支撑体系施工技术

3-2-5支撑体系施工技术

1 前言

1.1基坑开挖支撑体系概述

钢管支撑架设是基坑开挖过程中一个及其重要的环节，它对维护基坑稳定、防止地下连续墙、SMW搅拌桩、钻孔桩、挖孔桩等围护结构位移变形有着极其重要的作用；钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败，支撑架设必须严格满足设计工况的要求。钢支撑一般为Φ609mm钢管支撑。

对于软土地区，为保证内支撑稳定，设置格构柱、联系梁及立柱桩与钢支撑一起构成内支撑体系。联系梁及格构柱采用型钢或槽钢焊接，立柱桩为Φ800钻孔灌注桩。钢立柱插入立柱桩，立柱桩及联系杆与钢支撑间应有可靠连接，以保证内支撑的平面稳定。立柱间隔空设置剪刀撑，竖向设置一组（一组为X型状），材料为 L100X100X10角钢，每根钢支撑应有型钢抱箍与联系梁连接。

1.2适用范围

适用于软土及硬岩明挖法基坑支撑体系施工。

2 支撑体系施工

2.1 施工工艺流程图

钢支撑施工工艺流程见图2-1。

2-1 钢支撑施工流程图

2.2 钢支撑施工工艺

2.2.1施工准备

（1）支撑材料准备

根据基坑围护结构实际结构尺寸，按照计划用量备足各种长度的Φ609钢支撑管、活络头及钢

垫箱、不同规格的斜垫箱、施加支撑预应力的油泵装置（带有观测预应力值的仪表）、制作钢系杆的槽钢；钢垫块、钢楔块、紧固螺栓、铁板、钢围囹等支撑材料，分类堆放在料场。各种材料必须经质量检验合格方可按施工进度分批进场，确保进场支撑材料均达到设计要求和施工进度要求。

（2）确定支撑安装位置

根据设计图纸和实地测定的定位桩号在两侧圈梁上用钢尺测量每道支撑的安装位置，经复核无误后用红漆作出标记。

（3）支撑材料拼接准备

根据土方开挖进度提前在拼装场按支撑编号及设计长度进行拼装备用。施工斜撑前准备好支座（钢垫箱）同时下料准备好钢牛腿料，一旦工作面出来能及时投入安装。 2.2.2支撑架设方案

钢支撑主要由三大部分组成：一端固定端、中间段和活络端。支撑架设采用基坑外拼装，吊机现场吊接拼装，如图2-2-2-1～3所示。

时应平衡顶压，并要保持撑的中线平行。

埋钢板接角的四周采用全小于8mm。

1-1剖面

3#

L

4#

450

图2-2-2-2 钢支撑架设示意图

图2-2-2-3 钢支撑架设示意

SMW 工法围护需先安设钢围禀，钢围禀平面形式如图2-2-2-4所示。钢支撑吊接就位后，进行预加轴力。

液压千斤顶在施工

千斤顶的轴力方向与支

609

70

说明：

A

1

液压千钢楔

钢牛腿

70

1

[22槽钢

A

加劲板40×270×600

地下墙

2-2-2-4 钢围檩平面位置图

2.2.3 钢支撑架设及拆除

（1）钢支撑安装

每节段分层开挖至支撑架设高度后，立即由测量放出支撑位置。立即凿出围护墙中预埋的钢板，按照设计标高焊接钢牛腿，同时丈量两侧地下连续墙或围囹间距离，及时调整地面上已拼装好的支撑长度。经复验无误后再由二台吊车架设钢支撑，并及时按设计要求施加预应力。支撑每次要求在规定时间内安装完毕。

对于SMW桩、挖孔桩、钻孔桩围护结构基坑，除在钢支撑安装前需按要求安装好钢围囹外，钢支撑安装方法同连续墙围护结构基坑。钢围囹在安装时，其与围护桩之间的空隙采用细石混凝土填实，并与围护桩内的型钢可靠的焊接；待钢支撑安装时，钢支撑与钢围囹之间也应可靠的焊接。支撑端部固定详见图2-2-3-1所示。

端部斜支撑的架设安装方法与标准段直撑相同，但必须在围护桩预埋钢板上焊好端面与斜支撑轴线垂直的三角钢板撑座，并保证其强度可靠。斜撑端头固定方法如图2-2-3-2所示。

（2）预应力施加

由于支撑较长，起吊时采用二点起吊，并系上防晃绳，做到安全、平稳、精确吊装。钢支撑吊装到位，不要松开吊钩，将活络端拉出放在牛腿上，制作专用托架将2台千斤顶固定为一整体，再将2台200T 液压千斤顶放入活络端顶压位置，施加钢支撑预加力，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压，施加预加力按每层设计的预应力进行，并注意保持千斤顶行走一致。当压力表无明显衰减为止，预应力施加到位后在活络端锲紧垫块，并固定牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装。支撑施加预应力时应考虑到操作时的应力损失，故施加预应力值应比设计预应力增加10%，并对预应力值作好记录备查。

根据每道支撑的设计计算轴力，计算出实际施加的预应力值。 （3）预应力复加 1）预应力复加原则

支撑应力复加以环境监测数据检查为主，以人工检查为辅。环境监测主要是测量支撑轴力变化，假若轴力值减小，应及时复加预应力。人工检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内单根松动的支撑轴力（以榔头敲击无控制点的支撑活络头塞铁，视其松动与否决定是否复加）。复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑之上的几道支撑及暴露时间过长的支撑。当监测数据支撑轴力低于预应力值的支撑应复加预应力。

2）在下列情况下复加预应力：

① 在第一次加预应力后12小时内观测预应力损失及墙体水平位移，并复加预应力至设计值。 ② 当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。 ③ 墙体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全度要求。

④ 当采用被动区注浆控制挡墙位移时，应在注浆后1～2h 内在注浆范围复加预应力。 下道支撑预应力的施加，会导致上道支撑应力值的减小，此时应跟监测单位提供的数据补加预应力，直至达到设计要求。