深基坑内支撑施工的研究

2015-04-06赵峰

山西建筑 2015年19期

关键词：冠梁土方立柱

赵峰

(太原市第一建筑工程集团有限公司，山西太原 030001)

1 工程概况

山医大二院综合楼工程位于山医大二院内，地下2层，地上24层，框架剪力墙结构，总建筑面积96 900 m2，是目前省内单体建筑面积最大的教学、科研综合楼。

2 适用范围

深基坑内支撑技术应用范围非常广泛，适用于各种施工场地的深基坑施工要求，特别是开挖深度超过9 m、地下水位较高的深基坑施工，且受气候环境及周边环境影响小，特别是在有限的场地进行深基坑施工时均可使用。

3 工艺原理

深基坑内支撑体系应根据现场的实际情况，编制专项施工方案，合理布置立柱桩及钢立柱的位置，力求不影响主体结构的正常施工。当基坑平面尺寸较大，支撑长度超过15 m时，需设立柱支撑和水平支撑，钢立柱不能直接支撑在地基上，如基础为钢筋混凝土灌注桩时，可直接将钢立柱插入工程桩内，插入长度一般不小于4倍的立柱边长;立柱位置如无工程桩时应增加立柱桩;在进行桩基施工过程中，根据设计要求将立柱桩及钢立柱打入地基内，严格控制立柱桩的标高及位置，避免偏离支撑交叉部位。采用钢筋混凝土灌注桩作围护墙时需设置冠梁，达到70%的设计强度后，即可挖出桩头并截桩，支设冠梁模板、绑扎钢筋埋设支撑埋件(位置及标高应与钢立柱相对应)、浇筑混凝土，混凝土强度等级不小于C30;冠梁混凝土强度等级达到70%后，即可进行钢支撑安装，先在冠梁和钢立柱上焊支撑托架(或牛腿)，托架上表面必须在同一标高上，以保证支撑在同一水平面上。安装时，先安装短向支撑，再安装长向支撑，在纵横支撑的相交处，先用卡具固定，调整平直后再按设计要求进行焊接固定。

4 施工工艺流程及操作要点

基础灌注桩施工时插入钢立柱→挖出支护桩桩头→截桩、整理钢筋→支设冠梁模板→绑扎冠梁钢筋、埋设支撑埋件→浇筑冠梁混凝土→混凝土养护(拆模)→开挖第一层土方→钢支撑安装。

1)内钢支撑的设置经过了设计论证及施工论证，并经过了专家的现场论证，钢立柱的设置不影响承台基础及上部结构的正常施工，有效的降低了施工成本，保证深基坑施工安全;2)依据山西省建筑设计研究院《综合住院大楼基坑支护314-10-1》设计图纸，结合现场实际环境及基坑尺寸，支撑体系中，钢管采用Q235，全部直撑和角撑采用圆630×14及圆273×8钢管，钢管连接采用坡口全焊透焊缝，钢管对接时为保证焊接质量，增设－300×100×12加强板四块;3)冠梁钢筋绑扎，模板支设，严格按照设计及规范要求进行施工，保证冠梁的标高及截面尺寸，特别是在埋设支撑埋件时，严格控制埋件的位置及标高，确保在进行钢支撑焊接时与钢立柱在同一直线、同一水平面上;4)混凝土必须振捣密实，有效养护;5)立柱桩与钢立柱施工，立柱桩采用钢筋混凝土灌注桩，钢立柱与立柱桩进行连接，立柱桩承受钢立柱所传递下来的全部荷载，桩位采用全站仪进行测放与控制，标高采用测绳控制，确保钢立柱位置准确，标高与冠梁埋件相符合;6)挖第一步土方(冠梁下平)，找出钢立柱。在进行土方开挖时，严格控制挖土标高，专人进行指挥挖机，找到钢立柱后，人工配合挖机进行开挖、清理，避免损坏钢立柱(钢立柱周边1 m范围内挖深较冠梁梁底标高低1 m左右，便于钢支撑焊接);7)遵照“开槽先撑、先撑后挖，分层开挖、严禁超挖”开挖原则，在进行开挖时，严格控制土方开挖的进度与钢支撑的安装，在挖到钢支撑位置前2 m左右，先进行钢支撑焊接安装，然后采用人工配合小挖机进行掏挖，确保基坑及钢支撑的安全;8)采用吊车配合进行钢支撑焊接，先安装短向支撑，再安装长向支撑，在纵横支撑相交处，先用卡具固定，调整平直后再按设计要求进行焊接固定;操作过程中，由专人进行统一指挥，由于钢支撑长度较长，需进行焊接连接，采用水准仪控制标高，使各部位保持在同一水平位置，钢管焊接采用坡口焊，并进行满焊，对钢管进行防腐处理;9)基坑周边土方回填，达到设计及安全施工要求后，根据回填顺序采用塔吊配合人工对钢支撑进行拆除。

5 材料与设备

1)角钢:采用125×125×12及50×50×5的角钢进行钢立柱的制作。2)钢板:采用16 mm的钢板进行钢立柱的制作。3)钢管:采用圆630×14及圆273×8钢管进行深基坑内支撑。4)焊条:采用E4303及E5003的天津大桥焊条进行焊接连接。5)设备:采用晋塔5513配合25 t汽车吊进行钢支撑安装。

6 质量控制

1)基坑开挖应严格遵守“分层开挖”的原则，支撑架设与土方开挖密切配合，开挖时采用分层开挖土方，以防止机械碰撞支撑;采用人工配合小型机具开挖支撑桩附近土方，严禁机械开挖碰撞钢支撑和钻孔灌注桩，土方挖到钢支撑位置时要及时上钢支撑，减少无支撑暴露时间。2)钢支撑安装时，轴线偏差不大于5 cm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求，钢支撑连接采用焊接连接。3)钢支撑安装前一定要检查加工成型的支撑是否垂直，不垂直的要进行矫正;然后将钢支撑安装在牛腿上，并且紧固好。