基坑装配式高支座反拉斜撑施工技术

庄小杰

【摘要】本文介绍了一种新型组合斜撑在基坑支护中的施工技术，通过提升斜撑支座的高度实现斜撑水平承载力的增强以及斜撑下的便捷施工，采用装配式的钢结构冠梁及底座实现了可循环高效率的施工，同时介绍了新型反拉斜撑组合结合土方开挖、结构施工之间施工的逻辑关系，为后续工程提供借鉴。

【关键词】基坑支护;装配式;高支座;斜撑;反拉力

1、前言

随着施工技术的不断发展，复杂条件或者基坑支护要求较高的情况下越来越多的使用斜撑结合排桩的支护形式，此支护技术利用斜撑增加了一个水平力，改善了只采用排桩的情况下支撑力不足的问题，使其可以满足较深基坑或者周边环境复杂情况下基坑的支护。现有的斜撑材料大多采用钢管或型钢，斜撑的两端支撑点即支座和排桩上的围檩一般采用混凝土现浇结构，其支座一般设置于结构底板以下，但目前技术主要存在以下问题，一是斜撑两端支撑点全部采用现浇结构施工繁琐且各材料无法循环利用;二是支座设置在结构底板以下，使得斜撑与排桩之间的夹角过小这样就造成斜撑竖向支撑力增大，水平支撑力反而降低，而设置斜撑的目的主要是为了尽可能增大排桩的水平抗力;三是斜撑与排桩夹角过小，使得夹角内区域土方开挖、结构施工困难，大型机械无法进入其中进行施工操作，支座及部分斜撑位于结构底板内，也增大了防水施工的难度。

2、关键施工技术

2.1支护排桩的施工

支护排桩为钢筋混凝土结构的钻孔灌注桩，各支护排桩顶部水平高度相同以保证钢桁架冠梁的水平安装，组合钢桁架冠梁由若干段组合钢桁架利用锚栓或焊接组合而成，沿着排桩布置方向通长设置，每段钢桁架都是由两个竖向架体通过横杆连接形成，支护桩及冠梁通过预埋拉杆连接，拉杆材质为钢筋，直径大于10mm，下端带螺纹以便增大于与支护排桩内混凝土间的摩擦力，浇筑完成后拉杆下端作为锚固体，上端与L形钢板及螺母作为锚杆体系的紧固器拉紧各支护排桩与组合钢桁架冠梁，冠梁上部覆盖有L形钢板，钢板的水平面根据设计位置开孔使得拉杆能够顺利穿入，作为拉杆和螺母间的垫板，将自身及钢桁架冠梁、支护排桩紧固成整体，侧面作为钢斜撑在冠梁位置的支撑点。

2.2基坑土方第一次开挖

支护桩及其冠梁施工完成后，开始第一次土方开挖，自冠梁底部放坡挖土至支座顶部位置，然后进行支座桩及钢格构柱的施工，支座桩为钻孔灌注桩，桩顶高度需在结构底板底部以下，支座桩浇筑时将钢格构柱下端放入，放入支座桩的深度需大于1.5m，浇筑完成后形成整体。U形钢板由若干段长度为5m-10m的U形钢板焊接或者螺栓连接组合而成，厚度不小于12mm以确保其刚度，U形内径比钢格构柱外径略大，放入后与钢格构柱点焊连接，从而保证其能够贴合套入钢格构柱且不产生较大位移。U形钢板迎向斜撑的侧面作为钢斜撑底座的支撑点。

2.3安装斜撑及第二次开挖

钢斜撑两端分别通过钢垫片焊接到L形钢板、U形钢板的两个侧面，依次完成所有钢斜撑的安装。安装完成后开始第二次土方开挖，开挖采用“倒盆式”，基坑边缘土方开挖至基坑底，钢格构柱位置的土方自支座顶的位置放坡开挖至基坑底，如图所示为第二次土方开挖完成示意图，这样支座周边预留部分土能够保证钢丝绳安装前支座的稳定性。

2.4反拉装置的安装及结构施工

施工已开挖部分的结构底板，每组钢斜撑左右两端在结构底板上都各有一个预埋拉环，浇筑底板前安装预埋拉环，浇筑完成达到设计强度后安装钢丝绳，每组钢丝绳一端环抱住U形钢板，另一端套入預埋拉环，因U形钢板下部为空，为保证刚度，在每道钢丝绳环抱点的两端各设置三根钢筋，每根钢筋两端焊接在U形钢板两内侧面上，钢丝绳安装完成后，开挖剩余土方，如图所示完成剩余结构的施工。结构施工完成后，依次拆除钢斜撑、U形钢板、L形钢板、钢桁架冠梁，即可回收周转至下一工程再利用。

3、实施效果综合分析

通过抬升斜撑支座的高度，使得斜撑与排桩之间的夹角变大，这样斜撑的水平支撑力就会变大，同时夹角变大斜撑下方土方开挖、结构施工的操作空间更大，易于大型机械的施工操作。

斜撑支座的高度提升，改变了传统斜撑支座在底板位置的弊端，主体结构施工更加快捷，降低了防水处理的难度;传统的支座和冠梁一般为钢筋混凝土现浇结构，支座及冠梁均采用装配式钢结构体系，大大简化施工工艺，且各部件可实现快速安拆及可循环利用。

利用钢丝绳反拉体系将斜撑支座位置受到的一大部分力传递到结构底板，增加了整个体系的承载能力，同时更大程度的实现了受力平衡。

参考文献：

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