内支撑支护技术在深基坑中应用及发展

内支撑支护技术在深基坑中的应用与发展【纲要】文章简述了内支撑支护技术的特色与应用现状，联合工程实例分别分析了传统钢筋混凝土支撑、钢支撑、组合式内支撑、预应力鱼腹梁装置式钢支撑的技术特色，最后对内支撑技术的发展远景进行了显现。【重点词】钢筋混凝土支撑；钢支撑；预应力鱼腹梁序言内支撑支护系统作为基坑开挖阶段围护坑内外双侧压力差的均衡系统，经过多年来大批深基坑工程的实践，表现出多种多样的形式。跟着基坑开挖深度的增添和周边环境日趋复杂，常例内支撑形式因其工期、造价、环境污染、控制变形等要素裸露的缺点也愈来愈多，而经过利用主动支护理论减小支撑规模、使用能回收利用的标准构件进行快速安装的内支撑是很有远景的发展方向。传统钢筋混凝土支撑和钢支撑内支撑系统按其资料可分为钢支撑和钢筋混凝土支撑两大类。两种支撑形式各有各的长处：钢支撑拥有安装快速且可以回收重复利用的长处；混凝土支撑则可以很好的控制墙体的变形，但因为平常需要爆破拆掉而会产生大批的建筑垃圾。钢支撑合用于基坑平面比较规则，平面尺寸相对较小的基坑工程。钢支撑常用资料有钢管和型钢两种。2000年我司承建的广州地铁黄沙试验段工程，是第一个使用圆形钢支撑支护系统的地铁工程，地铁黄沙站工程发现了采纳多层钢支撑支护系统的一项缺点，大多数土方不可以采纳机械化施工挖运，只能改用人工挖土、机械吊土的方式作业，所以增添了土方挖运的成本和工期；2010年兴建的中兴通信上海研发中心研发大楼，采纳型钢支撑，支撑间距为13.5m，解决了土方开挖与基础主体施工间矛盾、周边深坑土方开挖等施工工作难点。我司承建的广州文冲船厂有限企业饭堂工程深基坑支护项目，拥有工期短、施工难度大、施工场所狭小等特色，经过采纳“钢板桩+超长钢支撑”的支护形式。该项目是首次在大面积的深基坑中使用钢板桩作为基坑的支护系统，为控制基坑变形，对钢管内支撑施加了预应力，同时在钢板桩和围檩之间浇筑混凝土进行刚性固接，使到整个支护系统刚柔联合，加强了其抗弯和抗剪性能，获得了优秀的施工见效。工具式组合内支撑近几年来，在国内外支护构造中钢构造支撑系统被宽泛采纳，如工具式组合内支撑技术，被收录为地基基础和地下空间工程技术10项新技术之一（2010版）[2]。广东省工商银行业务大楼工程位于广州市沿江西路与新堤三横路订交处的西北角，建筑物地上29层，地下5层，基坑开挖深度为20.10m，是广州地域第一个五层地下室工程。工程所处的地质、环境条件较差。施工场所特别狭小，地下室已占用人行道，在地下一层留设市政管道的通道，沿江西路是广州市内一条主要交通要道，这些都要求在基坑开挖过程中要严格控制边坡位移和土体的坚固。因考虑到所有采纳钢支撑会因为开挖深度大支撑层数多致使支撑安装不易和出土困难，而采纳混凝土支撑，施工时间较长，同时也存在不易进行土方开挖和出土的问题，故该工程支撑系统采纳了锚杆+钢支撑的支撑系统【3】。天津市海河地道为我国高震区第一条沉管地道，工程全长4.2km，此中穿越海河采纳沉管施工工艺。该工程基坑最深为沉管地道岸边连结段基坑，基坑宽度为40.6～46.6m，开挖深度27.5m，距离海河约13m，共设7层支撑，此中除第一、第四层为混凝土支撑外，其他为钢支撑。岸边连结段基坑施工与干坞开挖同期进行，采纳分层开挖支护，采纳提早降水、先撑后挖的方法施工。该组合系统由φ500×14工具柱和φ609×16mm钢支撑、混凝土支撑、系梁构成。组合钢支撑系统合适跨度大的深基坑施工，它以工具柱作为支点，使支撑受力更加平均，减少了支撑弯矩，同时更好的以工具柱为支点，综合采纳钢、砼支撑相联合的支撑体系，达到支撑系统坚固、变形小目的【5】。预应力鱼腹梁装置式钢支撑近来几年出现的预应力鱼腹梁构造支护系统，是经过大批的工程研究和实践应用，鉴于预应力原理开发出一种先进的软土深基坑支护的内支撑构造【7】。由钢绞线和钢桁架构成的鱼腹梁，其跨度可达60m以上，可以很好地解决施工工作空间不足的问题。国内经过在上海、江苏、浙江等地的应用，如上海地铁五号线西渡站综合配套工程、上海第六人民医院临港新城医院等工程，获得了优秀的见效。鱼腹梁构造支护系统不只能明显改良地下工程的施工作业条件，同时还大大减少了围护构造的安装、拆掉、土方开挖及主体构造施工的造价及工期。由我司承建的广州地铁营运指挥中心基坑工程位于广州市海珠区万胜围地铁站西南侧，此中B区基坑宽度约75m，长度约136m，开挖深度15.45m，采纳Φ850@1200mm三轴搅拌止水帷幕+Φ1000@1200mm旋挖灌输桩+预应力鱼腹梁钢支撑支护系统。因为新式预应力装置式鱼腹梁支护系统是环形支撑形式，基坑内形成大面积无支撑的空阔，整个基坑面积的65%―75%可形成广阔的工作面，有益于多台大型挖土机械自如运转作业，挖土速度较传统设计提升3倍以上。其次该构造形式为主体施工中资料吊装形成有益空间，大大提升施工进度。第三采纳IPS系统相较于传统钢支撑形式，在构造形式上的可节俭钢材36%左右，节俭钢支撑连结接头56%左右。第四相较于钢筋混凝土支撑，因为IPS所有构件可循环频频利用，防范了钢筋混凝土的拆掉所造成的二次污染，做到真实意义上的节能减排的目的。小结预应力鱼腹梁装置式钢支撑绿色支护技术在国内应用仍处于起步阶段。可是跟着新资料、新技术打破性的发展，有关构造设计与施工技术的发展成熟，钢支撑支护系统特别是预应力鱼腹梁钢支撑系统在世界范围内必定获得了宽泛的应用与飞快的发展。同时因为大机械、规模化施工对施工空间不停扩大的需要，以及施工机具的工厂化大规模加工要求，IPS预应力鱼腹梁工具式组合内支撑必定具备更大的发展空间。是深基坑绿色支护工程发展的一大方向。参照文件：卢陵江.圆形钢支撑在广州地铁工程中的应用[J].世界地道，2000，（2）：15-18高文生.《建筑业10项新技术》（2010版）之地基基础和地下空间工程技术[J].施工技术，2011，40（336）：5-14尹敬泽