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深基坑工程中，换撑技术是一种重要的施工方法，用于确保基坑开挖过程中的结构安全与稳定性。随着城市地下空间开发的不断深入，深基坑工程面临复杂的地质条件和周边环境限制，换撑技术的应用显得尤为重要。

换撑技术的核心在于将原有的支撑系统（如内支撑或围护结构）逐步替换为永久性结构（如地下室底板、侧墙等），从而实现临时支撑向永久结构的过渡。这一过程需要严格控制施工顺序和时间，以避免因卸载或应力重分布导致的基坑变形或坍塌风险。常见的换撑方式包括先张法和后张法，前者通过提前施加预应力来增强结构承载力，后者则在永久结构形成后再逐步拆除临时支撑。

在实际应用中，换撑技术需结合基坑规模、地质条件、施工设备及周边环境等因素进行优化设计。例如，在软土地质条件下，应加强监测和控制沉降；在复杂环境中，则需注重对既有建筑物和管线的影响。此外，BIM技术和数值模拟手段的引入，可进一步提高换撑施工的精确性和安全性。

总之，换撑技术在深基坑工程中具有重要作用，不仅能减少临时支撑材料的使用，降低施工成本，还能有效缩短工期，保障工程质量和周边环境的安全。

第36卷（2005年）第12期 Vol.36

建 筑 技 木 Architecture Technol

深基坑工程中换撑技术的应用

建筑工程有限公司，510285）

SUPPORTREPLACEMENTTECHNIQUEAPPLIEDTODEEPFOUNDATIONWORKS

CHENG Guanfeng

受基坑支护体系的限制，换撑技术在实践中应用 不多，但由于其作用独特，实际施工过程中往往能取得 较好的效果，特别适用于规模较大的内支撑型深基坑 支护工程中。深基坑工程中所说的换撑，指在特定的条 件下采用一定的技术措施来逐步取代发挥临时支撑作 用的内支撑结构体系，从而保证临时性内支撑拆除后 工程能安全保质地继续进行，其实质是应力的安全有 序的调整转移和再分配

广东广播中心大楼占地面积5000m²、建筑面积 63000m²，地上29层，地下2层，总高100.20m。受白云 机场航线高程管制的限制，该工程分两期进行，前期 为2层地下室和地上13层，后期在前期的基础上加建 16层

本工程土方开挖深度达10.10m，据钻孔取得的资 料显示，场地范围内第四纪（Q）堆积物主要为杂填土 淤泥（粉土及粉质粘土），厚6.4~11.5m，下伏基岩埋藏 较浅，为白垩系(K)泥质粉砂岩及粉砂岩。由于工程地 处市中心繁华地段，施工场地狭小，四周地下管线分布 密集复杂，临近建筑物多，加上工期与地质条件等方面 制约，经综合考虑，决定采用带钢筋混凝土内支撑的人 工挖孔桩结合摆喷止水幕墙进行支护（图1）。

钢筋混凝土内支撑是一种过渡性的支撑体系，当 工程施工到一定程度，这一临时支撑体系将全部拆除 对拆除时间、方法和拆除后应力转移的影响等问题应 认真研究。 换撑技术原理就是让支护桩因内支撑拆除所产生 的部分应力通过受力媒体分化或传递给具备足够承受 能力的第三者，即已经施工完成且达到相当强度的地 下室外壁及负一层楼板梁，而支护体等依然发挥正常 的支护作用。它既可采用相当数目的刚性支撑物放置 在支护桩与地下室外墙之间的指定部位或直接设置传 力带，也可利用基坑回填使回填物与地下室结构共同 作用来控制变形。换撑的力学本质是用类似均布荷载 的受力实体替代或部分替代原支护集中荷载的内支 撑.在此转换过程中.支护体系本身依然承担相当的支

护作用。 设置刚性支撑物，工期短、投入少，施工操作也相 对简单，但支撑点选择困难，难以布设全面，且换撑的 整体作用效果差，易被破坏，一般只适用于浅基坑或作 局部处理；而直接采用钢筋混凝土换撑梁等传力带的 施工方法，结构受力虽明显，施工过程安全可靠，但相 对工期较长，施工层次较复杂，实际操作困难，且会影 响后续工作，多用于较复杂尤其是特大型深基坑项目。 回填法施工层次分明，操作简单，易于控制，且实施效 果可靠，一步到位。特别是对本工程（仅2层地下室，支 护体与地下室外壁构成的巷道相对狭小），采用回填法 虽因防水施工而较晚介入，但选择回填既能弥补刚性 支撑物整体作用差的不足，又能避免设置传力带的困 难，因而比较适用。为方便施工，决定实际换撑采用回 填法，回填物主要采用碎石混合料，局部采用C20素混 凝土（图2)。

碎石混合料各材料粒径及级配要求如表1，回填时 应严格控制含泥量，试验证明，回填料含泥量应控制在 3%~5%。合理级配既可避免压实后颗粒间缺少砂粒充

表1碎石混合料各成分的粒径及含量

填而形成的架空结构，也保证了砂粉细粒间有足够大 颗粒以形成骨架河北某工业园项目扣件式钢管脚手架施工方案，满足强度要求

3.3回填和内支撑拆除施工

确定回填碎石混合料的高度，在大梁和板面以下1 m左右的地面开始代以C20素混凝土浇筑，浇筑厚度 1.1~1.2m。待混凝土达到足够强度（养护时间不少于7 d）后，拆除钢筋混凝土结构的内支撑。 与换撑技术成功与否密切相关的内支撑拆除顺序 如下：拆除4个角支撑（简称工况a）一拆除对顶支撑上 的钢桁架连系梁及对顶支撑的旁支（简称工况b）一拆 除对顶支撑中的A与D（简称工况e）一拆除对顶支撑C （称工况d）一拆除对顶支撑B（简称工况e)。拆除过程 中还应做好以下工作： （1）严格控制基坑周边10m范围内的堆载和其 他荷载总和不超过15kPa； （2）认真做好支护桩和地下室结构的应力应变 测试； (3）注意观测邻近建筑物的位移与附加沉降，必 要时采取相应的应急措施。 以上相关步骤即各工况的变形增量控制参数如表 2所示

表2 多工况的变形增量控制菱数