深基坑围护钢支撑施工实例
【 信息发布时间：2011-11-24 阅读次数：】
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□章向阳
某大厦地下二层，地上二十五层，地下两层均为停车库。其基坑施工支护面积3300平方米，基坑围护结构墙深达17.90米，基坑北紧临地铁，工程工期紧，基坑周边施工场地小，且局部有深4米的暗浜。由于存在以上情况，施工难度较大。该工程深基坑围护采用钢支撑施工取得了良好效果。现作一交流。
一、工程的围护结构
大厦位于上海南京西路，占地面积4500平方米，建筑面积为35000平方米，基坑支护面积3300平方米，实际开挖深度为9.5米。本工程围护结构采用地下连续墙围护结构体系，即：地下连续墙壁+两道钢支撑+水泥搅拌桩坑底加固的形式，墙厚600毫米，墙底开挖深度分别为-20.25米和-18.450米。地下连续墙上设钢筋混凝土圈梁，连续墙与圈梁混凝土标号均为C30，两边支撑均采用Φ609毫米×16毫米双钢管。基坑设两道支撑，第一道支撑采用1100毫米×700毫米钢筋混凝土圈梁作为支撑围囹，围囹中心标高-2.000米。第二道支撑采用600毫米×600毫米箱梁作为支撑围囹，围囹中心标高-6.100米。支撑横向采用6组12根中间对撑、竖向采用4组8根中间对撑、四角角撑作为支撑系统，主撑采用2×Φ609毫米×16毫米钢管，使用井字节将Φ609毫米×16毫米钢管支撑连接成网形。
二、钢支撑施工要求
第一道支撑应在平台铺设前，根据钢支撑安装进度开槽摆放支撑，原则上由基坑中心向基坑外安装。首先在立柱位置以立柱为中心挖开3米见方1.5米深的坑，以便安装搁置点。支撑首先将钢支撑安装标高引到挖出的立柱、混凝土圈梁预埋铁或围囹上，统一标高，所有同一道支撑保持在同一水平面上，将安装用搁置点按标高焊接在立柱、混凝土圈梁预埋铁或围囹上，再将井字节，装至立柱上。当相邻两组井字节安装完毕后，使用609毫米×16毫米钢管按支撑轴线将其连接到位，逐渐向外扩散直至钢支撑安装完毕，并及时施加预应力。当第一道支撑安装完毕后，应及时复土，并将钢栈桥安装完毕。
第二道支撑开挖时，为有效控制基坑位移，防止地墙变形，应采取从基坑中部盆式开挖的形式，遵循“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则，按地块要求分层分块开挖到第二道支撑底，并随土方开挖将第一道支撑仰焊好，开挖层高应控制在3米以内并且按1∶1.5放坡。开挖至第二道支撑底后，以立柱为中心继续向下挖开3米见方1.5米深的坑，井字节及支撑按第一道支撑的安装形式及时随挖土摆放。地铁侧应当在基坑中心支撑摆放基本结束时，再逐根开挖摆放支撑，借以减少地墙悬臂暴露时间，每一层留土宽度不少于4倍的土体分层开挖深度，分块开挖的挖土、设撑、施加支撑轴力总时间控制在16小时内。逐根摆放支撑时应注意，首先将单根支撑围囹位置对称挖出，将安装标高引到挖出的预埋铁，焊好搁置点，及时将围囹摆放到位并将单根支撑贯通。每贯通一根支撑，就应施加好预应力，严禁大面积开挖无支撑的现象。最后随土方开挖将第二道支撑仰焊好。
三、单根支撑安装施工程序
1、支撑安装
(1)第一道支撑安装开槽前，将50t履带吊车沿预先留好的坡道下入开挖至-1.7米的基坑，按开沟顺序逐根贯通安放支撑，并施加预应力的1/3即35t逐根按顺序安放支撑。
(2)安装第一道支撑时，因钢支撑逐根贯通，造成50t履带吊车须从钢支撑上部越过，应将钢支撑两侧复土30厘米，再加盖路基箱，使钢支撑镂空，吊车安全驶过。
