深基坑钢支撑围护结构方案设计
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目录一、编制依据 (2)二、工程概况 (2)三、施工部署 (2)3.1项目管理组织机构 (2)3.2主要机械设备 (3)3.3 劳动力计划 (3)3.4主要工程材料 (4)四、支撑施工工艺 (4)4.1 土方开挖 (4)4.2钢支撑施工 (5)五、钢支撑监控量测 (10)5.1支撑轴力监测布置 (10)5.2轴力应变计埋设与安装 (10)六、质量保证措施 (10)6.1钢支撑稳定的保证措施 (10)6.2 钢支撑的检验标准 (11)七、安全和环保措施 (13)基坑支撑施工方案一、编制依据1、《新龙路站主体围护结构施工图》2、《岩土工程勘察报告》(020626-kj)3、《建筑基坑工程技术规范》 ( YB9258-97)4、《地下铁道工程施工及验收规范》 ( GB50299-1999)5、《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)6、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》( GB50202-2002)8、《建设工程施工现场供用电安全规范》 ( JG50194-93)9、《建设工程施工现场安全、防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准》(DBG01-83-2003)10、国家和郑州市有关施工的法律法规二、工程概况郑州市轨道交通 2 号线一期工程土建施工01 工区新龙路站位于郑花路与三全路路口,沿郑花路呈南北走向布置。
车站有效站台中心里程为YDK11+418.0Q车站全长186.5m,车站标准段宽度18.7m,最大宽22.4m (端头井处),站台宽10m底板埋深17.0m (中心里程处),顶板覆土 3.0m。
车站主体为地下二层双跨闭合箱形框架结构,采用明挖顺筑法施工。
车站主体围护结构采用钻孔灌注桩的围护形式,采取坑内降水、坑外止水的措施,钻孔灌注桩桩间采用三轴搅拌桩止水帷幕。
围护结构采用①1000mm@1200mm的钻孔灌注桩和①850mm@600mm的三轴搅拌桩;支撑系统采用0609,壁厚16mm的钢管作为内支撑;钢支撑共设3道支撑、1道换撑。
一、工程概况本工程位于上海华东医院内。
工程自然地面相对标高-0.600m。
基坑底相对标高为-6.800,基坑开挖深度约6.2m;局部落深区地方开挖深度达到7.7m和9.8m。
整体基坑类似多边形。
基坑采用SMW工法作为围护结构。
SMW工法顶部设一道1200*700压顶圈梁。
基坑设二道支撑、一道换撑,第一道采用1200*700钢筋混凝土圈梁作为支撑围檩,支撑为双管全螺栓拼接支撑,竖向6组11根对撑、横向4组8根对撑作为支撑系统。
主撑采用Φ609*16钢管,钢支撑采用1000*1000圆管十字节连接成井字形网络形。
双管支撑中心距离为1.4m,采用995方型活络头施加压力。
第二道支撑设置在局部落深区地方,靠近围护桩一侧采用H600*300*12*20型钢双拼围檩作为支撑围檩,远离围护桩一侧采用900*700的暗梁围檩,支撑采用H400*400*13*21型钢。
换撑采用H400*400*13*21型钢。
二、编制依据1、根据设计图纸、技术核定单。
2、国家标准《建筑基坑工程技术规范》(YB-9258-97)。
3、国家标准《深基坑工程设计施工手册》。
4、上海标准《基坑工程设计施工规程》(DBJ-61-97)。
2、支撑安装程序①、首先待第一道压顶圈梁达到设计要求强度后将图纸标明支撑位置的位置开槽,边开槽边进行第一道支撑施工,在基坑第一道支撑安装结束并施加好预应力。
②、在基坑第一道支撑安装结束后,开始开挖至基坑底。
③、浇筑第二道支撑用暗梁,当暗梁达到设计强度后安装第二道支撑。
