广州地铁钢支撑

我国于2011年1月出版了图集《建筑基坑支护结构构造》11SG814，该图集给出了钢支撑系统常用的技术参数与节点构造；于1999年9月出版并于2012年修订了行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012，该标准给出了钢支撑系统的设计计算方法。
国内较早成功应用基坑钢结构支撑体系的典型案例为1998年获得北京市科技进步三等奖的北京国贸二期项目。该项目基坑东西长约256m，南北宽约51m，开挖深度18.6m，设3层水平支撑。钢支撑的布置如下:每隔8m左右布1道横撑，角部设斜撑，在基坑宽度方向设3排立柱，在支撑与立柱交汇处设系杆。
钢筋混凝土支撑由于刚度大、成本低、施工方法相对简单，占据了我国基坑支护的主要市场。钢支撑仅在对基坑位移要求较为严格的基坑中得到较多应用，且常采用*1道支撑为钢筋混凝土支撑，*2道支撑为钢支撑的做法。
国内钢支撑常用的材料有钢管和型钢2种。钢管多用609钢管，型钢支撑多用H型钢，组合型钢也可作为钢支撑。钢管支撑为中心对称截面，在压力作用下平面内外稳定性一致，因而应用为广泛。由于钢支撑的刚度约为钢筋混凝土支撑的1/5 ～ 1/10， 内公认钢支撑的适用范围为跨度40m形状的规则基坑。钢支撑体系常用的平面布置形式有对撑、角撑、边桁架、边框架、圆拱形撑等。
一般情况下对于平面形状接近方形且尺寸不大的基坑，宜采用角撑；对于形状接近方形但尺寸较大的基坑，宜采用环形、边桁架支撑；对于长方形基坑，宜采用对撑或对撑加角撑。

钢框架——支撑结构在多高层钢结构建筑中是一种非常常用的结构形式，钢框架支撑结构是在钢框架结构的基础上，
通过在部分框架柱之间布置支撑来提高结构承载力及侧向刚度。支撑体系与框架体系共同作用形成双重抗侧力结构体系，这不但为结构在正常受力情况下提供了一定的刚度，而且为结构在水平地震作用及较大风荷载作用下，提供了两道受力防线，形成了人们较理想的破坏机制。然而，不同的支撑布置方式会产生不同的效果，这包括支撑的类型，支撑布置的位置以及支撑杆件所选择的截面形式。
１支撑的类型：
（１）中心支撑：支撑构件的两端均位于梁柱节点处，或一端位于梁柱节点处，一端与其他支撑杆件相交，中心支撑的特点是支撑杆件的轴线与梁柱节点的轴线相汇交于一点，支撑体系刚度较大。中心支撑包括：单斜杆支撑，交叉支撑，人字形支撑，Ｖ字形支撑，Ｋ字形支撑，跨层交叉支撑，带拉链杆支撑。
中心支撑适用于抗震设防等级较低的地区，以及主要有风荷载控制侧移的多高层建筑物。
（２）偏心支撑：
支撑杆件的轴线与梁柱的轴线不是相交于一点，而是偏离了一段距离，形成一个先于支撑构件屈服的“耗能梁段”。偏心支撑包括人字形偏心支撑，Ｖ字形偏心支撑，八字形偏心支撑，单斜杆偏心支撑等。
偏心支撑适用于抗震设防等级较高的地区或安全等级要求较高的建筑，而且相对中心支撑而言可以很容易解决门窗布置受限的难题。
（３）消能支撑：将支撑杆件设计成消能杆件，以吸收和耗散地震能量减小地震反应。

由于施工工艺原因，围护结构表面难免会出现凹凸不平情况，为确保基坑围护支撑体系的整体效果，宜将钢围檩与围护结构间缝隙用细石混凝土或快凝水泥塞填。
在基坑拐角部钢围檩安装完毕后，吊装相同规格钢支撑，按照设计的长度及夹角与角部钢围檩上的缀板焊接牢固。为了保证钢角撑与钢围檩连接紧密，要求焊缝在除锈工作完毕后进行满焊。钢支撑斜撑采用斜撑支座与钢围檩焊接，焊接采用满焊。
钢管支撑安装完成后，班组自检合格后报项目部验收，项目部质检员验收合格后及时报请专业监理工程师检查验收。钢管支撑安装质量控制标准如下：
◆支撑水平位置允许偏差：+20mm
◆支撑两端标高允许偏差：≤15mm
◆支撑的挠曲度允许偏差：≤1/1000
◆支撑连接质量：连接螺栓必须全部拧紧
◆支撑轴力：严格按照设计要求施加预应力，预加应力允许偏差±50KN,并根据监测反馈信息，按要求复加支撑轴力，复加值控制在设计预加值的110%以内。
◆每根钢管支撑实际采用两个牛腿，每个牛腿与地墙主筋的焊缝长度25cm，焊脚尺寸不小于1cm。
五、钢支撑拆除
1、钢管支撑拆除原则及条件
钢管支撑拆除遵循先撑后拆的原则，即待浇筑的板混凝土强度达到设计强度的85%后，由班组填写支撑拆除令经现场管理人员签字确认，并征得监理工程师同意情况下，由项目部下达支撑拆除令后拆除。
2、支撑拆除步骤及方法：
①施加支撑轴力，卸掉活络头内的钢楔（若出现因地墙变形导致支撑轴力大于200T以上，则考虑直接割除活络头内的钢楔）。
②割除三角牛腿及附加吊筋或膨胀螺栓。

支撑架设和土方开挖结合进行，严格按照“随挖随撑”的原则逐层开挖，及时支撑，限度的减少基坑变形，确保基坑稳定，钢管支撑采用地面上整根拼装，50吨汽车吊进行吊装、架设，200吨千斤顶施加应力。
钢支撑施工方法
1、施工准备
基坑开挖前，现场应准备足够数量的钢管支撑、活络头、托架、钢丝绳等材料。钢管支撑进场后严格按照设计要求及有关规范标准对钢管质量认真检查，严防不合格支撑材料投入使用。
钢管支撑：采用φ609、壁厚16mm的钢管焊接制作，端头采用直径750mm钢法兰盘连接，管钢法兰盘厚度不小于20mm。
钢围檩：钢围檩采用双拼40工字钢。
钢楔子：材质为锰钢，厚度分别为2cm、4cm、6cm、8cm、10cm。
高强螺栓：采用M24六角头高强螺栓，螺杆长度10cm。

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