莊小杰
【摘要】本文介紹了一種新型組合斜撐在基坑支護(hù)中的施工技術(shù),通過提升斜撐支座的高度實(shí)現(xiàn)斜撐水平承載力的增強(qiáng)以及斜撐下的便捷施工,采用裝配式的鋼結(jié)構(gòu)冠梁及底座實(shí)現(xiàn)了可循環(huán)高效率的施工,同時(shí)介紹了新型反拉斜撐組合結(jié)合土方開挖、結(jié)構(gòu)施工之間施工的邏輯關(guān)系,為后續(xù)工程提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù);裝配式;高支座;斜撐;反拉力
1、前言
隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展,復(fù)雜條件或者基坑支護(hù)要求較高的情況下越來越多的使用斜撐結(jié)合排樁的支護(hù)形式,此支護(hù)技術(shù)利用斜撐增加了一個(gè)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(fù)雜情況下基坑的支護(hù)?,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(diǎn)即支座和排樁上的圍檁一般采用混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),其支座一般設(shè)置于結(jié)構(gòu)底板以下,但目前技術(shù)主要存在以下問題,一是斜撐兩端支撐點(diǎn)全部采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工繁瑣且各材料無法循環(huán)利用;二是支座設(shè)置在結(jié)構(gòu)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(shè)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(nèi)區(qū)域土方開挖、結(jié)構(gòu)施工困難,大型機(jī)械無法進(jìn)入其中進(jìn)行施工操作,支座及部分斜撐位于結(jié)構(gòu)底板內(nèi),也增大了防水施工的難度。
2、關(guān)鍵施工技術(shù)
2.1支護(hù)排樁的施工
支護(hù)排樁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鉆孔灌注樁,各支護(hù)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(zhǎng)設(shè)置,每段鋼桁架都是由兩個(gè)豎向架體通過橫桿連接形成,支護(hù)樁及冠梁通過預(yù)埋拉桿連接,拉桿材質(zhì)為鋼筋,直徑大于10mm,下端帶螺紋以便增大于與支護(hù)排樁內(nèi)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(hù)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(jù)設(shè)計(jì)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(hù)排樁緊固成整體,側(cè)面作為鋼斜撐在冠梁位置的支撐點(diǎn)。
2.2基坑土方第一次開挖
支護(hù)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(jìn)行支座樁及鋼格構(gòu)柱的施工,支座樁為鉆孔灌注樁,樁頂高度需在結(jié)構(gòu)底板底部以下,支座樁澆筑時(shí)將鋼格構(gòu)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(zhǎng)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(nèi)徑比鋼格構(gòu)柱外徑略大,放入后與鋼格構(gòu)柱點(diǎn)焊連接,從而保證其能夠貼合套入鋼格構(gòu)柱且不產(chǎn)生較大位移。U形鋼板迎向斜撐的側(cè)面作為鋼斜撐底座的支撐點(diǎn)。
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(gè)側(cè)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(gòu)柱位置的土方自支座頂?shù)奈恢梅牌麻_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(yù)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(jié)構(gòu)施工
施工已開挖部分的結(jié)構(gòu)底板,每組鋼斜撐左右兩端在結(jié)構(gòu)底板上都各有一個(gè)預(yù)埋拉環(huán),澆筑底板前安裝預(yù)埋拉環(huán),澆筑完成達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)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(yù)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(diǎn)的兩端各設(shè)置三根鋼筋,每根鋼筋兩端焊接在U形鋼板兩內(nèi)側(cè)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(jié)構(gòu)的施工。結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)至下一工程再利用。
3、實(shí)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(huì)變大,同時(shí)夾角變大斜撐下方土方開挖、結(jié)構(gòu)施工的操作空間更大,易于大型機(jī)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),支座及冠梁均采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系,大大簡(jiǎn)化施工工藝,且各部件可實(shí)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(jié)構(gòu)底板,增加了整個(gè)體系的承載能力,同時(shí)更大程度的實(shí)現(xiàn)了受力平衡。
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