基坑裝配式高支座反拉斜撐施工技術

莊小杰

【摘要】本文介紹了一種新型組合斜撐在基坑支護中的施工技術，通過提升斜撐支座的高度實現(xiàn)斜撐水平承載力的增強以及斜撐下的便捷施工，采用裝配式的鋼結構冠梁及底座實現(xiàn)了可循環(huán)高效率的施工，同時介紹了新型反拉斜撐組合結合土方開挖、結構施工之間施工的邏輯關系，為后續(xù)工程提供借鑒。

【關鍵詞】基坑支護;裝配式;高支座;斜撐;反拉力

1、前言

隨著施工技術的不斷發(fā)展，復雜條件或者基坑支護要求較高的情況下越來越多的使用斜撐結合排樁的支護形式，此支護技術利用斜撐增加了一個水平力，改善了只采用排樁的情況下支撐力不足的問題，使其可以滿足較深基坑或者周邊環(huán)境復雜情況下基坑的支護?，F(xiàn)有的斜撐材料大多采用鋼管或型鋼，斜撐的兩端支撐點即支座和排樁上的圍檁一般采用混凝土現(xiàn)澆結構，其支座一般設置于結構底板以下，但目前技術主要存在以下問題，一是斜撐兩端支撐點全部采用現(xiàn)澆結構施工繁瑣且各材料無法循環(huán)利用;二是支座設置在結構底板以下，使得斜撐與排樁之間的夾角過小這樣就造成斜撐豎向支撐力增大，水平支撐力反而降低，而設置斜撐的目的主要是為了盡可能增大排樁的水平抗力;三是斜撐與排樁夾角過小，使得夾角內區(qū)域土方開挖、結構施工困難，大型機械無法進入其中進行施工操作，支座及部分斜撐位于結構底板內，也增大了防水施工的難度。

2、關鍵施工技術

2.1支護排樁的施工

支護排樁為鋼筋混凝土結構的鉆孔灌注樁，各支護排樁頂部水平高度相同以保證鋼桁架冠梁的水平安裝，組合鋼桁架冠梁由若干段組合鋼桁架利用錨栓或焊接組合而成，沿著排樁布置方向通長設置，每段鋼桁架都是由兩個豎向架體通過橫桿連接形成，支護樁及冠梁通過預埋拉桿連接，拉桿材質為鋼筋，直徑大于10mm，下端帶螺紋以便增大于與支護排樁內混凝土間的摩擦力，澆筑完成后拉桿下端作為錨固體，上端與L形鋼板及螺母作為錨桿體系的緊固器拉緊各支護排樁與組合鋼桁架冠梁，冠梁上部覆蓋有L形鋼板，鋼板的水平面根據設計位置開孔使得拉桿能夠順利穿入，作為拉桿和螺母間的墊板，將自身及鋼桁架冠梁、支護排樁緊固成整體，側面作為鋼斜撐在冠梁位置的支撐點。

2.2基坑土方第一次開挖

支護樁及其冠梁施工完成后，開始第一次土方開挖，自冠梁底部放坡挖土至支座頂部位置，然后進行支座樁及鋼格構柱的施工，支座樁為鉆孔灌注樁，樁頂高度需在結構底板底部以下，支座樁澆筑時將鋼格構柱下端放入，放入支座樁的深度需大于1.5m，澆筑完成后形成整體。U形鋼板由若干段長度為5m-10m的U形鋼板焊接或者螺栓連接組合而成，厚度不小于12mm以確保其剛度，U形內徑比鋼格構柱外徑略大，放入后與鋼格構柱點焊連接，從而保證其能夠貼合套入鋼格構柱且不產生較大位移。U形鋼板迎向斜撐的側面作為鋼斜撐底座的支撐點。

2.3安裝斜撐及第二次開挖

鋼斜撐兩端分別通過鋼墊片焊接到L形鋼板、U形鋼板的兩個側面，依次完成所有鋼斜撐的安裝。安裝完成后開始第二次土方開挖，開挖采用“倒盆式”，基坑邊緣土方開挖至基坑底，鋼格構柱位置的土方自支座頂的位置放坡開挖至基坑底，如圖所示為第二次土方開挖完成示意圖，這樣支座周邊預留部分土能夠保證鋼絲繩安裝前支座的穩(wěn)定性。

2.4反拉裝置的安裝及結構施工

施工已開挖部分的結構底板，每組鋼斜撐左右兩端在結構底板上都各有一個預埋拉環(huán)，澆筑底板前安裝預埋拉環(huán)，澆筑完成達到設計強度后安裝鋼絲繩，每組鋼絲繩一端環(huán)抱住U形鋼板，另一端套入預埋拉環(huán)，因U形鋼板下部為空，為保證剛度，在每道鋼絲繩環(huán)抱點的兩端各設置三根鋼筋，每根鋼筋兩端焊接在U形鋼板兩內側面上，鋼絲繩安裝完成后，開挖剩余土方，如圖所示完成剩余結構的施工。結構施工完成后，依次拆除鋼斜撐、U形鋼板、L形鋼板、鋼桁架冠梁，即可回收周轉至下一工程再利用。

3、實施效果綜合分析

通過抬升斜撐支座的高度，使得斜撐與排樁之間的夾角變大，這樣斜撐的水平支撐力就會變大，同時夾角變大斜撐下方土方開挖、結構施工的操作空間更大，易于大型機械的施工操作。

斜撐支座的高度提升，改變了傳統(tǒng)斜撐支座在底板位置的弊端，主體結構施工更加快捷，降低了防水處理的難度;傳統(tǒng)的支座和冠梁一般為鋼筋混凝土現(xiàn)澆結構，支座及冠梁均采用裝配式鋼結構體系，大大簡化施工工藝，且各部件可實現(xiàn)快速安拆及可循環(huán)利用。

利用鋼絲繩反拉體系將斜撐支座位置受到的一大部分力傳遞到結構底板，增加了整個體系的承載能力，同時更大程度的實現(xiàn)了受力平衡。

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