短斜鋼支撐換撐施工技術(shù)

李偉平，張海波

(寧波市政工程建設(shè)集團股份有限公司，浙江 寧波 315000)

短斜鋼支撐換撐施工技術(shù)

李偉平，張海波

(寧波市政工程建設(shè)集團股份有限公司，浙江 寧波 315000)

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，深基坑工程越來越普遍。在內(nèi)支撐型深基坑工程施工過程中支撐拆除是廣泛存在的一個施工過程，即采用換撐技術(shù)解決支護由于內(nèi)支撐拆除所導(dǎo)致的穩(wěn)定問題，使基坑支護在新的條件下重新建立平衡?，F(xiàn)在越來越多的深基坑工程開始使用短斜鋼支撐作為換撐使用，實踐證明短斜鋼支撐作為換撐使用方法簡便有效，收效明顯，在工程中具有良好的適用性。

短斜鋼支撐；換撐；深基坑

1 概述

短斜鋼支撐作為換撐延續(xù)了鋼支撐施工方便快捷的優(yōu)點，并且相較于傳統(tǒng)直撐換撐，短斜鋼支撐占地更小，使用材料更少，施工起來更加安全，適用范圍廣，具有施工速度快、安全系數(shù)高、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。

2 工藝原理

短斜鋼支撐換撐體系由預(yù)埋鋼板、短鋼支撐管、鋼墊箱、活絡(luò)端及鋼楔塊組成，見圖1。

圖1 短斜鋼支撐換撐示意

短斜鋼支撐作為隧道換撐，是指在先期支撐完工的情況下完成前期結(jié)構(gòu)施工后，先期鋼支撐影響后續(xù)結(jié)構(gòu)施工，故需對先期支撐進行拆除，在前道完成的底板與側(cè)墻結(jié)構(gòu)上安裝短斜鋼支撐作為支護結(jié)構(gòu)，同時利用基礎(chǔ)底板及側(cè)墻結(jié)構(gòu)維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，以便后續(xù)主體結(jié)構(gòu)施工，鋼支撐管與側(cè)墻底板結(jié)構(gòu)之間的斜角空隙通過三角形鋼墊箱墊實。

使用斜撐代替直撐，所用的鋼支撐管大大減少，吊裝施工更加方便快捷，占地面積小，也大大增加了施工安全性，可以有效的節(jié)省空間及材料，加快施工速度。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

預(yù)埋件安裝→前期主體結(jié)構(gòu)施工→焊接鋼墊箱→拆除前期支撐同時進行換撐施工→后續(xù)主體施工。

3.2 操作要點

（1）在側(cè)墻及基礎(chǔ)底板施工時，需按照設(shè)計位置測量放養(yǎng)預(yù)埋鋼支撐預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板上采用穿孔塞焊連接16根22 mm的鋼筋與主體結(jié)構(gòu)主筋相連。鋼板需平直無凸起，在澆筑混凝土?xí)r，需注意鋼板下混凝土密實無空鼓，需保證側(cè)墻與底板的預(yù)埋件中軸線在同一平面上，見圖2。

（2）主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成后，在預(yù)埋鋼板上焊接換撐剛墊箱，鋼墊箱為三角形結(jié)構(gòu)，見圖3，換撐與預(yù)埋件通過鋼墊箱密實接觸，實現(xiàn)軸力傳遞。

（3）在結(jié)構(gòu)混凝土達到換撐施工的設(shè)計強度后方可進行換撐施工，換撐施工時，首先計算換撐長度，換撐長度需比預(yù)埋件凈距小20～30 cm（活絡(luò)端縮進時），鋼支撐安裝使用吊機施工，活絡(luò)端朝下，支撐吊起時兩端由人工牽引，以維持支撐的基本穩(wěn)定。施加軸力時應(yīng)使用吊車將鋼支撐吊起保證活絡(luò)端與鋼支撐中心在同一條軸線上且與支撐面垂直。

圖2 預(yù)埋鋼板示意圖（一）

圖3 預(yù)埋鋼板示意圖

（4）鋼支撐吊裝就位后，先不松開吊鉤，將活絡(luò)端拉出頂住預(yù)埋件，在活絡(luò)頭兩側(cè)（鋼支撐的左右側(cè)）各安裝油壓千斤頂，接通油管兩個千斤頂同時施加預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力到位后在活絡(luò)端楔緊楔塊，然后回油松開千斤頂，解開起吊鋼絲繩，完成換撐安裝，見圖4。所有連接處，均需墊緊貼密，防止鋼管偏心受壓，預(yù)加軸力分級加載，并對預(yù)應(yīng)力值做好記錄。

