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基坑支護(hù)的新方式，現(xiàn)場實(shí)錄！

2023-05-24 1617 0

隨著工程技術(shù)的日新月異，基坑支護(hù)方式也得以技術(shù)更新和發(fā)展。泰宏建設(shè)發(fā)展有限公司在工程項(xiàng)目中創(chuàng)新應(yīng)用，基于工程深基坑支護(hù)特點(diǎn)和所處地區(qū)地質(zhì)條件，應(yīng)用“地下連續(xù)墻‘兩墻合一’+預(yù)應(yīng)力魚腹梁組合支撐”體系，我們一起來現(xiàn)場看一看這項(xiàng)新型的基坑支護(hù)工藝。

本工程基坑寬75.6m，長109.2m，最深17.46米，圍護(hù)結(jié)構(gòu)800mm厚鋼筋混凝土地下連續(xù)墻作為擋土、止水結(jié)構(gòu)+三道預(yù)應(yīng)力魚腹梁鋼支撐，地下連續(xù)墻施工深度39.9米，同時(shí)作為地下室外墻（兩墻合一）使用。水平支撐系統(tǒng)包括預(yù)應(yīng)力魚腹梁、對(duì)撐、角撐、腰梁和連接件等，豎向支撐系統(tǒng)包括立柱和連接件。

1—對(duì)撐桿件；2—八字撐桿件；3—預(yù)應(yīng)力裝置；4—連接件；5—角撐桿件；6—魚腹梁；7—腰梁；8—立柱；9—蓋板；10—系桿；11—托梁：12-地下連續(xù)墻“地下連續(xù)墻‘兩墻合一’+預(yù)應(yīng)力魚腹梁組合支撐”體系平面布置圖

1—下弦鋼絞線；2—橋架；3—直腹桿；4—連桿；5—連接件；6—上弦梁；7—錨具SS型預(yù)應(yīng)力魚腹梁平面布置圖

施工工藝流程現(xiàn)場實(shí)錄

◆創(chuàng)建BIM模型，模擬安裝工藝

利用Rrevit軟件創(chuàng)建魚腹梁鋼支撐BIM模型，并對(duì)安裝工藝進(jìn)行模擬施工，針對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維技術(shù)交底，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

預(yù)應(yīng)力魚腹梁組合支撐BIM模型

◆立柱安裝

立柱施工前先進(jìn)行定位復(fù)核，施工放樣（小樣樁）采用坐標(biāo)法，裝訂標(biāo)高誤差控制在+2cm左右。

◆確定安裝標(biāo)高焊接牛腿角鋼

立柱施工前先進(jìn)行定位復(fù)核，施工放樣（小樣樁）采用坐標(biāo)法，樁頂標(biāo)高誤差控制在+2cm左右。鋼牛腿必須確保三處連接部位牢固可靠，有足夠的穩(wěn)定性，不得出現(xiàn)歪扭、虛焊現(xiàn)象，在焊接的過程中委派測量技術(shù)人員全程對(duì)牛腿的垂直度、標(biāo)高、水平度等進(jìn)行監(jiān)控。

◆腰梁安裝

腰梁安裝遵循“先長后短、減少將誒頭數(shù)”的原則，隨支撐架設(shè)順序逐段吊裝，人工配合吊機(jī)將鋼腰梁安放于牛腿支架上，腰梁連接和搭接部位使用摩擦型高強(qiáng)螺栓緊固連接。

◆托座與托梁安裝

托座安裝必須嚴(yán)格控制頂面水平標(biāo)高，通過摩擦型高強(qiáng)螺栓與立柱連接。

1-支撐；2-立柱；3-托梁；4-托座；5-螺栓或焊接

◆魚腹梁安裝

魚腹梁安裝按照設(shè)計(jì)跨度在地面進(jìn)行預(yù)拼，確保螺栓緊固達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。預(yù)拼完成后整體起吊擺放在支撐牛腿上，支撐起吊兩端由工人牽引，確保支撐整體穩(wěn)定，且安裝到位。

預(yù)應(yīng)力魚腹梁結(jié)構(gòu)

高強(qiáng)螺栓緊固

魚腹梁吊裝

魚腹梁安裝效果

◆鋼絞線安裝

魚腹梁安裝就位后，按照設(shè)計(jì)安裝鋼絞線，鋼絞線左右對(duì)稱安裝，現(xiàn)場施工時(shí)除設(shè)計(jì)規(guī)定外，需增設(shè)鋼絞線數(shù)量作為工程應(yīng)急安全儲(chǔ)備。張拉應(yīng)力值符合設(shè)計(jì)要求，張拉伸長率控制（%）±6。

◆角撐、對(duì)撐的安裝

角撐、對(duì)撐與腰梁之間有夾角，不易直接安裝并施加預(yù)應(yīng)力，安裝前先在地面進(jìn)行預(yù)拼接并檢查預(yù)拼后支撐的順直度,要求拼接支撐兩頭中心線的偏心度控制在2cm之內(nèi),經(jīng)檢查合格后按部位進(jìn)行吊裝就位。角撐、對(duì)撐預(yù)拼過程中，各構(gòu)件通過高強(qiáng)螺栓連接牢固，所有加載橫梁放置空擋中使用相對(duì)應(yīng)厚度的鋼板墊緊貼緊，防止支撐體系受力后整體發(fā)生偏心。

