钢管斜撑在基坑支护中的应用

Engineering工程

hinaCPlant

钢管斜撑在基坑支护中的应用

陈永顺

（国强建设集团有限公司，浙江 台州 318000）

摘要：基坑是建筑工程的重要组成部分，制定合理的支护方案，能促进现场施工顺利进行，保证施工人员的安全。本文以钢管斜撑支护为核心，首先介绍了适用范围和技术优点，然后总结了施工技术要点和管控措施，最后结合工程案例进行分析。

关键词：基坑支护；钢管斜撑；技术要点；管控措施

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2018）12（上）-0177-02

随着建筑工程项目增多，基础施工期间如何对基

坑进行支护，成为施工人员的关注重点。传统支护方案，是利用水平支撑钢筋砼梁，不仅工艺复杂、成本高，且拆除时会产生噪音和垃圾，因此实际应用受限。钢管斜撑作为一种新型的支护形式，目前在基坑、深基坑中应用普遍，以下结合工程案例，探讨了钢管斜撑支护的具体应用。

1 钢管斜撑方案的适用范围和技术优点

1.1 适用范围

钢管斜撑支护是利用预留土抵抗基坑侧壁的土压力，施加预应力后，钢管斜撑和排桩，形成复合受力体系。结合以往施工实践，对于场地周围有建筑物或构筑物，无法使用锚索支护方案，且基坑形状不规则、面积较大，均可以采用钢管斜撑支护方案，从而保证基坑的安全性，提高土体的稳定性。1.2 技术优点

分析钢管斜撑支护方案的技术优点，一是节省材料，支撑使用的钢管可以重复使用，不仅安装和拆卸简单，而且满足国家节能降耗的发展目标。二是占地面积小，相比于锚索支护方案，钢管斜撑不会对红线外的建筑物产生影响，能保证周边构筑物的稳定性。三是作业空间大，钢管斜撑只会占用基坑内的小部分空间，有利于施工人员作业，尤其是方便土体开挖。

2 钢管斜撑施工技术要点和管控措施

2.1 技术要点

第一，冠梁施工。对钻孔灌注桩进行桩头处理时，锚入冠梁的深度控制在10cm以上；钢筋笼主筋锚入冠梁的深度，控制在主筋直径的35倍。复核冠梁预埋铁件的位置，要求满足设计图纸要求。冠梁混凝土强度达到设计强度后，才能开始开挖土方。

第二，支护桩施工。支护桩的施工工序，和普通灌注桩类似，完工后开挖中心岛土，严格按照放坡系数进行放坡施工，避免出现超挖、欠挖现象；尽量缩短基

坑土体的暴露时间，防止土体位移变形。压顶梁施工前，挖除预留土的表层，直至压顶梁底部35cm。凿除桩头露出钢筋，和压顶梁的钢筋绑扎在一起，然后支设模板，浇筑牛腿。坡底开挖之后，对支撑墩进行准确定位，按照图纸设计和规范要求，对支撑墩进行浇筑。

第三，斜撑管安装。斜撑管安装施工技术要点如下：①安装前，复核安装标高，开挖沟槽，标记斜撑管的中轴线，测量压顶梁的长度，按照以上数据下料，将斜撑管拼接在一起。②开凿压顶梁，露出梁上的预埋件，对偏移的牛腿进行修正。利用水准仪控制钢管斜撑托架的标高，促使斜撑形成后均处于一个水平面上。在压顶梁上，标记出支撑点的位置，确保轴心受力。③准备好支撑、配套物件，测量钢管的实际长度，确保和装配长度保持一致。④安装时严格落实技术交底，以设计图纸为准，检验支撑位置是否正确，复核实际长度和尺寸。如果单根钢管长度较大，应该进行分段安装，可使用塔吊吊运至沟槽内。⑤钢管斜撑的安装，要保证钢管支撑两端接触点，检查两个接触点的距离，适当调整装配长度，将支撑、支座和预埋件焊接在一起。⑥钢板和围檩预埋件焊接时，保证斜撑两端焊满，将焊接宽度控制在8mm以上。

第四，斜撑管拆除。底层顶板浇筑完成后，强度达到设计强度的80%，经验收合格即可拆除钢管斜撑。首先利用千斤顶，促使活络头松开、释放预应力；其次去除活络头的固定钢棒，并拆除钢管间螺栓；最后利用塔吊或起重设备，分段拆除楼面以上外墙部位的钢管斜撑，不要影响外墙施工。而在楼面以下部位的钢管斜撑暂时不要拆除，可利用钢管排架作为支撑体系，对基坑进行加固处理。当钢管排架拆除后，再对钢管斜撑拆除，并及时运输至场外。2.2 质量控制措施

第一，科学编制施工组织设计，由项目负责人组建专项领导小组，在土方开挖期间加强质量控制，并配合监理人员完成各项工序，尤其是隐蔽工程验收。结合现场实际情况，确定施工质量关键控制点，遵循先支护、后开挖的原则，保证前后工序紧密衔接，从而加快施工进度。第二，对钢管斜撑进行焊接，应该满足规范要求，检查焊缝的长度、宽度。斜撑管贯通后，按照设计要求

中国设备工程 2018.12 （上）177

Research and Exploration 研究与探索·工艺与技术

施加预应力，检查各个结构节点，发现问题要及时加焊整改。第三，钢管斜撑的安装节点要紧密，将偏差控制在允许范围内；安装完成后委派专人值班检查，观测支护结构的位移情况，制定应急处理措施。2.3 安全管理措施

