浅议钢结构支撑在深基坑支护中应用

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1、浅议钢结构支撑在深基坑支护中应用　　摘要：本文介绍了深基坑中的支撑体系，进而说明了钢结构支撑体系内力的计算方法、地下水控制及其基坑土方开挖的措施和原则、钢支撑的架设及拆除要求，论述了钢结构支撑在深基坑中的设计与施工。关键词：基坑支护：钢结构支撑体系；土方开挖；节点构造中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：近年来，城市里高层建筑迅速兴起，市政工程大量建设，这些大规模的工程建设都涉及到深基坑的土方开挖与支护，即基坑工程，它包括基坑支护结构的设计和施工、地下水控制、基坑土方开挖、工程监测和周围环境保护等

2、。影响基坑工程的不确定因素很多，如周围环境的多样性，因此基坑工程是一项风险性较大的工程，它涉及到工程地质、土力学和基础工程、结构力学、工程结构、施工技术等学科，是一门综合性学科。近几年来在支护结构中钢结构支撑体系被广泛采用。10深基坑支护体系由两部分组成，一是维护墙，还有是内支撑或者土层锚杆。他们与挡土桩墙一起，增强维护结构的整体稳定，不仅直接关系到基坑的安全和土方开挖，对基坑的工程造价和施工进度影响也很大。作用在挡墙上的水、土压力可以由内支撑有效地传递和平衡，也可以由坑外设置的土锚维持其平衡，它们还能减

3、少支护结构的位移内支撑可以直接平衡两端维护墙上所受到的侧压力，构造简单，受力明确。土锚设置在维护墙的背后，为挖土、结构施工创造了空间，有利于提高施工效率。在软土地区，特别是在建筑密集的城市中，应用比较多的还是支撑。目前在一般建筑工程和市政工程中采用的支撑系统，按其材料可分为钢管支撑、型钢支撑和钢筋混凝土支撑，根据工程情况，有时在同一个基坑中采用钢结构和钢筋混凝土的组合支撑。现浇钢筋混凝土结构支撑具有较大的刚度，适用于各种复杂平面形状的基坑。现浇节点不会产生松动而增加墙体位移。工程实践表明，在钢结构支撑施工

4、技术水平不高的情况下，钢筋混凝土支撑具有更高的可靠性。但混凝土支撑自重大、材料不能重复使用，安装和拆除需要较长工期等缺点。当采用爆破方法拆除支撑时，会出现噪声、振动以及碎块飞出等危害，在闹市区施工应予注意。由于混凝土支撑从钢筋、模板、浇捣至养护的整个施工过程需要较长的时问，因此不能做到随挖随撑，这对控制墙体变形是不利的对于大型基坑的下部支撑采用钢筋混凝土时应特别慎重。10钢结构支撑具有自重小、安装和拆除都很方便，而且可以重复使用等优点。根据土方开挖进度，钢结构支撑可以做到随挖随撑，并可施加预应力，这对控制

5、墙体变形是十分有利的。因此，在一般情况下，应优先选用钢结构支撑。然而钢结构支撑整体刚度较差，安装节点比较多，当节点构造不合理，或施工不当不符合设计要求，往往容易造成因节点变形与钢结构支撑变形，进而造成基坑过大的水平位移。有时甚至由于节点破坏，造成断一点而破坏整体的后果。对此应通过合理设计、严格现场管理和提高施工技术水平等措施加以控制。下面主要讲述钢结构内支撑体系的设计与施工，包括设计采用的计算方法，施工中应注意的问题，如土方开挖时应遵循的时空效应理论，支撑架设的要求及信息施工监测等等。1、钢结构支撑材料的

6、选用及平面布置类型10钢支撑常用的材料有钢管和型钢两种。钢管多用609钢管有多种壁厚(1Omm，12mm，14mm)可供选择。型钢支撑多用H型钢，组合型钢也可作为钢支撑。平面布置常用的有对撑、角撑、边桁架、边框架、圆拱形撑等。一般情况下对于平面形状接近方形且尺寸不大的基坑，宜采用角撑；对于形状接近方形但尺寸较大的基坑，宜采用环形、边桁架支撑：对于长方形基坑，宜采用对撑或对撑加角撑。支撑布置要综合考虑下列因素：①基坑平面形状、尺寸和开挖深度；②基坑周围的环境保护要求和邻近地下工程的施工情况：③主体工程地下结

7、构的布置线；④土方开挖和主体工程地下结构的施工顺序和施工方法。支撑轴线应避开主体工程的柱网轴线，水平及竖向支撑布置要考虑便于挖土、结构楼盖布置、拆撑和换撑的方便。相邻支撑间的水平距离较大时，宜在支撑端部设置八字撑以减少支撑点间距：立柱一般应设置在纵横向支撑的交点处或平面桁(框)架式支撑的节点处，并应避开主体工程梁、柱及承重墙位置，立柱的间距取决于支撑杆件的稳定和竖向荷载的大小，一般不宜超过15m。2、钢结构支撑体系内力计算方法常用的计算方法有平面抗力法和空问弹性抗力法两大类，平面抗力法是将围护结构简化为平

8、面问题后的变形及内力计算。包括：①等值梁方法：假定支护结构为1根在侧压力作用下的梁，以弯矩为零处作为假想铰支点，计算假想铰支点以上部分内力，同时求得支座反力。该方法的不足之处为支撑系统只是假想为一个没有变形的竖向链杆，而支撑体系采用的材料、截面尺寸、布置形式等均不能以参数的形式在计算中体现出来，等值梁方法计算中下端的铰支座位置是按经验公式进行估算的。因此无论是支座的形式还是支座的位置，都不能准确反映此处支护结构的实际受力状态。