深基坑鋼支撐施工技術探討

賈云燕

摘 要：結合某廣場深基坑支護施工實例，對該深基坑采取鋼支撐施工技術，系統地探討了深基坑內鋼支撐和換撐的施工工藝及施工技術措施，對基坑鋼支撐支護施工組織進行了系統探討，對國內深基坑鋼支撐施工具有一定的參考價值。

關鍵詞：土建施工 深基坑 鋼支撐 換撐施工

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0056-02

1 工程概況

本工程為某廣場二期工程二層地下室，基坑程不規則多邊形，工程南側與另一廣場一期（已建）相連，北面是一條公路，東面為某體育場，西面與在建的軌道交通10號線相臨。基地內部現無古樹名木需保留，無待遷建筑。場地地勢較平坦。基坑周邊在公路下均埋設有市政管線，包括電力管線、上下水管、煤氣管、通訊管線等。在YF軸設置一排Φ1000鉆孔灌注樁隔墻將整體基坑分隔成大小二個基坑，先施工大基坑，為防止施工小基坑時土體擠力通過小基坑支撐傳地至Φ1000鉆孔灌注樁隔墻致使其無法承受，固在Φ1000鉆孔灌注樁隔墻大基坑側設置兩道拋撐傳力，拋撐兩頭分別頂在鉆孔灌注樁上設置的1200×1000砼圈梁及底板、頂板上設置的砼牛腿上。現場坑邊地表標高約-0.100，基坑底標高約-11.250，開挖深度約11.15 m。為控制基坑開挖階段的圍護體的水平位移，達到有效保護地鐵區間隧道及周邊管線、道路、建筑目的，在坑內局部被動區土體設置了Φ850SMW工法樁（不含型鋼）加固。加固體寬度為8.00 m（局部10.00 m），加固深度為坑底以下4 m。

底板澆筑好后在底板上設置一道鋼拋撐（第二道拋撐），并在標高-7.700位置設置一道鋼筋砼腰梁，鋼拋撐均采用Ф609×16鋼管，靠近鋼筋砼腰梁位置使用30CM—50CM400H型鋼過度焊接在預埋鐵板上；負一層板澆筑好后在底板上設置一道鋼拋撐（第一道拋撐），并在標高-2.400位置設置一道鋼筋砼腰梁，鋼拋撐均采用Ф609×16鋼管，靠近鋼筋砼腰梁位置使用30CM—50CM400H型鋼過度焊接在預埋鐵板上（見圖1）。

2 支撐施工技術

支撐施工前首先應當澆筑底板、牛腿及砼圈梁（牛腿澆筑時應小于60°）。當底板、牛腿及砼圈梁達到設計要求強度時利用吊車將鋼支撐吊入基坑安裝，并及時將鋼支撐與砼牛腿之間縫隙使用素砼填實。澆筑中板，并在澆筑時在每根拋撐垂直上方預留2個拆支撐用吊環，然后按照第二道支撐安裝方法安裝第一道支撐。澆筑頂板，并同樣在澆筑時在每根拋撐垂直上方預留2個拆支撐用吊環。澆筑頂板，并同樣在澆筑時在每根拋撐垂直上方預留2個拆支撐用吊環。當隔壁基坑中板達到設計強度后，利用吊環及手拉葫蘆將第二道鋼支撐放在底板上，使用鏟車將鋼支撐運至吊車吊的到的附近洞口，利用吊車將鋼支撐吊出。

2.1 鋼支撐安裝質量控制措施準備

開挖前需備齊支撐、支撐配件等安裝支撐所必須的器材。嚴防需要安裝支撐時因缺少支撐條件而延擱支撐時間。在地面按數量及質量要求配置支撐：地面上有專人負責檢查和及時提供開挖面上所需的支撐及其配件，試裝配支撐，以保證支撐長度適當、支撐軸線偏差不大于2 cm，并保證支撐、土體及接頭的承載能力符合設計要求的安全度。嚴禁出現某一塊土方開挖完畢卻不能提供合格支撐的現象。

2.2 單根支撐安裝程序

鋼支撐預拼裝到設計長度，拼裝連接。支撐鋼管與鋼管之間通過法蘭連接盤以及螺栓連接。支撐運到工地后利用利用吊車吊入基坑。

鋼支撐安裝按圖紙設計要求，所有支撐拼接必須順直，每次安裝前先抄水平標高，以支撐的軸線拉麻線檢驗支撐的位置。在支撐安裝過程中，所有的擱置點，以及箱梁制牛腿的焊接必須符合設計要求和規范要求。鋼支撐安裝必須確保支撐與地下連續墻均勻接觸，并設防止鋼支撐端部移動脫落的構造措施。基坑挖土到設計要求標高后，要支撐及時，盡量減少無支撐暴露時間，無支撐暴露時間不宜大于12 h。基坑邊挖邊安裝支撐，嚴禁無支撐開挖。所有的焊縫不得小于8 mm，對收拉受剪力的焊縫必須敲掉藥皮檢查，防止虛假焊。基坑開挖時應按先撐后挖的原則，為保護環境及減少圍護墻的變形，每根支撐在挖土后規定時間內安裝完畢。為了有效地確保鋼支撐施工的精確性，結合工程實踐經驗，對于鋼支撐安裝的質量要求見表1所示。

