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钢支撑支护不加价也能守住基坑安全

2021-08-26 王工 阅读 1116
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一、基坑支护中传统混凝土支撑对比传统钢支撑

 

传统混凝土支撑:刚度大,抗压能力强,适用能力强;但拆装难度大、施工周期长、材料均为一次性投入等。随着国家对环保、绿色理念的倡导,面临逐渐淘汰的趋势。

传统钢支撑:钢支撑架设拆除速度快、不需养护即可发挥支撑作用、钢材自重小、立柱插入深度小、工程造价低;部分钢支撑能够施加预应力,对基坑位移控制有利。

 

二、传统钢支撑的局限性

 

常规单道支撑的受力有限;面对大跨度时,钢支撑刚度小,结构容易失稳。

宏信建发秉承“求实创新”的精神,在面临基坑工程中遇到的问题,我们一直在寻求解决的办法。

 

 

 三、钢支撑支护困难的解决法宝

 

基坑支护采用双拼钢管+双活络头+八字撑有效解决钢支撑支护难题

 

四、钢支撑新组合在基坑支护的实际应用背景

 

本工程拟建场地位于盐城市盐都区人民中路与世纪大道交叉口东北侧,现为空地,项目场地如图1所示。

 

基坑支护现场卫星图

 

图1 场地卫星航拍图

 

本工程基坑总面积约48348㎡,围护周长约1540m,最大单边长度约190m。我司目前主要负责A地块住宅区地块的设计优化。其中A地块的面积为14267㎡,周长为512m,基坑跨度为90m左右。基坑的挖深在9.3~10.6m,工程典型地质剖面与挖深关系如图2所示。

 

基坑支护现场地质剖面图

 

图2 典型地质剖面图

 

典型地质剖面土层参数:0.8m素填土,0.9m粉质黏土,9.5m的淤泥质粉质黏土,4.6m的粘质粉土,3.7m的粉砂,4.1m的砂质粉土,0.5m粉砂以及5.6m的黏土。

原方案为SMW工法桩+2道砼支撑,由于本项目工期紧,总包资金有限,因此第二道支撑采用了双拼609单活络头钢管支撑+H400联系梁焊接的形式。原方案第二道支撑如图3。

 

基坑支护原方案中钢支撑的布置

 

图3 原方案第二道钢支撑布置图

 

基坑支护原方案中的双拼钢管连接方式

 

图4 原方案双拼钢管连接详图

五、基坑支护新技术优化方案

 

优化意见:

①取消圈1阳角处H400的型钢支撑,基坑在阳角处通常受力、变形均较大,系杆上的轴力直接传递给了609的钢管撑,导致原来轴向受压的钢管支撑出现了一个较大的剪力,增加了钢管支撑失稳的可能性。

②采用质量更易保证的机械连接替代焊接。

③采用双活络头替代单活络头,该基坑对撑的跨度达90m,双活络头能有效防止预应力消散。

④支撑最大净距达到8.5m左右,支撑净距较大,采用承载能力更高的2工56C替代2H700。

 

新方案的第二道钢支撑支护布置如图5所示。新方案大大减少了起辅助作用的系杆,同时对连接节点处的约束大大增强,支撑受力明确合理,在不增加造价的基础上,整体基坑的安全性得到提高。

 

基坑支护新方案布置形式

 

图5 钢支撑新方案布置形式

 

施工控制要点:

①格构柱最外边到钢支撑最外边净距为110mm,要求格构柱在施工过程中确保定位准确,垂直度控制精度准。

②支撑整体净距较大,围檩承担的弯矩较大,实际钢围檩是由标准件拼接而成,拼接处的焊接板为受力的薄弱点,根据连续梁的弯矩图,要求拼接点在每跨的1/3处,该处的弯矩值较小,钢围檩整体的受力形式合理。

③格构柱与双拼钢管之间的间隙采用垫片或钢板塞满,增强支撑的侧向约束。

④围檩安装要求较好的线性度,按最靠内侧的点放线,围檩与围护桩之间做好背填,保证围檩连接质量。

 

基坑支护现场

 

⑤格构柱与双拼钢管之间的间隙采用垫片或钢板塞满,增强支撑的侧向约束。

⑥角撑处支撑的轴力较大,角撑处的斜支座受到的剪力较大,因此,角撑处的斜支座统一加上抗剪加强板,增强抗剪承载力。

⑦基坑北侧、南侧角撑交汇处的轴力较大,轴力较大处反压板适当加密,提高此处钢围檩的局部稳定性。

 

目前,该基坑项目已挖土至第二道支撑处,双拼的609钢支撑准备架设。

 

基坑支护现场

 

▲基坑支护施工项目现场

 

宏信建发始终坚持“绿色基坑”的理念,不断为客户解决施工难题,随着全国对绿色环保理念的持续推进,我司也在持续更新、优化基坑设计方案和产品,不断为客户提供更优质、更专业的、更经济的服务。