一、內(nèi)支撐體系的構(gòu)成

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基本構(gòu)件:支護樁(墻)、圍檁、水平支撐、鋼立柱、立柱樁。

二、支撐系統(tǒng)的設(shè)計

支撐系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)包含以下內(nèi)容:

支撐的結(jié)構(gòu)型式(支撐材料的選擇) ;支撐結(jié)構(gòu)體系的布置 ;水平支撐的豎向設(shè)置 ;斜撐體系的豎向布置 ;支撐節(jié)點的構(gòu)造 ;水平支撐體系的設(shè)計計算 ;豎向支撐體系的設(shè)計計算;坑內(nèi)被動區(qū)加固設(shè)計計算 ;換撐設(shè)計;

1、支撐的結(jié)構(gòu)型式(支撐材料的選擇)

1)支撐結(jié)構(gòu)可采用鋼支撐;

優(yōu)點:自重輕、安裝和拆除方便、施工速度快、可以重復利用(環(huán)保、綠色)。且安裝后能立即發(fā)揮支撐作用,減少由于時間效應(yīng)而增加的基坑位移是十分有效的。

缺點:節(jié)點構(gòu)造和安裝相對比較復雜,施工質(zhì)量和水平要求較高。適用于對撐、角撐等平面形狀簡單的基坑。

2)支撐結(jié)構(gòu)可采用鋼筋混凝土支撐;

優(yōu)點:剛度大,整體性好,布置靈活,適應(yīng)于不同形狀的基坑,而且不會因節(jié)點松動而引起基坑位移,施工質(zhì)量容易得到保證。

缺點:現(xiàn)場制作和養(yǎng)護時間較長,拆除工程量大,支撐材料不能重復利用。

3)支撐結(jié)構(gòu)可采用鋼支撐與鋼筋混凝土支撐的組合;

鋼支撐和鋼筋混凝土支撐的10點區(qū)別

鋼支撐

鋼筋混凝土支撐

材料

采用鋼管或型鋼

鋼筋混凝土

施工方法

預制后現(xiàn)場拼裝

現(xiàn)場澆筑

節(jié)點

焊接或螺旋連接

一次澆筑而成

適應(yīng)性

適用于對撐布置方案,平面布置變化受限制;只能受壓,不能受拉,不宜用作深基坑的第一道支撐

易于通過調(diào)整斷面尺寸和平面布置形式為施工留出較大的挖土空間,既能受壓,又能受拉,亦經(jīng)得起施工設(shè)備的撞擊

對布置的限制

荷載水平低,支撐在豎向和水平向的間距都比較小

荷載水平高,布置不受限制,可放大截面尺寸以滿足較大間距的要求

支撐的形成

安裝結(jié)束時即已形成支撐作用,還可以用千斤頂施加軸力以調(diào)整圍護結(jié)構(gòu)的變形

混凝土結(jié)硬以后才能整體形成支撐作用,混凝土收縮變形大,影響支撐內(nèi)力的增長

重復使用的可能性

在等寬度的溝渠開挖時可做成工具式重復使用,但在建筑基坑中因尺寸各異難以實現(xiàn)重復使用的要求

無法重復使用

支撐的利用或拆除

拆除方便,但無法在永久性結(jié)構(gòu)中使用

在圍護結(jié)構(gòu)兼作永久性結(jié)構(gòu)的一部分時鋼筋混凝土支撐可以作為永久性結(jié)構(gòu)的構(gòu)件;但如不作為永久性構(gòu)件,則拆除工作量比較大

支撐體系的剛度與變形

剛度小,整體變形大

剛度大,整體變形小

支撐體系的穩(wěn)定性

穩(wěn)定性取決于現(xiàn)場拼裝的質(zhì)量,包括節(jié)點軸線的對中精度、桿件受力的偏心程度以及節(jié)點連接的可靠性,個別節(jié)點的失穩(wěn)會引起整體破壞

現(xiàn)澆的鋼筋混凝土體系節(jié)點牢固,支撐體系的穩(wěn)定性可靠

4)選型時應(yīng)考慮的因素:

1、基坑的平面形狀、尺寸和開挖深度;2、基坑周邊環(huán)境條件; 3、圍護結(jié)構(gòu)(樁、墻)的型式; 4、土方開挖與支撐安裝工序; 5、支撐拆除方式; 6、主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工要求。

2、支撐結(jié)構(gòu)體系的布置

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內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)可采用水平支撐體系或豎向斜撐體系。水平支撐體系通常由圍檁、水平支撐和立柱三部分組成;豎向斜撐體系通常由圍檁、斜撐和斜撐基礎(chǔ)等構(gòu)件組成。

1)內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)選型與布置應(yīng)綜合考慮基坑形狀、開挖深度、周圍環(huán)境及施工順序等因素,并盡可能對稱、均勻布置。

水平支撐可采用由對撐、角撐、圓環(huán)撐、邊桁架及連系桿件等結(jié)構(gòu)型式組成的平面結(jié)構(gòu)。

2)支撐桿件宜避開主體地下結(jié)構(gòu)的墻、柱等豎向構(gòu)件。不應(yīng)妨礙地下室主體結(jié)構(gòu)施工。

3)水平支撐應(yīng)在同一平面內(nèi)形成整體,上、下各道支撐桿件的中心線宜布置在同一豎向平面內(nèi)。

4)水平支撐的立柱宜盡量設(shè)置在支撐的節(jié)點處。支撐的平面布置應(yīng)有利于利用工程樁作為支撐立柱。

5)支撐的平面布置應(yīng)盡量便于土方開挖。

6)對于大型深基坑,支撐的平面布置應(yīng)有利于主體結(jié)構(gòu)分區(qū)分片施工,有利于基坑中主樓的施工。

7)支撐桿件相鄰水平距離應(yīng)確保支撐系統(tǒng)整體變形和支撐構(gòu)件承載力在要求范圍內(nèi),即支撐的平面布置應(yīng)有利于支撐桿件的設(shè)計。當支撐系統(tǒng)采用鋼砼圍檁時,間隔一般為8.0~10.0m。當采用鋼圍檁時,支撐點間距不宜大于4m;當相鄰支撐之間的水平距離較大時,應(yīng)在支撐端部兩側(cè)與圍檁之間設(shè)置八字撐,八字撐宜左右對稱,與圍檁的夾角不宜大于60度。

8)基坑平面設(shè)計應(yīng)盡量避免出現(xiàn)陽角,當不可避免時,應(yīng)作加強設(shè)計。

9)水平支撐整體或單獨受力單元宜必須與圍檁共同組成幾何不變體系,優(yōu)先采用超靜定體系。為防止一個方向支撐的位移致使另一個方向支撐失穩(wěn),宜采用基坑長邊短向?qū)敁闻c角撐分別受力的結(jié)構(gòu)形式,或如加強圍檁式、格構(gòu)式及加強角撐式結(jié)構(gòu)。采用縱橫對頂式支撐時宜應(yīng)加設(shè)一定數(shù)量的斜桿,增加支撐平面內(nèi)抗變形剪和抗壓曲變形能力。按剛結(jié)點設(shè)計的結(jié)點,應(yīng)采取有效措施保證結(jié)點的連結(jié)剛度。

平面布置比較

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