圖4 活絡(luò)頭安裝千斤頂

4 質(zhì)量控制

（1）加強鋼支撐加工質(zhì)量控制，進場驗收必須嚴格，不合格的必須退場。鋼支撐安裝時，軸線偏差不大于5 cm，并保證支撐接頭的承載力符合設(shè)計要求。鋼支撐連接時必須對稱上螺栓，按順序緊固，同時為防止鋼支撐在施加軸力前由于自重產(chǎn)生過大的撓度，在施加軸力時汽車吊吊裝鋼絲繩必須持力，不得放松。鋼支撐安裝前一定要檢查拼裝成型的支撐是否平直，不平直（或存在變形）的要禁止使用。

（2）加強對工人的質(zhì)量意識教育；加強制作、安裝、焊接過程自檢工作；將問題發(fā)現(xiàn)解決在萌芽狀態(tài)；建立獎懲制度，對一次達標驗收率高的作業(yè)班組或者個人給予獎勵，對屢次出現(xiàn)不合格產(chǎn)品的班組進行處罰。

（3）主體結(jié)構(gòu)澆筑時，尤其注意加強預(yù)埋鋼板部位的混凝土振搗，并使用小錘錘擊鋼板檢查鋼板下混凝土的密實情況。

（4）在埋設(shè)預(yù)埋鋼板時，鋼板安裝時需加強錨筋與主體鋼筋的焊接質(zhì)量，防止在進行混凝土澆筑振搗時鋼板移動，鋼板焊接前需進行復(fù)核并在鋼筋上標識出鋼板位置。

（5）預(yù)應(yīng)力損失主要是鋼銷子安裝不密貼，或者因為鋼銷子接觸面不平直光滑，出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象，在千斤頂瀉力后，鋼銷子受力后密貼造成軸力損失。在加工鋼銷子是，鋼銷子切割面必須平直，而且用力使鋼銷子與鋼銷子之間，鋼銷子與支撐之間密貼，確保千斤頂瀉力后應(yīng)力損失最小。

5 安全措施

5.1 主要安全風(fēng)險分析

（1）換撐施工不及時，導(dǎo)致圍護結(jié)構(gòu)嚴重變形甚至失穩(wěn)；

（2）鋼墊箱焊接施工不規(guī)范，造成支撐脫落；

（3）吊裝作業(yè)不規(guī)范，容易造成物體打擊事故。

5.2 保證措施

（1）在換撐施工過程中必須嚴格按照設(shè)計要求的施工順序進行，換撐施工要做到隨拆隨支，盡量減小結(jié)構(gòu)空置時間。

（2）施工前對操作人員組織安排技術(shù)安全交底會議，明確施工技術(shù)及安全要求，檢查操作人員的特殊工種證書，必須做到人證合一。在鋼支撐安裝前檢查鋼墊箱焊接質(zhì)量，對于焊接質(zhì)量不合格的，對該操作人員進行取消操作資格進行再培訓(xùn)。

（3）進入施工現(xiàn)場人員一律戴安全帽，并接受入場教育，對施工人員加強安全施工的教育，定期進行專業(yè)安全檢查。支撐吊裝時其吊車下方及支撐回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)嚴禁站人，高空作業(yè)要系安全帶。

（4）施工中需要重點做好對鋼支撐安裝和使用過程中的軸線偏差、鋼圍檁的位移的觀測，如超過允許值，應(yīng)迅速采取處理措施。

6 應(yīng)用實例

寧波機場快速干道永達路連接線工程I標段采用本工法并取得良好效果（見圖5），該工法有效解決了工程基坑兩側(cè)施工場地小，工期緊的困難，使主體結(jié)構(gòu)施工可以連續(xù)進行不間斷，在要求工期內(nèi)高速速高質(zhì)量的完成施工，得到監(jiān)理及業(yè)主的一致好評。

7 結(jié)語

短斜鋼支撐作為換撐技術(shù)，較傳統(tǒng)直撐換撐相比不受場地的限制，施工機具簡單，機械使用率高，具有效率高、工期短、效益好等優(yōu)勢。

圖5 短斜鋼支撐換撐安裝完成

經(jīng)過施工總結(jié)可知，短斜鋼支撐換撐質(zhì)量良好，可有效保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)安全；換撐施工階段中，節(jié)省工期40%，節(jié)約材料費40%～50%，具有顯著的經(jīng)濟效益。

TU47

B

1009-7716（2017）10-0108-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.10.032

2017-05-24

李偉平（1974-），男，浙江長興人，高級工程師，從事市政工程技術(shù)管理工作。