張弦梁支撐系統(tǒng)在實(shí)際工程中的應(yīng)用

廖磊平

廈門特房建設(shè)工程集團(tuán)有限公司，福建 廈門 361008

0 引言

現(xiàn)階段項(xiàng)目建設(shè)過程中，基坑施工特別是內(nèi)支撐施工給項(xiàng)目帶來的安全、質(zhì)量、工期、環(huán)保等方面的影響是不可忽視的，針對(duì)上述各類突出問題選擇張弦梁支撐系統(tǒng)。由于張弦梁支撐系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，其構(gòu)件大部分為裝配式標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件，工廠預(yù)制加工，保證質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)拼裝及拆除方便快捷，可再次利用等優(yōu)點(diǎn)，通過控制柔性索的張拉力，還可以消除部分施工誤差，為施工服務(wù)［1-2］。同時(shí)張弦梁支撐系統(tǒng)在應(yīng)力施加后即可發(fā)揮作用，節(jié)約工期，無(wú)需養(yǎng)護(hù)，無(wú)需爆破，施工安全。以下就結(jié)合工程案列探討張弦梁支撐系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用成效。

1 工程概況

項(xiàng)目位于廈門市海滄區(qū)，項(xiàng)目特性屬于安置房，工期緊，本基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，重要性系數(shù)γ=1.10?；又ёo(hù)工程為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，使用期限為一年。本基坑大致呈矩形，基坑周長(zhǎng)約 740m，基坑支護(hù)面積約26300m2，設(shè)地下室兩層，開挖深度約為 5.1～7.2m，土方開挖工程量約176000 m3，因室外道路尚未施工完成，張弦梁支撐系統(tǒng)設(shè)置在負(fù)一層頂板標(biāo)高上約50cm 處，在負(fù)一層頂板施工完成后進(jìn)行拆除支撐系統(tǒng)。

2 基坑支護(hù)

本基坑底板以下采用（沖）鉆孔灌注樁，結(jié)合底板以上采用鋼格構(gòu)柱支撐，在東西兩側(cè)采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐進(jìn)行支護(hù)，采用高壓旋噴樁止水，地下水控制采用降水井結(jié)合集水明排措施［3］。具體概況如下：

（1）圍護(hù)樁采用（沖）鉆孔灌注樁，樁徑800mm，間距1200mm，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng) 12.0～16.5m。樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，充盈系數(shù)大于1.1，主筋保護(hù)層厚度≮50mm，樁底沉渣厚度＜100mm（立柱樁＜50mm）。

（2）支護(hù)柱底板以下采用鉆孔灌注樁，底板以上采用鋼格構(gòu)柱支護(hù)。支護(hù)灌注樁直徑800mm，樁端全斷面≮2m，根據(jù)地勘報(bào)告，該部分巖層為礫石強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，樁身混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，樁底沉渣厚度≦50mm。鋼格構(gòu)柱采用4mm×l140mm×14mm角鋼和450mm×150mm×10mm鋼綴板焊接而成。柱截面尺寸為500mm×500mm，綴板間距為450mm。

（3）止水帷幕采用雙重管高壓旋噴樁，樁徑700mm，樁間距1200mm，樁長(zhǎng)10～12.5m。

（4）坑中坑放坡坡面噴射 80mm 厚C20 細(xì)石混凝土，配筋為8@200mm×200mm 鋼筋網(wǎng)。掛網(wǎng)錨筋采用三級(jí)鋼筋，直徑14mm，間距1500mm，l=800mm。

（5）內(nèi)支撐、牛腿混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為C35，截面尺寸有：1200mm×800mm（GL）、1600mm×800mm（HL）、700mm×800mm（L1）。

（6）地下室剪力墻外側(cè)設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30 的傳力板帶，H=500mm。

3 張弦梁支撐系統(tǒng)施工

3.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備階段→工廠構(gòu)件預(yù)制→場(chǎng)地布置、構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)→整體放線、定位→預(yù)埋件安裝焊接→支架平臺(tái)安裝→鋼支撐模塊安裝→模塊拼裝→鋼拉桿、千斤頂安裝→標(biāo)高調(diào)整、構(gòu)件緊固

3.2 施工注意事項(xiàng)