1、托梁；2、立柱；3、加載橫梁；4、保力盒；5、H型構(gòu)件；6、連接件

三角件吊裝

對(duì)撐吊裝

對(duì)撐施工效果

角撐安裝施工

◆傳力件安裝

傳力件是連接腰梁和支擋結(jié)構(gòu)的輔助件，傳力件與圍護(hù)的后置埋件及鋼構(gòu)等的焊接應(yīng)逐層累焊至填滿坡口，每道焊縫焊完后，都須清除焊渣及飛濺物，做到豐滿牢固；焊接傳力件時(shí)不得在裝配式鋼構(gòu)件的母材上打火引弧。

傳力件安裝效果圖

1、H型構(gòu)件；2、傳力件；3、鋼牛腿托架；4、地下連續(xù)墻

◆預(yù)應(yīng)力施加

各構(gòu)件布置完畢后，對(duì)各部件螺栓的連接緊固、腰梁與圍護(hù)體系的連接狀態(tài)進(jìn)行檢查，檢查驗(yàn)收通過后，按以下程序施加預(yù)應(yīng)力：先加壓對(duì)撐、再張拉魚腹梁、最后加壓角撐。

千斤頂在加載橫梁之間施加壓力

放入保力盒、螺栓固定

對(duì)撐預(yù)應(yīng)力施壓施工圖

角撐加壓伸縮裝置及加壓施工圖

魚腹梁鋼絞線施加機(jī)理

鋼絞線張拉

◆基坑開挖過程基于變形控制要求對(duì)鋼支撐的預(yù)應(yīng)力調(diào)整

隨著新安裝的支撐預(yù)應(yīng)力的施加，相鄰的已經(jīng)安裝好的支撐應(yīng)力可能會(huì)減少，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行復(fù)加預(yù)應(yīng)力。同時(shí)，隨著基坑的開挖，墻體水平位移會(huì)越來越大，根據(jù)監(jiān)測當(dāng)水平位移率超過警戒值時(shí)，要適量對(duì)鋼支撐體系進(jìn)行預(yù)應(yīng)力補(bǔ)張拉，以控制基坑變形，確?；臃€(wěn)定。

后期鋼支撐體系補(bǔ)張拉

墊板結(jié)構(gòu)圖及加工圖

◆效果檢查

項(xiàng)目部通過運(yùn)用BIM技術(shù)，進(jìn)行三維交底、施工模擬，明確施工程序和方法，并通過過程操作要點(diǎn)的嚴(yán)格控制，提高了施工效率，和質(zhì)量，經(jīng)對(duì)第一道支撐檢查全部滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第一道預(yù)應(yīng)力魚腹梁支撐安裝完畢后，小組從預(yù)應(yīng)力、支撐撓度、平面位置、標(biāo)高、平整度、螺栓連接質(zhì)量等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，繪制了預(yù)應(yīng)力魚腹梁鋼支撐質(zhì)量檢查統(tǒng)計(jì)表如下表所示：

預(yù)應(yīng)力魚腹梁鋼支撐安裝質(zhì)量檢查統(tǒng)計(jì)表

延伸收看：

往期對(duì)于這種新型基坑支護(hù)方式的案例介紹

在傳統(tǒng)的基坑工程中，我們常見的的圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐方式是這樣的：縱橫交錯(cuò)的混凝土或鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐，導(dǎo)致挖土施工空間小，安裝拆卸又費(fèi)力費(fèi)時(shí)……

傳統(tǒng)混凝土內(nèi)支撐

傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐

傳統(tǒng)內(nèi)支撐安拆及施工不便

我們?cè)诮幊墙祥T商業(yè)街區(qū)項(xiàng)目上，見識(shí)了一種新型的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐方式：預(yù)應(yīng)力魚腹式鋼支撐體系，它的施工現(xiàn)場是這樣子：

預(yù)應(yīng)力魚腹式鋼支撐工地全貌

預(yù)應(yīng)力魚腹式鋼支撐工地局部

直觀對(duì)比之下，這種新型的支撐方式給我們的第一感覺是：支撐桿件很稀疏，挖土施工空間非常大；支撐用料少且為標(biāo)準(zhǔn)件，方便安拆且可回收周轉(zhuǎn)……

同一項(xiàng)目兩種方案的施工空間對(duì)比

那么，這種新型支撐體系的原理及組成是什么樣的呢？

我們來看整體示意圖，支撐體系結(jié)構(gòu)由四大構(gòu)件組成：① 腰梁、② 魚腹梁、③ 對(duì)撐/角撐、④ 立柱，以及構(gòu)件之間和內(nèi)部的連接件。

整體示意圖

之所以稱之為“預(yù)應(yīng)力”支撐體系，是因?yàn)檎麄€(gè)結(jié)構(gòu)是通過施加預(yù)應(yīng)力來抵抗基坑圍護(hù)的受力變形，我們來看一下受力示意圖：對(duì)撐/角撐通過千斤頂和保力盒施加預(yù)壓力，魚腹梁通過鋼絞線施加預(yù)拉力，抵抗了基坑圍護(hù)的側(cè)向壓力。