深基坑钢支撑施工技术探讨

贾云燕

摘 要：结合某广场深基坑支护施工实例，对该深基坑采取钢支撑施工技术，系统地探讨了深基坑内钢支撑和换撑的施工工艺及施工技术措施，对基坑钢支撑支护施工组织进行了系统探讨，对国内深基坑钢支撑施工具有一定的参考价值。

关键词：土建施工 深基坑 钢支撑 换撑施工

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0056-02

1 工程概况

本工程为某广场二期工程二层地下室，基坑程不规则多边形，工程南侧与另一广场一期（已建）相连，北面是一条公路，东面为某体育场，西面与在建的轨道交通10号线相临。基地内部现无古树名木需保留，无待迁建筑。场地地势较平坦。基坑周边在公路下均埋设有市政管线，包括电力管线、上下水管、煤气管、通讯管线等。在YF轴设置一排Φ1000钻孔灌注桩隔墙将整体基坑分隔成大小二个基坑，先施工大基坑，为防止施工小基坑时土体挤力通过小基坑支撑传地至Φ1000钻孔灌注桩隔墙致使其无法承受，固在Φ1000钻孔灌注桩隔墙大基坑侧设置两道抛撑传力，抛撑两头分别顶在钻孔灌注桩上设置的1200×1000砼圈梁及底板、顶板上设置的砼牛腿上。现场坑边地表标高约-0.100，基坑底标高约-11.250，开挖深度约11.15 m。为控制基坑开挖阶段的围护体的水平位移，达到有效保护地铁区间隧道及周边管线、道路、建筑目的，在坑内局部被动区土体设置了Φ850SMW工法桩（不含型钢）加固。加固体宽度为8.00 m（局部10.00 m），加固深度为坑底以下4 m。

底板浇筑好后在底板上设置一道钢抛撑（第二道抛撑），并在标高-7.700位置设置一道钢筋砼腰梁，钢抛撑均采用Ф609×16钢管，靠近钢筋砼腰梁位置使用30CM—50CM400H型钢过度焊接在预埋铁板上；负一层板浇筑好后在底板上设置一道钢抛撑（第一道抛撑），并在标高-2.400位置设置一道钢筋砼腰梁，钢抛撑均采用Ф609×16钢管，靠近钢筋砼腰梁位置使用30CM—50CM400H型钢过度焊接在预埋铁板上（见图1）。

2 支撑施工技术

支撑施工前首先应当浇筑底板、牛腿及砼圈梁（牛腿浇筑时应小于60°）。当底板、牛腿及砼圈梁达到设计要求强度时利用吊车将钢支撑吊入基坑安装，并及时将钢支撑与砼牛腿之间缝隙使用素砼填实。浇筑中板，并在浇筑时在每根抛撑垂直上方预留2个拆支撑用吊环，然后按照第二道支撑安装方法安装第一道支撑。浇筑顶板，并同样在浇筑时在每根抛撑垂直上方预留2个拆支撑用吊环。浇筑顶板，并同样在浇筑时在每根抛撑垂直上方预留2个拆支撑用吊环。当隔壁基坑中板达到设计强度后，利用吊环及手拉葫芦将第二道钢支撑放在底板上，使用铲车将钢支撑运至吊车吊的到的附近洞口，利用吊车将钢支撑吊出。

2.1 钢支撑安装质量控制措施准备

开挖前需备齐支撑、支撑配件等安装支撑所必须的器材。严防需要安装支撑时因缺少支撑条件而延搁支撑时间。在地面按数量及质量要求配置支撑：地面上有专人负责检查和及时提供开挖面上所需的支撑及其配件，试装配支撑，以保证支撑长度适当、支撑轴线偏差不大于2 cm，并保证支撑、土体及接头的承载能力符合设计要求的安全度。严禁出现某一块土方开挖完毕却不能提供合格支撑的现象。

