撑的影响，也节省了支撑、立柱拆除的施工工期，显著提升地下工程施工效率。技术优势二：大幅减少钢筋混凝土用量，降低工程造价。该技术大幅减少钢筋混凝土用量，降低工程造价，相较于传统的混凝土支撑技术，用少量的倾斜前撑代替了大量的钢筋混凝土支撑，节约栈桥板、临时立柱桩、钢立柱等这些临时结构的投入，明显降低工程造价。技术优势三：低碳环保，环境影响小。在环保层面，该技术大大减少了临时钢筋混凝土的用量，节约了社会资源，降低了碳排放，而且也不需要做大量的混凝土的拆除作业，相比传统的基坑支护技术，更加的环保。该技术是一种高效能、绿色环保的组合式基坑支护技术，取消了常规复杂的混凝土水平支撑，实现了敞开式开挖，施工效果，可显著缩短工期，节约材料；而且能根据土层、挖深灵活的采用多种组合型式，适用性强；采用的钢管桩支撑可回收，无需混凝土拆除施工，绿色环保。经过多年的创新与积累，自稳式基坑技术已经形成了包含设计、施工、检测、监测的成套技术，并经历了大量应用案例的检验，实现了降本提效的目标。
