基坑内支撑系统

百科   2024-11-10 00:01   福建  
      基坑内支撑系统一般由水平支撑体系(或内斜撑)、立柱(桩)等支撑结构构成支撑结构从杆件材料上可分为钢支撑结构、钢筋混凝土支撑结构以及钢-混凝土组合支撑结构等形式水平支撑体系从布置方式上可分为角撑支撑体系、对撑式支撑体系、桁架式支撑体系、圆环形支撑体系以及前述各体系的组合布置体系。由于基坑规模、环境条件、主体结构的布置以及施工方法等不同,难以为支撑结构的选型确定出一套标准的方法,应以在确保基坑安全可靠的前提下经济合理、施工方便为原则,根据实际工程具体情况综合考虑确定。
1、钢筋混凝土水平支撑
      钢筋混凝土水平支撑(图6.1-6)由于是现场定位、浇筑,可布置成不同形式的支撑体系:角撑、对撑、桁架、圆环形及其各种组合形式;同时该水平支撑整体性好、支撑刚度可通过构件截面尺寸及布置形式调整、变形控制能力好,其与主体结构的平面位置关系协调性较强。钢筋混凝土水平支撑适用于各种平面形状、各种开挖深度、各种土层分布的基坑工程。缺点是其需要一定的养护时间、使用后一般需进行拆除,工期相对较长,自重大、为了保证平面外的刚度及稳定等需设置一定数量的竖向支撑

2、型钢水平支撑

      型钢水平支撑(图6.1-7)采用H型钢或钢管进行现场拼装、焊接等安装而成,其主要的布置形式为:角撑、对撑。型钢水平支撑传力体系清晰、受力直接明确,节点简单、形式少,支撑刚度亦可通过构件截面尺寸进行调整、刚度较大、变形控制能力较好,无须养护、安装及拆除时间短,可重复利用、经济性较好。适用于平面较为规整的基坑工程

3、装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑技术

      近年由韩国引进的装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑技术(图6.1-8),简称IPS工法,是基于预应力原理,开发出的一种新型内支撑结构体系,预应力鱼腹梁装配式钢结构支撑系统由鱼腹梁、对撑、角撑、立柱、横梁、拉杆、三角形接点、预压顶紧装置等标准部件组合并施加预应力,形成平面预应力支撑系统与立体结构体系。与传统钢筋混凝土、钢结构支撑相比,极大提高了支撑体系的整体刚度和稳定性,可有效精确地控制基坑位移,大幅度减小基坑的变形。

      装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑技术有以下主要优点:基坑变形比传统钢支撑小且易控制;施工空间大,土方挖运、地下结构施工方便快捷,工期缩短;技术的先进性,与传统钢支撑相比安全度大幅提高;高强材质、高精度工艺、装配式作业,材料全部回收循环使用;绿色环保、产业升级。

4、装配式张弦梁钢支撑技术

      张弦梁技术在钢结构工程中已有十分成熟的应用。新型基坑张弦梁钢支撑系统(图6.1-9)是一项用于地下空间开发的绿色深基坑支护技术。该系统主要由张弦梁、对撑式桁架、斜撑、钢围檩、立柱等装配式钢构件组成。支撑体系在现场安装完毕后,张弦梁对撑等主要受力构件上都可以精确地施加较大预应力并可适时补偿,提高支撑系统整体刚度,从而精确有效地控制基坑位移,大幅度减小基坑的变形。

      新型基坑张弦梁钢支撑系统在工厂生产标准化部件,在工程现场装配。当地下结构部分施工完成后,所有钢构件可全部回收、循环使用。该系统与混凝土支撑、传统钢支撑相比具有绿色环保、节省施工工期、降低造价等优点;与装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑技术相比也具有自平衡、刚度大等明显的特点

5、竖向支承—立柱(桩)

      内支撑系统中的竖向支承(图6.1-10)一般由钢立柱和立柱桩一体化施工构成,其主要功能是作为内支撑的竖向承重结构,并保证内支撑的纵向稳定、加强内支撑体系的空间刚度,常用的钢立柱形式一般有角钢格构柱、H型钢柱、钢管混凝土柱等,立柱桩常用的为灌注桩、三轴搅拌桩。

6、内斜撑

      内斜撑(图6.1-11)一般采用H型钢、钢管,同时一般通过在桩(墙)顶设置冠梁、桩(墙)身设置腰梁进行其与竖向围护结构的连接和力的传递,另一端通过在主体结构上设置墩等构件把内斜撑的轴力传至主体结构的底板或楼板上。内斜撑的设置应对称、均衡布置,否则将对主体结构产生不均衡的侧向推力,应进行必要的验算并采取相应的技术措施。内斜撑式的支撑体系必须与土方的开挖及主体地下结构的施工紧密结合。土方的开挖要求采用盆式开挖方案,即基坑周边预留一定宽度的土台保证竖向围护结构的内力、变形及稳定要求,中部先行开挖至设计标高。主体地下结构的施工亦根据设计要求,在预留土台的边界处留设后浇带,先行施工基坑的中间部位主体结构(底板或楼板)。





参考文献:
1、《深基坑工程设计施工手册》第二版 龚晓南

土木风雨
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