内支撑式支护技术

内支撑式支护技术

一、原理：

内支撑式支护是由内支撑系统和挡土结构两个部分组成，基坑开挖所产生的土压力和水压力主要是由挡土结构来承担，同时也是由挡土结构来将这两部分侧向压力传递给内支撑，有地下水时也可防止地下水渗漏，是稳定基坑的一种临时支挡方式。一般情况下，支撑结构的布置形式有水平支撑体系和竖向支撑体系两种。

二、支撑的结构型式(支撑材料的选择)

1）支撑结构可采用钢支撑；

优点：自重轻、安装和拆除方便、施工速度快、可以重复利用（环保、绿色）。且安装后能立即发挥支撑作用，减少由于时间效应而增加的基坑位移是十分有效的。

缺点：节点构造和安装相对比较复杂，施工质量和水平要求较高。适用于对撑、角撑等平面形状简单的基坑。

2）支撑结构可采用钢筋混凝土支撑；

优点：刚度大，整体性好，布置灵活，适应于不同形状的基坑，而且不会因节点松动而引起基坑位移，施工质量容易得到保证。

缺点：现场制作和养护时间较长，拆除工程量大，支撑材料不能重复利用。

3）支撑结构可采用钢支撑与钢筋混凝土支撑的组合；

4）选型时应考虑的因素：

基坑的平面形状、尺寸和开挖深度；基坑周边环境条件；围护结构（桩、墙）的型式；土方开挖与支撑安装工序；支撑拆除方式；主体结构的设计与施工要求。

三、施工流程：

第一层土方开挖→人工修底→安装第一道腰梁、内支撑梁底模板→绑扎第一道腰梁、支撑梁钢筋→安装梁侧模→浇筑混凝土→养护→第二层土方开挖→人工修底→安装第二道支撑、腰梁底模板→绑扎支撑、腰梁钢筋→安装支撑、腰梁侧模→凝土浇筑→砼养护→开挖第三层基坑土方→人工修底平整、做坑底排水明沟。

四、工程案例：

1、工程概况

某工程建筑总面积96157m2,其中地下室面积11828m2,地下室3层,局部设夹层,埋深12.8-16.3m,地下室平时作为车库使用。本工程为深基坑施工工程,基坑呈矩形,平面尺寸为111.5×44.5m,设二道钢筋砼支撑,相对标高分别为-6m 和-10.5m，设计主要采用人工挖孔桩垂直支护档土,桩顶设圈梁一道,基坑内设钢筋混凝土内支撑梁、腰梁两道,梁顶标高分别为-5.55m及-10.05m,每道支撑由腰梁、角撑、对撑和支顶柱组成。腰梁沿基坑周边布置,基坑四角各设二条斜角撑,基坑中部均匀布设三根对撑。对撑和角撑下共设10个钢格构支柱。腰梁截面尺寸1000×900mm，配筋40φ25+8φ20

2、工程地质情况分析

本工程地处建筑物密集地区, 工程周围环境较为复杂。根据地质勘测报告反映, 场地土质分布为人工填土、冲洪积层、残积层及白垩统砂岩组成, 按工程地质自上而下分布为四个大层, 层序号为a、b、c、d四层。a、b层为人工填土层和冲洪积层；c层为风化残积土，多为紫红色粉质粘土,总的状态趋势上部为可塑一一硬可塑,下部硬可塑一坚硬。近底部夹强风化残留岩块, 岩块厚度分别为0.7m,1.4m,0.8m,本层顶板埋深 5.2～7.1m,平均6.04m , 厚度2.8～12.8m,平均厚度8.56m。d层为上白垩统砂岩, 由紫红色泥质粉砂岩、砂岩、砂砾岩组成,形成了强度各异的岩石, 如强风化岩、中风化岩及微风化岩, 按场地内风化岩石分布及组合特点,自上而下分为两个岩带，即混合风化岩带和微风化岩带。平均厚度6.04m,岩性为紫红色粉砂岩, 砂岩为主夹砂砾岩、岩石呈厚层状, 坚硬、完整。场地地下水较贫乏,地下水水位根据测孔测得有混合地下水位为0.4～7.0m之间。