（1）鋼筋混凝土牛腿的混凝土強(qiáng)度等級(jí)同冠梁，與冠梁同時(shí)施工，牛腿必須與工法樁的型鋼焊接牢固。

（2）H 型鋼焊接過程中應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，避免產(chǎn)生裂紋、咬邊、夾渣等質(zhì)量缺陷，鋼板下料后應(yīng)對(duì)其部件尺寸進(jìn)行復(fù)尺。

（3）安裝精度由經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等測(cè)量?jī)x器控制，重新測(cè)量預(yù)埋件的垂直度、間距、標(biāo)高等是否滿足安裝要求。

（4）采用高強(qiáng)螺栓連接時(shí)，構(gòu)件的摩擦面在施工現(xiàn)場(chǎng)需要處理時(shí)，摩擦系數(shù)值必須符合設(shè)計(jì)要求。安裝前，應(yīng)在安裝前逐個(gè)復(fù)查附著試件的摩擦拭子系數(shù)。高強(qiáng)度螺栓必須擰緊兩次，初始擰緊力矩必須小于最終擰緊力矩的30%，終擰扭矩值須符合設(shè)計(jì)要求，計(jì)算公式如下：

式中：M——終扭矩值（n·m）；

p——設(shè)計(jì)預(yù)拉力（n）；

p——預(yù)拉力損失值；

k——扭矩系數(shù)；

d——螺栓公稱直徑（mm）。

（5）支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)力施加：a.張弦梁系統(tǒng)上第一組千斤頂同步緩慢旋轉(zhuǎn)千斤頂 a 度，（穩(wěn)定 5 min 后）觀測(cè)相應(yīng)控制點(diǎn)位移；b.重復(fù)第 1 步驟十次；c.觀測(cè)點(diǎn)位移達(dá)到 10mm 的位置千斤頂不再調(diào)整，其他位置千斤頂同步緩慢旋轉(zhuǎn)（遵循以下原則：按比例旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度（10-X）×a）；（穩(wěn)定 5 min 后）觀測(cè)所有控制點(diǎn)位移；d.重復(fù)第 3 步使所有控制點(diǎn)處位移為10mm。

3.3 施工過程情況

張弦梁支撐系統(tǒng)從進(jìn)場(chǎng)安裝至應(yīng)力施加完成僅用15d，同時(shí)在完成使命后開始拆除至拆除完成僅用10d，而采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)支護(hù)形式施工需進(jìn)行模板制作安裝、鋼筋制作、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、混凝土強(qiáng)度滿足要求后進(jìn)行模板拆除等工序，完成結(jié)構(gòu)支護(hù)形式約需要50 天，拆除需進(jìn)行破碎或微爆或定向爆破，清理現(xiàn)場(chǎng)等工序，完成拆除施工約需要20d，兩者對(duì)比，張弦梁支撐系統(tǒng)可相對(duì)節(jié)約45d 的施工工期，在時(shí)間緊的本項(xiàng)目中具有很大的優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)，在監(jiān)測(cè)方面，張弦梁支撐系統(tǒng)可采用后臺(tái)數(shù)據(jù)連接手機(jī)APP，及時(shí)上傳各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可隨時(shí)查看，方便快捷，在不利因素下可及時(shí)做出預(yù)警提示，為現(xiàn)場(chǎng)做出快速反應(yīng)縮短時(shí)間，確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全。

4 應(yīng)用效果

采用張弦梁基坑支護(hù)系統(tǒng)，在項(xiàng)目周邊市政道路同步回填施工的同時(shí)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)其水平位移值與豎向位移值均在安全范圍內(nèi)，分別為12.9mm、5.3mm，有效保障了基坑施工過程中的安全。且基坑支護(hù)工期時(shí)間有效縮短，因張弦梁支撐系統(tǒng)拆除后可繼續(xù)使用，而傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)支護(hù)形式則在施工完成后需對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)支護(hù)進(jìn)行拆除，并對(duì)拆除后的建筑石渣進(jìn)行清理外運(yùn)，在節(jié)約材料的同時(shí)，也不影響場(chǎng)地內(nèi)外周邊環(huán)境，減少建筑垃圾的產(chǎn)生。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，張弦梁支撐系統(tǒng)是一種較為新穎的支護(hù)形式，相較于其他支護(hù)形式具有一定優(yōu)勢(shì)，但因其安裝精度要求較高，對(duì)項(xiàng)目管理人員及作業(yè)班組有著較高的技術(shù)要求水平，需要專業(yè)隊(duì)伍施工。并根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，可提供了多樣性的選擇。本工程通過基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)基坑變形程度均在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，安全可靠。