研究预应力型钢装配式组合内支撑施工技术的应用.docx

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研究预应力型钢装配式组合内支撑施工技术的应用

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摘要：基坑支撑施工是各类工程建设的首要环节，施工中可能会受到地形、地质条件和环境的影响，因此需要结合当前建设区域的实际情况实行控制，配合现代化技术进行优化，避免因施工而影响到后续工程投入使用后的安全性与稳定性。预应力型钢装配式组合内支撑施工技术现已被广泛应用，在实际建设中能够充分发挥出自身优势，为工程建设安全提供保障，下面将对此进行分析与探讨。

关键词：预应力型钢；装配式组合内支撑；施工技术应用

前言：

基坑支撑施工在项目中风险、难度较大，需要依照观测的精确度要求，在施工中结合现代化技术，掌握施工范围内的详细情况，且由于大多数工程的现场情况复杂，因此必须了解各类技术的属性做好相关支撑工作。预应力可以改善结构性能，当结构具备此种压力之后能够抵消荷载而产生的拉应力，合理应用预应力型钢装配式组合内支撑施工技术，能够有效保证工程建设结构的稳定性。

1.施工技术应用案例分析

1.1工程概况

杭州市城北净水厂基坑支撑工程项目工程标高体系同主体结构，该基坑工程的开挖深度为7.60～12.72m，北侧与西侧皆与道路相邻，本工程坑周设计自然地坪标高为5.10m—10.14m，实际开挖最深处为15.53m，考虑到基坑较深，设计中将围护桩当作外墙的单侧模板，基坑平面形状为长方形，基坑支护结构安全等级为一级，基坑边坡支护采用TRD工法桩＋一道混凝土支撑+一道预应力型钢装配式组合内支撑结构，混凝土支撑采用现场浇筑，型钢组合支撑采用工厂化生产的标准件,现场装配式施工，最终该工程顺利完工。

1.2施工关键点

本工程基坑开挖面积大，基坑围护设计中要求必须契合实际需求，选择设计为两层支撑结构，且由于基坑周边施工场地较少，因此要求已拆除构件须及时拉运出场，避免在后续施工中带来限制。同时，该工程周边紧邻320国道，所以起重机吊运范围外的构件需塔式起重机协助进行，坑外10m范围内堆载不得超过20kPa，安装第2层支撑时需考虑第1层支撑预应力的变化[1]。

1.3基坑围护策略

该工程桩顶冠梁底标高为3.80m，因此在建设中结合基坑的平面形状进行支撑平面布置，场区北侧高低跨处支挡结构采用双排A650@500高压旋喷桩，水泥掺量为35%确保坑顶外部水不向基坑内渗透。同时平面布置为角撑结合对撑的形式，止水帷幕采用TRD水泥土地下连续墙，同时基坑内及四周设计125口降水井，以保证基坑内降水效果，基坑支护布置形式如图1所示。

图1.第一道混凝土支撑布置图

图1.第二道型钢组合支撑布置图

常见基坑支护设计参数分析

在预应力型钢装配式组合内支撑施工的过程中，需要对各类参数进行精确计算，保证切实传递工程建设过程中的各类细腻，以此对基坑形变进行良好地控制，保证预应力型钢装配式组合内支撑施工能够顺利进行，完成目标作业的同时，节约工程造价及资源的投入。如上述工程在建设前，对基坑支护设计中的土层参数进行了详细分析，具体如表1.所示

表1.支护设计土层参数

土层

r（kN/m2）

Φk（kPa）

Ck（kPa）

厚度（m）

①0杂填土

（18.5）

（15.0）

（5.5）

0.60~6.80

④粉质粘土

19.5

21.5

51

0.00~4.40

⑧1含砾粉质

19.6

21.1

50

0.00~9.1

⑧2含粉质粘

（19.8）

（26）

（7.0）

0.00~9.00

⑨碎石

（20.0）

（30）

（6.0）

0.00~15.70

预应力型钢装配式组合内支撑相较于传统钢筋混凝土支撑，可以更好地控制基坑变形，无需养护即可下挖基坑土方，不仅可以保护周边环境安全，且能够在一定程度上节约工程投入，能缩短基坑施工周期，确保基坑项目的施工安全。

3.基坑总体施工工序

基坑围护总体施工从TRD工法施工入手，按照施工设计进行桩位放线作业，随后插入H700×300×13×24@600型钢，在完成基础步骤后开始第一道钢筋混凝土支撑浇筑，为了保证质量，需要使格构柱顶标高超出混凝土支撑梁底标高半米左右，此过程中需要注意压顶梁施工，全过程必须按照标准严格执行，待混凝土强度达到设计要求后进行土方开挖，采取“分层分块、边挖边放坡”的开挖方式，每层开挖深度不超过2m，第一次开挖至标高0.60m后进行第二道型钢组合支撑施工，待第二道支撑安装完成后开始施加预应力，最后继续开挖至坑底设计标高以上30cm，剩余土方采用人工配合机械清理。上述工程型钢支撑、围檩（钢腰梁）所用的钢材型号为Q345b，设计图纸没有特别标注焊缝高度控制在8mm，钢支撑可用10.9级M22高强螺栓进行连接，要求整体建设彼此满足《钢结构工程施工质量验收规范》的有关规定，从而节约基坑工程项目造价及资源的投