④、当第二道支撑安装好焊接好后将局部落深区地方开挖到基坑底,浇筑局部落深区地方底板及换撑带,当局部落深区地方底板及换撑带达到设计强度后拆除第二道支撑。
⑤、浇筑大底板及换撑用砼牛腿,当底板及换撑用砼牛腿达到设计强度后安装焊接换撑后拆除第一道支撑。
⑥、浇筑顶板,并在每根换撑上方预留拆支撑用吊环,当地下室内拆模板后利用吊环将换撑拆除,利用卷扬机将换撑拖到车库出入口运出。
深基坑支护施工方案(1)
深基坑的支护施工在城市建设中起着至关重要的作用。
深基坑的支护工程不仅涉及到土木工程、结构工程等多个学科领域的知识,还需要综合运用各种先进技术与施工经验。
本文将介绍深基坑支护的施工方案,包括支护体系的构建、支护材料的选择、监测与验收等内容。
1. 深基坑支护体系的构建
深基坑的支护体系一般由支护结构和支护材料组成。
支护结构包括支撑结构、封土墙和辅助设施等。
支护材料主要包括钢支撑、混凝土、玻璃钢、岩土等。
在施工过程中,需要根据基坑的不同地质条件和深度,采用合适的支护体系构建方案。
2. 支护材料的选择
在选择支护材料时,需要结合基坑的深度、周围环境、施工工艺等多方面因素进行考虑。
钢支撑适用于深基坑支护的主要原因在于其稳定性好,施工速度快,适用范围广等特点。
混凝土具有抗压强度高、耐久性好等特点,适合用于较大规模深基坑的支护。
岩土支护具有强度高、适应性强等特点,适用于复杂地质条件下的基坑支护。
3. 监测与验收
在深基坑支护施工过程中,需要进行支护结构的监测与验收。
监测工作主要包括支撑结构的变形监测、土体应力的监测等。
验收工作主要包括支撑结构的质量验收、支护材料的优质验收等。
综上所述,深基坑支护施工方案需要综合考虑支护体系的构建、支护材料的选择、监测与验收等方面,以确保基坑支护工程的安全与稳定。
在实际施工中,需要根据具体情况做出灵活调整,提高工程的质量和效率。
钢支撑及钢围檩施工方案一、编制依据1、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)2、《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)3、《建筑基坑支护技术规程》(GB50300-2001)4、《建筑钢结构焊结技术规程》(JGJ81-2002)5、《西安市长安区凤栖原站东南出入口上盖回迁房主体基坑围护结构》施工设计图纸6、《西安市长安区凤栖原站东南出入口上盖回迁房主体基坑围护结构设计交底会议纪要》二、工程概况本基坑采用钢支撑进行支护,支撑竖向共设置三道,第一道钢支撑均采用直径609mm,壁厚16mm的钢管,安装在冠梁上;第二道钢支撑均采用直径609mm,壁厚16mm的钢管,安装在钢围檩上,距第一道钢支撑的距离为4.5m;第三道钢支撑均采用直径609mm,壁厚16mm的钢管,安装在钢围檩上,距第二道钢支撑的距离为6m。
每层刚支撑安装前超挖深度不大于0.5m,钢围檩采用两根I45a工字钢制作,钢围檩采用Q235B钢,焊条E43系列,三角钢托架与钻孔桩连接固定。
三、施工准备1、场地准备选用基坑西侧原钢筋加工场地作为钢支撑、围檩堆放和临时拼装场地,为硬化路面,满足要求。
2、技术准备一线操作人员学习并了解钢支撑安装技术交底中有关钢支撑安装施工的要求。
3、人员、材料、机具准备特殊工种操作人员须持有有关部门培训考核后颁发的上岗证,方能操作,在操作之前应进行资格认定。
钢支撑、围檩等到场,准备充分并有一定的预留,以避免有意外情况发生。
支架加工完成数量要保证满足钢支撑架设需要。
钢支撑进场要有相关的合格证明文件,并分批报验。
架设钢支撑所需要的机械,如龙门吊、油泵、千斤顶等准备工作就绪并经调试运转正常。
做好监测初始数据的收集准备工作,在钢支撑架设完成后及时进行数据收集。