使用螺栓接拼鋼支撐，必須穿向一致，兩次旋緊，螺栓外露不得少于二牙。焊縫滿焊，焊縫表面要求焊波均勻，不準有汽孔、夾渣、裂紋、肉瘤等現象，嚴格執行焊接質量記錄驗收制度，每道工序完成后，必須清渣自檢，經過巡檢后，由施工負責人通知有關人員檢查驗收。

2.3 施工監測

為了指導施工，確保工程的順利進行和周圍現有建筑物的安全，應加強施工監測，隨時預報、及時處理，防患于未然，結合類似基坑主要監測內容如下：監測項目包括周圍地下管線移位坑周地表沉降，周圍建筑物的沉降，周圍建筑物的傾斜、墻體水平移位、支撐軸力、地下水位、樁頂沉降、柱的沉降、坑底土體隆起等情況。所有監測數據必須有完整的記錄，并定期將監測結果報告建設、監理、設計單位。上述監測應能反映圍護結構變形和受力情況，對于監測單位要求保持監測的連續性，在開始進入關鍵施工工序時應增加監測的頻率，并及時將原始數據整理分析，一旦出現危害工程安全的趨勢，必須及時預報，以便及時處理隱患。

3 換撐施工技術

另外，鑒于本工程I區基坑面積較大，根據設計要求在中隔墻Ⅰ區側的底板、中板的上方設置換撐。分別在底板達到設計強度及第二道支撐爆破后、中板達到設計強度及第一道支撐爆破前，采用Ф609×12鋼管進行換撐，待Ⅱ區首道砼支撐拆除后再拆除換撐。根據設計要求在I區中隔墻側設置兩道換撐，換撐具體布置詳見圖2所示。

對本基坑采取換撐施工必須嚴格在施工前儲備足夠的支撐材料，基礎結構施工完畢并達到設計強度后，進行鋼支撐換撐，及時對鋼支撐預應力施加，預應力的施加必須由兩端同時進行，且兩端必須同時進行焊接固定。由于設計對換撐時鋼支撐的預應力施加無力的要求，只需保證支撐間的連接、支撐與預埋件連接緊密。鋼支撐一旦安裝完成，預應力必須立即施加，嚴禁拖延支撐施工，否則將導致中隔墻位移過大，以免影響基礎結構的穩定。鋼支撐預應力施加過程中，為確保應力施加不造成周圍環境的影響，故必須在施加過程中派專人檢查周邊環境的變化，以控制預應力施加的速度及應力值的遞增，防止圍護結構及砼牛腿被破壞。

預應力施加完成后，節點焊接是相當重要的，用鋼楔撐緊支撐端頭，并用鋼板鑲實縫隙，再及時電焊焊實。結構施工時，在結構樓板中配合做好預埋吊環的工作，以便支撐的拆除。待II區砼支撐拆除后再拆除I區的換撐。拆除支撐順序為先分離支撐與砼圍檁和砼牛腿，再拆除支撐。

為有效地確保本基坑換撐施工質量，換撐施工應當嚴格地按照設計要求實施，并派專人對支撐安裝全過程的每一道工序、每一環節進行嚴格監控。嚴格控制斜支撐的軸線、標高、預應力加設，檢查合格后進行支撐與埋件的焊接連接。每次施加預應力必須控制耐壓時間和壓力值，確保斜支撐系統受力均勻。焊接質量符合《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81-2002，焊縫必須滿足規范要求。

4 結語

文章通過結合某廣場深基坑開挖施工實例，對其采取鋼支撐施工技術，結合成功的施工經驗，系統地總結該工程的鋼支撐施工工藝。從工程實施效果表明，所采取的鋼支撐施工技術措施有效地確保了基坑開挖的安全性，可為同類工程提供參考借鑒。

參考文獻

[1] 孫鴻飛.深基坑土方開挖及鋼支撐施工技術[J].民營科技，2013（4）：30-31.

[2] 胡水根.深基坑圍護工程的鋼支撐施工實例與分析[J].科技傳播，2010（7）：28-34.

[3] 王景斌，王希建，孫學東.深基坑鋼支撐施工技術[C].城市地下空間開發與地下工程施工技術高層論壇論文集，2011（3）：28-34.endprint