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工程施工技术应用及管理
Application and Management of Engineering Construction Technology
(三)支撑体系施工技术
基坑的支撑体系由内支撑体系和外支撑体系组成,外支撑体系包括锚索、
锚杆等形式,内支撑体系由围檩(冠、腰梁)、内支撑和立柱等构成。
1. 内支撑施工技术
当基坑开挖深度比较大,基坑所处地域的地质条件和周边环境较为复杂,
或对基坑及周边变形要求比较严格时,需要在基坑内部设置内支撑体系与围护结
构配合使用。
内支撑体系有全部采用钢支撑或全部采用混凝土支撑的,也有部分采用钢
支撑、部分采用混凝土支撑的。从支撑构造及施工工艺来看,钢支撑多采用大直
径圆形薄壁钢管。钢重量轻,易吊装,简便易行,但钢支撑与钢围檩组成的内支
撑体系整体性较弱,刚度较小,需预加轴力来控制基坑变形,跨度较大时易失稳
脱落。钢筋混凝土支撑采用现场浇注方法成型,具有刚度大,变形小的显著优点,
但该种支撑需要现场浇筑,浪费工期;待基坑回填时,混凝土支撑被废弃在地层
中永久占用地下空间并造成材料浪费;如需拆除,也费工费力,不能重复利用,
而且拆除作业还会产生震动、噪声和粉尘,污染环境。
针对内支撑的结构形式很多学者作了一系列创新性研究。在进行主体结构
施工时,换撑、拆撑是施工中的技术难点。李守彪等结合软土地区某地铁半逆作
法基坑工程,在施工中进行动态监测,发现该地区钢支撑轴力的变化规律为支撑
轴力与支撑间距、施工步骤、支撑形式、开挖深度和开挖速度等因素有关;第 1
道钢筋混凝土支撑刚度较大;第 2 道支撑施作较早可减小最大支撑轴力值。近年
来基坑事故频发,影响恶劣,关于基坑事故的研究较多,薛丽影等分析了深基坑
工程的主要破坏形式和诱发因素,并提出北京地区基坑工程中存在的主要问题,
即钢腰梁与支护桩之间未设抗剪蹬,斜撑与牛腿间未焊接。钢支撑活络头是设置
在支撑端部的连接构件,是钢支撑的薄弱部位,传力不可靠,易造成偏心受力,
导致脱落事故,张明聚等设计研发了新型基坑工程内支撑抱箍式活络头。北京工
业大学提出了一种盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系,矩形截面钢管内灌注
轻质微膨胀混凝土并以法兰将两端密封形成封闭构件,以螺栓连接相邻构件形成
钢管混凝土框架结构,提高了支撑承载能力,可实现内支撑的装配化施工。对钢
管混凝土内支撑结构的研究多处在一种新型结构形式的提出,还没有系统性研究
成果的发表,有待深入。
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