四、施工方案及技术要求1、钢支撑安装施工工艺流程图第一道支撑:第二、三支撑:支撑编号:斜撑编号,从基坑东北角编排序号,每个撑编号由四部分组成,依次是撑的类型、撑的道次、撑的序号、端头方向如:第一道第一个斜撑北边的端头的编号为X101N;平撑编号,从基坑东北端排序号,每个撑编号由四部分组成,依次是撑的类型、撑的道次、撑的序号、端头方向。
深基坑支护设计方案深基坑支护设计方案一、背景说明深基坑施工是指地下工程中特别要挖掘深且边坡陡峭的基坑,为了确保基坑的稳定性和安全性,需要进行科学合理的支护设计。
本文以某深基坑为例,制定深基坑支护设计方案。
二、工程概况某深基坑位于城市中心,地下水位较高,设计挖掘深度达到20米,基坑边坡倾斜角度为45度。
三、支护设计方案1.针对地下水位较高的情况,采取暂时性降水措施。
通过使用井点降水、水泵降水等方式,将基坑内的地下水位降至工作面以下。
2.针对基坑边坡的倾斜角度,采取钢支撑和锚杆加固相结合的方式来进行支护。
钢支撑方案:在基坑边缘设置钢支撑,通过截斜杆和上中下横梁相结合的方式,构成一个合理的支撑系统,以增加边坡的稳定性。
锚杆加固方案:基坑边坡上设置锚杆,锚杆与边坡土体形成一个整体,通过锚杆的强固作用,提高边坡的抗滑性能。
3.为了确保支护结构的稳定性和安全性,在设计中需要进行相应的计算和分析。
对钢支撑和锚杆进行荷载承载力计算,确定材料和规格。
对支护结构进行稳定性分析,检查是否满足工程要求。
4.在施工过程中,要严格控制工况和施工要求。
特别是在挖掘基坑和安装支撑结构时,要逐级逐段进行,按照设计要求进行施工。
确保每个施工环节的质量和安全。
5.对于基坑挖掘完毕后的支护结构,需要进行监测和定期维护。
监测土体位移和支护结构的变形,及时采取相应的补充加固措施。
定期维护支护结构,修补损坏部分,确保支护结构的完好性。
综上所述,本深基坑支护设计方案针对具体工程情况,通过暂时性降水、钢支撑和锚杆加固相结合的方式,确保了基坑的稳定性和安全性。
在实际施工中,要严格按照设计要求和施工规范进行施工,确保工程质量。
同时要加强监测和维护工作,及时发现问题并采取措施加以解决。
钢支撑方案一、工程概况本工程拟建场地位于华泾路以北、位育路以西。
基坑总面积1240m2,围护总长度约143m,基坑开挖深度6.05m。
本工程建设单位为上海市徐汇区教育局;基坑围护设计单位为上海现代建筑设计集团申元岩土工程有限公司。
根据基坑围护设计图纸,围护结构主要采用Ф850SMW工法+Ф609×12钢管支撑(连杆采用H400*400型钢)。
二、施工工艺1、施工准备根据图纸,测定支撑平面位置,并开挖沟槽。
测定立柱安装标高,清除立柱四周多余土体,挖土至钢支撑底标高下(20cm~30cm),在支撑杆的部位开挖沟槽至支撑杆底部10cm。
根据挖土程序安排好基坑内支撑施工,挖土必须考虑开挖后支撑先形成受力的前提,严禁超挖,尽量减少基坑因暴露而过长引起位移变形。
2、支撑安装按照设计图纸和交底要求,以支撑轴线拉麻线检验支撑位置,现场丈量复核实际长度尺寸,然后将支撑尺寸编号入册,按实际丈量同时拼装支撑长度,缩短工期。
支撑安装方式,用履带吊或挖机配合施工,特殊部位可利用卷扬机配合移料至位置进行支撑安装。
仔细检查预埋铁件与Ф609钢管支撑的固定端(活络头子)、H型钢八字撑与圆管、圆管支撑与立柱等节点的焊接情况,待全部节点检查合格后,逐步进行施加预应力。
支撑安装验收合格后,由土方施工队回填支撑土方并平整基坑平面场地,使支撑顶部覆盖土方厚度符合有关的要求;整个支撑安装工作力求尽可能缩短工期,以达到控制基坑后期变形的目的。
开挖支撑下土方时,小型挖机必须在路基箱上工作,不得直接接触支撑,路基箱和支撑杆件之间必需铺设有40cm以上厚度的覆土。
三、施工技术要求根据设计要求做到先撑后挖,和挖土密切配合,工序搭接要稳妥,在确保安全的前提下加快进度。
钢支撑结构施焊及螺栓紧固均应遵照规范进行,焊缝长度、厚度要满足设计要求,做到饱满牢固,并随时加强电焊质量及螺栓紧固的检查。
