深基坑钢支撑加固技术

钟俊成

摘要：常规的深基坑钢支撑施工顺序是从上往下进行，某些深基坑情况较复杂，过程中会出现危险状态，需要增加支护，本文主要介绍钢支撑是在施工好的基坑出现险情后，在基坑中增设支撑加固，钢支撑是施工顺序从下往上施工。

关键词：钢支撑加固预应力

1概述

厦门某地产项目总建筑面积250017m2，地上建筑面积164986m2，地下85031m2。地下结构基坑支护施工结束，地下桩基的施工的过程中，基坑南侧小学区域围护体系变形已超过预警值，且小学已发现多条裂缝。小学区域基坑深度约20.5m，已开挖约15.0m，已施工基坑采用桩锚支护体系。为确保基坑在使用过程中安全可靠，现采用钢支撑、斜抛撑、预应力锚索对该区域进行加固，本文主要介绍深基坑加固方案中钢支撑的施工技术。

根据设计图及现场条件，结合厦门及周边市场状况，与设计沟通，经过相关计算对设计图做了如下修改：

见基坑加固部位结构平面图及钢支撑加固后图：

基坑钢支撑加固后图片

2、柱基础施工

本项目基坑内柱基础有44个，基础施工应根据吊装顺序由北往南施工，并在前期施工的混凝土基础添加早强剂，以保证基础强度满足吊装要求。

3、钢支撑系统施工

由于场地条件限制，施工中采用2台50t履带吊进行吊装作业：其中一台履带吊先行进场7天。主要工作内容：1）钢柱组装及斜支撑安装；2）南北侧围檩安装。3）组装及吊装9~12线构件。另一台主要工作内容：组装及吊装8~1线构件。

3.1钢围檩安装

钢围檩吊装采用脚手管搭设操作平台进行操作，平台安装时应注意：1）围檩中心及标高应测量定位，保证与管支撑一致。2）部分支护桩不在同一直线上，围檩安装前将突出部分凿平，围檩安装后凹陷部分用细石混凝土灌平；3）两段围檩间采用钢板连接为一个整体。钢围檩支撑节点如图：

钢围檩支撑节点图

3.2钢立柱组装安装

立柱高度14.2mm，由2段6m管段和1段1.2m管段组成。安装时分两次吊装，具体步骤如下：

1）将2段6m管段组装好后，安装上下两层纵向管支架（下层管支架底部高7.3m上层管支架底部高13.4m）。组装支架时应注意：（1）划线定位好与1.2m管段的连接位置后再组装支架；（2）支架标高、平直度；（3）上下支架角度一致性。

2）立柱安装时将1.2m管段放在底板上，用底板下部螺母调整标高和水平度后焊接固定。安装时应注意：（1）划线定位好与上部管段的连接位置；（2）测量定位好轴线，确保中心与纵向管支撑一致性后再进行焊接；

3）吊装上部管段，确定好位置后螺栓固定。应注意：1）法兰螺栓要对称施拧；2）柱子校正，螺栓全部拧紧后才能松吊勾。

4）下部柱间支撑、上部南北方向柱间支撑安装完成后进行纵向管支撑吊装，上部柱间支撑东西方向等该区域的纵向管支撑吊装完后再进行安装。

3.3纵向管支撑组装安装

1）纵向管支撑长度（89m~93m不等,宽度约40m，上下两层各12线管支撑），纵向支撑根据吊机站位纵向分5段进行吊装。

2）纵向支撑及横向连系梁安装顺序：从北往南、从东往西:第一段12线开始至第一段1线，上下层安装按1~4顺序见图A-A。连系梁安装先下后上。

3）由于柱间间距不同，纵向支撑分段长度也不相同（14m~24m不等)，组装时根据配好的管段长度进行。

纵向管支撑组装应注意：（1)管支撑组装前对连接处法兰表面平整度进行检查。（2）管支撑连接法兰与支架间距保证50mm以上，确保支撑施加预应力及围护体系变形移位；（3）管支撑接头离柱端外伸不应超过1m，以防止管段变形和方便安装；（4）法兰螺栓要对称施拧，螺栓全部拧紧后复核管支撑直线度。

4）纵向管支撑安装应注意：（1）吊车吊装组装好的管支撑时严禁行走；（2)接头部在立柱上悬挂自制安装吊笼，方便管段间连接和螺栓施拧；（3）每段管段安装时应测量复核轴线偏差及直线度；（4）吊装前在活络接头端部焊接定位挡块，确保活络接头端部与围檩连接精度。（5）每段管支撑校正后再安装两侧和上部槽钢。

3.4横向连系梁安装

管支撑间横向连系梁先焊接一端，另一端待管支撑校正后再焊接固定。北侧端部的八字撑应在主支撑施加预应力后安装。

3.5钢支撑施加预应力

1）钢支撑施加预应力应注意：施加预应力前，应及时检查各节点是否有碰撞，是否焊接、栓接到位，经确认符合要求后方可施加预应力。

2）千斤顶必须有计量装置，且应定期维护校验，使用中发现异常现象应重新校验。

3）钢支撑加压由1台油泵带两台千斤顶同时作用在一根支撑上，千斤顶接触面直径为85mm。根据校准方程：y=0.0648x-0.9502（x—试验力，KN；y—千斤顶指示器示值，MPa）计算设计施加预应力100KN对应油泵压力为5.54MPa。

4）预应力应分级施加，重复进行。

5）预应力加至设计要求的额定值后，应再次检查各连接点的情况，必要时对节点进行加固，待额定压力稳定后予以锁定。

6）支撑端部的八字撑应在主支撑施加预应力后安装。

3.6支撑安装的容许偏差应符合以下规定：

3.8钢支撑的拆除

加固钢支撑需随土建地下室结构施工分阶段进行拆除，步骤如下：

1）第一步：下部斜支撑及剪刀撑拆除

2）第二步：第一道水平支撑拆除

3）第三步：第二道水平支撑及上层剪刀支撑拆除

4）第四步：支撑立柱的拆除与构件清场

4结论

深基坑钢支撑施工过程中应注意：

1）立柱支架组装时上下支架角度一致性。

2）纵向管支撑组装时管支撑连接法兰与支架间距保证50mm以上，确保支撑施加预应力及围护体系变形移位；

3）纵向管支撑每段管段安装时应测量复核轴线偏差及直线度；

4）钢支撑施加预应力前，应及时检查各节点是否有碰撞，是否焊接、栓接到位，经确认符合要求后方可施加预应力。

参考文献

1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

2.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

3.《建筑基坑支护技术规程》（GJ120-2012

4.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001