(3)第一道钢支撑架设好后，吊车按原路开出基坑，按照设计值一次性施加设好支撑预应力。随挖土进度进行第一道钢支撑仰焊。
(4)第二道支撑按照中心盆式挖土程度进行安装，应遵循开挖多少就开多少支撑槽沟，开好槽沟的部位马上安装支撑的规则进行及时摆放。支撑吊装摆放应以塔吊为主，履带吊、卷扬机、手拉葫芦为辅。
(5)第二道钢支撑架设好后，按照设计值一次性施加好支撑预应力。随挖土进度进行第二道钢支撑仰焊。
2、支撑安装注意要点
(1)钢支撑先在仓库分7米～10米之内一节预拼装到设计长度，拼装连接。
(2)支撑运到工地后利用立柱搁置点及预埋铁搁置点由50t履带吊采用二吊点吊，逐根按轴线拼装到位，先安装角撑，后安装对撑。第一次吊装的支撑长度不应超过25米，支撑必须做到随挖随撑，与挖土单位的协调施工。
(3)支撑的活络头封板与预埋铁件之间，如因预埋铁件偏位引起有缝，应用高标号水泥浆(内掺水玻璃)将缝填实。
四、施加预应力
1、施加预应力
支撑系统钢支撑预应力施加采用活络头施加。按设计要求，为有效控制支撑围护结构的位移和地面沉降，第一道支撑设计预应力为105t，分两次施加预应力，第一次在单组支撑贯通时施加设计预应力的1/3，即35t；第二次第一道支撑全部贯通时施加设计预应力的2/3，即为70t，支撑预应力应两头分别施加。第二道支撑设计预应力为102t，分两次施加预应力，第一次在单组支撑贯通时施加设计预应力的1/3，即34t；第二次第二道支撑全部贯通时施加设计预应力的2/3，即为68t，支撑预应力应两头分别施加。
2、复加预应力
支撑应力复加应以监测数据检查为主，以人工检查为辅，监测数据检查：
(1)基坑位移监测数据检查：基坑周边位移量报警、地铁位置当日测斜位移达到1毫米时应复加预应力。
(2)支撑轴力监测数据检查：支撑轴力监测数据检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内的支撑轴力。监测单位应将整体支撑作小范围分段，以支撑道数分层布置轴力器作为控制点，还应每天提供正在施工预应力的支撑之上的一道支撑，暴露时间过长的支撑为重点的监测数据给我方，使我方及时根据监测数据复加预应力。
(3)人工检查：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。其复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑，监测数据支撑轴力低于预加应力值的支撑应复加预应力。复加应力时应注意每一幅连续墙上的支撑同时复加，根据基坑位移监测数据检查须复加应力的，复加应力的值应控制在支撑设计轴力之内。
(4)根据支撑轴力监测数据检查须复加的，复加应力的值应控制在预应力值的110%之内，防止单组支撑复加应力影响到其纵向周边支撑及和撑轴力超过支撑承受力。
五、支撑拆除
支撑拆除必须严格按设计规定，待底板、中板及传力带达到设计强度后，方可拆除。原则上按照底板及传力带达到设计强度后拆除第二道支撑；中板及传力带达到设计强度后拆除第一道支撑。楼板缺失处应架设临时钢支撑，确保传力。搭简易脚手架，以便施工人员能顺利操作。拆除支撑应使用卷扬机和吊车配合拆除，吊车够不到的地方，在底板上垫轮胎，然后拆除支撑，让支撑落在轮胎上，用卷扬机拖出。为了指导施工，确保工程的顺利进行和周围现有建筑物的安全，应加强施工监测，随时预报、及时处理，防患于未然，主要是做好沉降和围护结构受力监测控制。
(作者单位：浙江八达建设集团有限公司)