预应力施加,每贯通一根钢支撑及整个支撑系统安装完成均应根据设计要求施加预应力。
深基坑钢支撑钢围檬施工本文所述吊装方案按照本人所参与工程施工方案叙述,具体方案可根据现场实际情况制定。
材料加工钢围檀采用两根H型(HM500*300*ll*18)加缀板焊接而成,斜撑节点处设置加焊斜撑端部钢板和支撑钢肋。
钢支撑采用直径φ609(φ800)mm两种规格,壁厚16mm的钢管。
钢管支撑分节制作,每节标准长度采用4m和6m两种规格,管节间采用法兰盘螺栓连接,其端部(仅一端)设预加轴力装置。
钢管支撑先在地面上按实测基坑的宽度进行预拼装,每根支撑的一端接一根长约1.54m的活动端头(其可调整余量为30cm),拼装好后放在坚实的地坪上用线绳两端拉直,钢卷尺丈量或用水准仪测量检查钢管的平直度,并检查支撑管接头连接是否紧密、钢管有无破损或变形、支撑两个端头是否平整。
经检查合格后用红油漆在支撑上编号,标明支撑的长度、安装的具体位置。
同时,检查支撑安装所需的吊装设备、焊接设备以及施加预应轴力所需的组合千斤顶等设备的完好性,确保支撑安装作业能正常连续进行。
钢系梁采用两根H型(HM400*300*10*16),焊接在钢立柱牛腿处。
钢围檀安装基坑开挖到支撑以下0.5m的标高位置后,根据整个隧道工程的控制轴线和水准点,准确定位钢围才禀的轴绩口标高位置。
钢围檀加工钢围檀加工采用双拼H型徽HM500*300*ll*18)钢焊接而成。
依据支撑间距在对应支撑位置焊接挂篮。
钢围檬分段加工,一般分段长度取2~3个支撑间距,转角部位应根据实际长度加工钢围檀安装:钢围才禀随支撑架设顺序逐段吊装,人工配合吊机将钢围檀安放于钢支架上。
钢围檀安装后应检查钢支架是否因撞击而松动,并用钢楔将支架与围檀间缝隙焊实。
钢围檀与支护桩之间的少许孔隙,用强度不低于C30的细石混凝土填嵌。
钢管支撑安装钢管横撑安装因钢立柱的位置大部分位于中线右侧2m,所以每道钢支撑分两段进行拼装,第一段为17.45m,第二段为9.45m。
检查合格的钢支撑用履带吊将第一段吊装到位(钢支撑一端与左侧围才禀拼接,另一端伸出系梁2m,便于与第二段拼接),再用25T吊车配合吊装第二段钢支撑,支撑吊装采用两点起吊,在吊装过程中必须保持支撑平稳、无碰撞、无变形。
基坑围护设计方案1 围护结构本基坑主楼开挖深度为10.05m,裙搂开挖深度为9.55m,局部区域开挖深度12.35m,电梯井和集水井等区域局部落深0.9~2.90m。
(1) 设计采用SMW工法Φ850@600 三轴水泥搅拌桩,内插型钢H700*300,坑内设置二道内支撑(局部三道)。
(2) 主楼处,Φ850@600 三轴水泥搅拌桩的入土深度为22.85m (有效桩长21.2m),内插型钢H700*300@1200,长度为22m。
(3) 裙搂处,Φ850@600 三轴水泥搅拌桩的入土深度为22.05m (有效桩长20.4m),内插型钢H700*300@1200,长度为21m。
(4) 靠现门诊楼一侧,为保证其正常使用,适当增加围护桩刚度,减少围护桩变形,采用Φ850@600 三轴水泥搅拌桩,入土深度为23.05m(有效桩长21.4m),内插型钢2H700*300@1800,长度为22m;这一侧北部,局部集水井等落深区域较多,开挖深度11.15~12.15m,且相互连接成片,为确保门诊楼在开挖期间的正常使用,此部分搅拌桩入土深度27.85m(有效桩长26.2m),密插型钢H700*300@600,长度为27m;且局部考虑设置第三道临时支撑。
(5) 局部挖深12.35m区域,Φ850@600 三轴水泥搅拌桩的入土深度为27.85m(有效桩长26.2m),密插型钢H700*300@600,长度为27m。
(6) 局部电梯井深坑区采取水泥搅拌桩挡土和压密注浆等措施进行加固。
并且在基坑各边的跨中和阳角设置坑底搅拌桩加固措施。