3、施工流程

第一层土方开挖→人工修底→安装第一道腰梁、内支撑梁底模板→绑扎第一道腰梁、支撑梁钢筋→安装梁侧模→浇筑混凝土→养护→第二层土方开挖→人工修底→安装第二道支撑、腰梁底模板→绑扎支撑、腰梁钢筋→安装支撑、腰梁侧模→凝土浇筑→砼养护→开挖第三层基坑土方→人工修底平整、做坑底排水明沟

4、施工方法

（1）模板安装

梁模板使用18mm厚的胶合板,用100×100的枋木龙骨直接铺设在硬地面上拉线垫平,间距为500mm一根。梁模板安装前,先按图示尺寸放出梁位线,先安装好梁底模板,绑扎好梁的钢筋后再安装梁侧模。梁模板按梁的截面尺寸先加工成形现场拼装,为防止浇注混凝土时模板变形,梁侧板每隔400mm安装一根80×80枋木钉在侧板上加强模板的刚度,梁下口钉上20mm厚的木压脚板固定,上口安装100×100的枋木梆加斜支撑固定。粱模板的上口要拉线调直固定,并要将侧板

安装垂直(用平水尺或用线锤吊垂直均可)。

（2）钢筋制安

1)拉梁钢筋埋设①腰梁的构造：设计利用腰梁的箍筋与支护桩的纵向钢筋焊接固定。为了确保腰梁自身的稳定性，克服腰梁的自身下挠，在浇注桩芯混凝土前在腰梁的水平方向沿支护桩每隔一支桩增加预埋2φ25 的拉梁筋(上

下各1根),其长度埋人桩内600mm,为了便于施工，锚入粱的筋长可采用焊接法驳接。腰梁的拉梁钢筋在浇注桩芯混凝土前预埋。②预埋方法：在安装好桩钢筋笼后用冲击钻在桩护壁(腰梁标高位置)钻一圆孔(孔深不小干25公分>,再将φ25钢筋插进孔内出露25cm,并与桩钢筋笼绑扎固定, 防止在浇筑桩芯混凝土时脱落,然后浇筑桩芯混凝土。但必须注意,埋人桩身的钢筋锚固长不短于

60cm,伸出桩外不短于25cm。

2)梁钢筋加工与绑扎钢筋的加工,按图示规格、形状、尺寸进行加工成形,加工好的钢筋要编号挂牌分类堆放。本支撑梁不考虑抗振要求,为便于拆除施工,梁箍筋弯钩弯成90º角。梁钢筋的绑扎,先铺面层钢筋、穿箍筋、穿底箍,用支架支高面筋,并在梁面筋上画出箍筋的距离,然后按标号分散箍筋,逐个绑扎。先绑扎上排面筋,再绑扎底筋,穿梁两侧钢筋最后绑扎,梁筋的绑扎一般用八字扣绑扎法。腰梁两侧,每侧共有20φ25 钢筋分成两列安装绑扎,对腰梁两侧

的二排筋,在安装时应在二排筋内侧两边各增1φ10@1000构造筋绑扎固定。在绑扎安装时,受力钢筋的搭接接头位置应互相错开,腰梁受力筋使用焊接法搭接,为了便于拆除,支撑梁的受力筋采用绑扎搭接法,搭接长度为30d,在受力钢筋直径30倍区范围内,同一搭接截面面积焊接法不允许超过钢筋总截面面积的50%,绑扎搭接法在同一截面面积不允许超过钢筋总截面面积的25%,箍筋与受力钢筋交接处应全部绑扣,不准跳扣,腰梁的箍筋要与桩纵筋焊接固定,梁的钢筋骨架绑扎成形后要垫好钢筋保护层,避免浇筑混凝土时露筋。

（3）钢格构柱的安装格构柱在安装前,先在基础底部放出柱位线,并用

20mm厚的木板沿柱外边线钉出柱底框线作临时固定作用,防止柱脚移位。利用8吨汽车吊吊装,格构柱吊人井下后,先校正柱脚加以固定,然后用吊锤吊垂直柱身,并加以固定。固定方法：四边均用1φ20 钢筋或角钢顶到两边桩护壁与格构柱连接在一起焊牢固,每2m高度固定一道。

（4）混凝土的浇筑本工程混凝土使用泵送方法浇筑施工,人工配合使用插人式振动器振动密实。混凝土的浇筑需有顺序进行,按照现场施工情况应从南向北推进浇筑。为了争取时间,本工程的混凝土施工计划分做五个区段浇筑,每