2.2 单根支撑安装程序

钢支撑预拼装到设计长度，拼装连接。支撑钢管与钢管之间通过法兰连接盘以及螺栓连接。支撑运到工地后利用利用吊车吊入基坑。

钢支撑安装按图纸设计要求，所有支撑拼接必须顺直，每次安装前先抄水平标高，以支撑的轴线拉麻线检验支撑的位置。在支撑安装过程中，所有的搁置点，以及箱梁制牛腿的焊接必须符合设计要求和规范要求。钢支撑安装必须确保支撑与地下连续墙均匀接触，并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施。基坑挖土到设计要求标高后，要支撑及时，尽量减少无支撑暴露时间，无支撑暴露时间不宜大于12 h。基坑边挖边安装支撑，严禁无支撑开挖。所有的焊缝不得小于8 mm，对收拉受剪力的焊缝必须敲掉药皮检查，防止虚假焊。基坑开挖时应按先撑后挖的原则，为保护环境及减少围护墙的变形，每根支撑在挖土后规定时间内安装完毕。为了有效地确保钢支撑施工的精确性，结合工程实践经验，对于钢支撑安装的质量要求见表1所示。

使用螺栓接拼钢支撑，必须穿向一致，两次旋紧，螺栓外露不得少于二牙。焊缝满焊，焊缝表面要求焊波均匀，不准有汽孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象，严格执行焊接质量记录验收制度，每道工序完成后，必须清渣自检，经过巡检后，由施工负责人通知有关人员检查验收。

2.3 施工监测

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，结合类似基坑主要监测内容如下：监测项目包括周围地下管线移位坑周地表沉降，周围建筑物的沉降，周围建筑物的倾斜、墙体水平移位、支撑轴力、地下水位、桩顶沉降、柱的沉降、坑底土体隆起等情况。所有监测数据必须有完整的记录，并定期将监测结果报告建设、监理、设计单位。上述监测应能反映围护结构变形和受力情况，对于监测单位要求保持监测的连续性，在开始进入关键施工工序时应增加监测的频率，并及时将原始数据整理分析，一旦出现危害工程安全的趋势，必须及时预报，以便及时处理隐患。

3 换撑施工技术

另外，鉴于本工程I区基坑面积较大，根据设计要求在中隔墙Ⅰ区侧的底板、中板的上方设置换撑。分别在底板达到设计强度及第二道支撑爆破后、中板达到设计强度及第一道支撑爆破前，采用Ф609×12钢管进行换撑，待Ⅱ区首道砼支撑拆除后再拆除换撑。根据设计要求在I区中隔墙侧设置两道换撑，换撑具体布置详见图2所示。

对本基坑采取换撑施工必须严格在施工前储备足够的支撑材料，基础结构施工完毕并达到设计强度后，进行钢支撑换撑，及时对钢支撑预应力施加，预应力的施加必须由两端同时进行，且两端必须同时进行焊接固定。由于设计对换撑时钢支撑的预应力施加无力的要求，只需保证支撑间的连接、支撑与预埋件连接紧密。钢支撑一旦安装完成，预应力必须立即施加，严禁拖延支撑施工，否则将导致中隔墙位移过大，以免影响基础结构的稳定。钢支撑预应力施加过程中，为确保应力施加不造成周围环境的影响，故必须在施加过程中派专人检查周边环境的变化，以控制预应力施加的速度及应力值的递增，防止围护结构及砼牛腿被破坏。

预应力施加完成后，节点焊接是相当重要的，用钢楔撑紧支撑端头，并用钢板镶实缝隙，再及时电焊焊实。结构施工时，在结构楼板中配合做好预埋吊环的工作，以便支撑的拆除。待II区砼支撑拆除后再拆除I区的换撑。拆除支撑顺序为先分离支撑与砼围檩和砼牛腿，再拆除支撑。

为有效地确保本基坑换撑施工质量，换撑施工应当严格地按照设计要求实施，并派专人对支撑安装全过程的每一道工序、每一环节进行严格监控。严格控制斜支撑的轴线、标高、预应力加设，检查合格后进行支撑与埋件的焊接连接。每次施加预应力必须控制耐压时间和压力值，确保斜支撑系统受力均匀。焊接质量符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002，焊缝必须满足规范要求。

4 结语

文章通过结合某广场深基坑开挖施工实例，对其采取钢支撑施工技术，结合成功的施工经验，系统地总结该工程的钢支撑施工工艺。从工程实施效果表明，所采取的钢支撑施工技术措施有效地确保了基坑开挖的安全性，可为同类工程提供参考借鉴。

参考文献

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[3] 王景斌，王希建，孙学东.深基坑钢支撑施工技术[C].城市地下空间开发与地下工程施工技术高层论坛论文集，2011（3）：28-34.endprint