(7) 楼板换撑时,考虑在楼板缺失处设置临时型钢结构换撑系统;局部楼板标高-5.60m区域,统一在-3.80m标高处设置临时钢支撑换撑。
2 支撑系统(1). 支撑体系a 本工程开挖深度较深,周边环境对位移控制要求较高,因此支撑设计在坑内设置二道水平内支撑(局部三道)。
第一道采用钢筋混凝土支撑。
钢支撑施工专项方案一、工程概况工程建设地点:某工程;地上部分属于框架结构;地上1层;地下1层;建筑高度:5.5m;标准层层高:4.6m ;总建筑面积:2873.82平方米;总工期:240天。
钢支撑材料采用Q235,全部支撑撑采用φ610×12及φ203×6钢管,焊条采用《碳钢焊条》中的E43-XX系列焊条。
共设φ610×12斜支撑8道,φ203×6斜支撑8道,支撑于4个格构柱上;φ610×12水平支撑6道,支撑于12个格构柱上。
二、施工部署2.1 主要机械设备机械设备一览表设备名称设备型号数量吊车25t 1 台倒链10t 4 个三角架6m高 2 个人字梯2m高 2 个电焊机BX500 4 台液压千斤顶20t 2 台随车吊16t 1 台2.2 劳动力计划现场生产、技术管理人员:6人;设备操作人员:6人;壮工:15人;电工:2人;电焊工工:4人。
钢支撑安装作业队、土方开挖施工作业队,进行默契配合,交叉流水作业。
2.3 材料及制作要求(1)钢支撑材料采用Q235,全部支撑采用φ610×12及φ203×6钢管,钢管连接采用坡口全焊透焊缝,焊管对接时为保证焊接质量,应增加-300×100×12加强钢板4块,沿圆周面均布。
(2)钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2,钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率大于20%;焊条:Q235B钢采用《碳钢焊条》(GB/T5117-95)中的E43-XX系列焊条。
(3)钢支撑制作及验收应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001),节点大样核对尺寸无误后再进行下料加工,选用钢材必须具有出厂合格证,在下料前应进行抽样复验,证明符合规范要求的质量标准的材料方可下料。
(4)凡图中未注明的连接采用角焊缝,焊脚尺寸等于较薄零件的厚度,且不小于6mm。
(5)构件主材的拼接焊缝及翼缘、腹板与端(底)板对接焊缝,应符合二级质量标准,对接焊缝按二级焊缝检验其质量,其余均按三级焊缝质量标准。
目录一、工程概况 (3)二、支撑施工方法 (3)三、施加预应力 (4)四、单根支撑安装施工程序 (4)五、支撑拆除 (5)六、施工监测 (5)七、钢支撑安装质量控制措施 (6)八、安全生产 (8)九、有关协助配合问题 (9)十、机械设备及施工人员配备表 (11)十一、现场项目部管理网络 (12)一、工程概况本工程位于上海市徐汇区吴中路39号上海送变电站工程公司内.基坑程形似于长方形的多边形,东西长约70米,南北宽60米,地下一层。
工程±0。
000相当于绝对标高+4。
300,场地标高-0。
500。
基坑底相对标高为—7.000,基坑实际开挖深度为6。
50M.采用Φ650SMW工法内插300*500工字钢作为围护结构。
基坑设一道支撑,支撑位置采用钢筋混凝土压顶圈梁作为支撑围囹,围囹中心标高—2.000钢支撑采用609*16钢管。
二、支撑施工方法支撑应根据钢支撑安装进度摆放支撑,原则上应贯通安装,每根支撑贯通后应及时施加预应力。
首先在立柱位置以立柱为中心挖开3M见方1.5M深的坑,以便安装搁置点。
支撑首先将钢支撑安装标高引到挖出的立柱、混凝土圈梁预埋铁,统一标高,所有同一道支撑保持在同一水平面上,将安装用搁置点按标高焊接在立柱、混凝土圈梁预埋铁上,再将支撑安装至立柱上,安装超长的支撑应从基坑中心逐渐向外扩散边挖土边摆放支撑直至钢支撑安装完毕,并及时施加预应力.当第一道支撑安装完毕后,应及时复土。