第一，将安全生产原则贯穿在施工全过程，对施工班组落实安全交底，定期组织施工人员进行安全教育，并且定期、不定期开展安全检查，及时消除安全隐患。第二，土方开挖期间，钢管斜撑要及时跟进，严格把控钢管质量，为施工作业提供安全环境；安装前还要验算钢管的强度、刚度，确保满足设计要求。第三，土方开挖、钢管吊装时，严格按照规范流程作业，避免违章操作，不能碰撞已经安装完成的斜。第四，各工种人员持证上岗，要求熟练掌握电焊机械、运输机械、测量仪器的使用方法，技能考核通过后才能正式上岗。第五，落实安全管理负责制，制定完善的奖惩措施，一旦发生安全事故，追究相关人员的责任，根据事故的影响和危害，对责任人进行批评、处罚。

3 工程案例分析

3.1 工程概况

以某房地产工程为例，位于湖北恩施舞阳大道，栖凤桥北侧，东侧为居民区，西侧、北侧紧接龙洞河。基坑开挖深度为8.6～9.5m，基坑开挖面积约5916m2，开挖周长约215m。基坑开挖期间，采用放坡、桩撑支护结构，支撑主要是钢管斜撑+局部角撑，支护体系施工程序见图1。其中，支撑钢管的直径为509mm，壁厚为10mm，混凝土设计强度为C30。依据地质勘察报告，场地内岩土划分为五大层，分别是杂填土、粉质粘土、卵石、强风化砂岩、中风化砂岩。在水文条件上，勘察实测场地上层滞水位在自然地面下0.3～2.7m，静止水位在自然地面下0.2～2.6m。3.2 施工准备

第一，技术准备。主要是做好现场交接工作，熟悉并会审施工图纸，编制施工组织设计，对施工方案进行优化，并落实技术交底，编制施工图预算。第二，现场准备。主要是修整施工出入口，铺设现场施工道路，作好地面

图1 基坑支护体系施工程序流程图排水沟，搭设临建设施。第三，消防设施准备。考虑到该地区的季节特点，要做好雨天施工准备工作，雨季到来前，施工人员应撤离现场，对电源、设备、机具等进行保护，备好雨布、

178

中国设备工程 2018.12 (上)

雨衣等。此外，在防火工作上，应该在地面临建设施周围，配备泡沫灭火器、铁铲、沙箱、消防工具等。3.3 施工要点

第一，测量放样。施工前，首先检校测量仪器，复核导线坐标点、水准点，采用附合法测量两点高差；熟悉图纸并合理配置人员。布设平面控制网时，使用全站仪，采用极坐标法，计算出工程轴线的交点，选择2～4条主控轴线。布设标高控制网时，水准基点不少于3个，采用三等水准测量精度，在建筑边轴线以外15m，引测水准点。第二，钢管支撑安装。安装流程是：确定实际需要长度→管节配置→管节拼接→钢管撑就位→预加轴力→锁定轴力。安装时，首先在地面试拼，检查支撑的平直度，将拼接支撑两头中心线的偏心度，控制在2cm之内，检查合格后编号备用。钢围囹、连系梁安装完成后，使用吊车将钢支撑吊装到设计位置；对接位置的基坑，要预留土台，作为后期人工操作平台使用。两段钢支撑对接后，吊放至围囹挂篮内并固定，中部横跨纵向联系梁使用木楔垫紧；焊接定位钢板和钢筋，将钢支撑中部固定在联系梁上。第三，支撑拆除。支撑拆除，就是支撑倒换的过程，将钢管横撑承受的侧向土压力，转移到永久支护结构上。一般使用两台吊车，采用两点起吊法，利用千斤顶对支撑加力压缩，拆除顺序依次为：钢楔→定位钢板→中部对接螺栓→围囹→牛腿。拆除作业中，要注意以下几点：①拆前对上一层钢支撑预加轴力，达到设计要求，以提高基坑的安全性。②采用分级卸载法，避免预加应力突然释放，会造成结构变形或开裂。③主体结构换撑时，混凝土的强度要达到设计强度的80%。④钢支撑拆除后，对于变形超限、局部缺损，及时校正修补，为下次使用打下基础。⑤分层堆放，高度最多为4层，在底层钢支撑下垫上木枕。第四，变形监测。基坑开挖和支护期间，实时动态监测，及时发现问题、处理问题，保证边坡和周边建筑物的安全。监测要求如下:①坡体位移。在坡顶每20～40m设一个点，使用测斜仪观测基坑边坡土体的位移量，并绘制位移—距离关系曲线图。②对基坑周围的建筑物、基坑边坡的土体要观测沉降情况。③监测工作从基坑开挖开始，至边坡回填为止，开挖卸荷环节每3天监测一次，运行维护环节每7天监测一次。

4 结语

综上所述，钢管斜撑是一种常用的基坑支护方案，文中从冠梁施工、支护桩施工、斜撑管安装、斜撑管拆除四个方面，阐述了施工技术要点，指出质量控制和安全管理措施，并结合工程案例进行分析。希望为类似工程提供经验借鉴，促进现场施工顺利进行，提高工程质量。参考文献：

[1] 曹忠民,王奇松,杨一炯.地铁基坑钢支撑架设与拆除安全监控[J].建筑技术,2012,(6):493-496.