三、施加预应力1、施加预应力支撑系统钢支撑预应力施加采用活络头施加。
按设计要求,为有效控制支撑围护结构的位移和地面沉降,第一道支撑设计预应力为80,分两次施加预应力,第一次在单组支撑贯通时施加设计预应力30根,第二次支撑全部贯通时施加设计预应力80,支撑预应力应两头分别施加。
2、复加预应力支撑应力复加应以监测数据检查为主,以人工检查为辅(监测数据检查):1、基坑位移监测数据检查:基坑周边位移量报警。
2、支撑轴力监测数据检查:支撑轴力监测数据检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内的支撑轴力。
南水北调东干渠八标盾构始发井混凝土支
撑变更钢支撑方案设计
一、工程概况
XX市南水北调配套工程东干渠第八标段,主要工作内容为1条内径4600mm的钢筋砼圆涵(盾构双层衬砌结构),埋深在20~26m,最大埋深30m。
13#盾构始发井开挖深度为22.73m,开挖土方数13067.4m3。
盾构始发井基坑围护结构由地下连续墙+水平支撑体系组成,地连墙厚度为1m,采用C30W8F150水下混凝土浇筑,墙顶设置1200×1400mm的钢筋砼冠梁,槽段划分共22幅,基坑内由上往下共设置五道支撑,其中第一至第四道为C30钢筋砼支撑,第五道为钢支撑,钢支撑在底板混凝土浇筑完成并达到设计强度后进行拆除,原设计施加主动轴力200KN,盾构进出口四周设置混凝土板撑。
图1-1 始发井原支撑结构平面图
图1-2 始发井原支撑结构立面图
二、钢支撑围护结构设计方案
13#盾构井变更后的支撑系统由钢筋砼冠梁、钢围檩、钢管支撑、钢管斜撑等组成,整个基坑共6道支撑系统。
其中第一道至第三道为一种形式,基坑哑铃的中间段由7根钢管(Φ600mm ,δ12mm )支撑组成,两端由8道标准钢管角撑组成。
第四道支撑数量变成11根,间距2.5m 。
第五层支撑为11根钢管(Φ800mm ,δ12mm ),第六层直撑19根钢管,角撑4根钢管。
变更后钢支撑布置平面图见下图。
钢
支
撑
立
面
布
置
图
3
第二至第四层钢支撑平面布置图
4
第五层钢支撑平面布置图
5
2.1、钢支撑设计原则及依据
2.1.1、钢支撑设计原则
(1)满足始发井开挖过程中基坑稳定性要求,各项监测指标满足设计要求;
(2)钢支撑体系自身具备足够的强度和刚度,地连墙围护结构变形满足设计要求;
(3)钢支撑安装方便,便于拼装和拆除。
2.1.2、钢支撑设计依据
(1)《南水北调东干渠施工第八标段施工图设计及技术要求》
(2)《钢结构设计与施工规范》
(3)《建筑工程材料手册》
(4)《盾构掘进隧道工程施工及验收规范》(GB50446-2008)
2.2、钢支撑系统设计方案
(1)钢围檩牛腿托架安装设计
钢围檩牛腿托架由∠75×8角钢制成,托架安装间距1.5m,其尺寸大小及设计形式见下图:
图2-1 牛腿设计示意图
牛腿托架采用在地连墙内植入钢筋或打入膨胀螺栓进行固定,用于安放钢围檩。
(2)钢围檩的安装设计
第一道支撑安装在冠梁上,其余支撑安装在钢围檩上。
钢围檩由I45B工字钢与钢板焊接组成,工字钢中间焊接加劲板,增强其刚度,防止受力变形,钢围檩长度根据基坑内尺寸及形状采用不同长度的标准;以标准段2.5m钢围檩为例,其设计断面及形式见下图:
图2-2 钢围檩正面图
图2-3 钢围檩立面图
钢围檩和钢管柱支撑在加工厂按要求进行加工。
当基坑开挖到一定深度时,停止开挖。
采用龙门吊和人工配合下放,吊装钢围檩就位并连接,钢围檩之间连接采用8.9级高强螺栓,拼装简单快捷。
(3)钢支撑的制作安装设计
钢支撑分段制作,采用直径600mm(壁厚12mm)、直径800mm(壁厚12mm)材质Q235
钢管,分段之间采用法兰盘和螺栓联接,螺栓采用8.9级高强螺栓。
为方便吊装,钢支撑上焊接吊点,钢支撑分为直支撑和斜支撑,又分为标准段和连接段。
其中,用于施加预应力的一端为活动端,另一端为固定端。
相关的设计图纸见下图。
图2-4 标准段钢支撑示意图
图2-5 活动端支撑示意图
(4)施加预应力
钢支撑安装完毕后,在活动端采用2台100t施加钢支撑预应力,在活动端逐级加压。
当达到设计压力,无明显衰减时,采用特制定型钢楔子锁定钢支撑。
钢管轴力监测通过焊接轴力计。
测点布设原则为角撑上从第一层到第六层都进行布设,横向钢管支撑前2层选取2根钢管进行监测,第三层到第六层每层选取4根钢管进行监测。
完成该阶段的基坑支撑结构的施工,随即进行下一阶段的基坑开挖作业。
三、钢支撑体系安全性验算
3.1计算概况
基坑开挖深度为22.73m,采用厚度为1000mm的地下连续墙围护结构,墙长度为34.73m,墙顶标高为0m。
计算时考虑地面超载20kPa。
地下连续墙
共设6道支撑,见下表。
3.2、工程地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-2m。
表1
3.3、施工工况
工况简图如下:
工况 10
工况 25.5
工况 35.5
工况 49.25
工况 5
9.25
工况 613.13工况 713.13
工况 817.23
工况 917.23
工况 10
22.73
工况 1122.73
工况 12
3.4、稳定性验算
(砂土)
(粉质粘土)
安全系数 K=1.33 ,圆心 O( 5.6 , 7.87 )
墙底抗隆起验算
(粉质粘土) Prandtl: K=6.27Terzaghi: K=7.65
(砂土)
(粉质粘土)
坑底抗隆起验算 K=1.62
抗倾覆验算(水土合算)
(砂土)
Kc=1.12
抗管涌验算:
按砂土,安全系数K=1.145
按粘土,安全系数K=2.133
包络图 (水土分算, 矩形荷载)
4020
-20
-40
05
101520253035深度(m)
水平位移(mm)Max: 32400020000
-2000-4000
05
101520253035深度(m)
弯矩(kN*m/m)-1885 ~ 2649.8200010000
-1000-2000
05
101520253035深度(m)
剪力(kN/m)-995.3 ~ 1334.8
3.5、钢支撑稳定性计算
根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003),
600φ钢管计算参数如下;cm i 1.20=
m l 6.6= 23.29792mm A =
84.324.21660
==
=i
l
λ
查附录表C-2
925.0=ϕ
稳定承载力
f A N ..ϕ==0.925⨯29792⨯215=5924.95kN
基坑各支撑力表如下:
表中各道支撑轴力均小于钢管极限稳定承载力5924.95kN ,稳定性满足规范要求。
四、实际应用实例
目前本工程已经完成了盾构始发井的基坑开挖施工,根据优化后的钢支撑体系,基坑开挖过程安全可靠,基坑变形及基坑周边地表沉降均满足设计要求,轴力监测结果表明钢支撑
轴力受力合理,支撑体系可靠安全。
相对比原现浇钢筋混凝土支撑,本设计方案安装方便,施工周期短,大大减少了开挖基坑暴露的时间,保证了基坑卸荷后及时得到支护,极大的缩短了工期(见表4-1施工工期对比表)表4-1 施工工期对比表
钢支撑的设计方案更加经济环保,钢支撑材料可重复使用,钢支撑体系在该工程中的顺利实施,在南水北调东干渠项目全线的基坑支撑施工中起到了示范性作用,并得到了业主和设计的认可,在全线进行了推广,取得了良好的经济和社会效益。
相关施工图片如下:
首层钢支撑安装
已完成钢支撑安装
牛腿细部图
钢围檩安装图
参考文献
1、陈骥,《钢结构稳定理论与设计》.科学出版社.2001;
2、刘新佳,《建筑工程材料手册》化学工业出版社,2010年;
3、傅裕寿、张正威,《土力学与地基基础》清华大学出版社,2012年;。