14m深基坑鋼支撐施工方案

1、10-1深基坑鋼管支撐施工本工程基坑開挖深度達(dá)14ml為保證基坑開挖工作的安全可靠、合理，降低成本、加快施工速度，確保工程按期完成，我公司依據(jù)多年積累的高層建筑深基坑施工的成功經(jīng)驗(yàn)，并聘請本地高校有關(guān)專家，參照已完工的地鐵車站工況條件和本工程的地質(zhì)狀況，提出本工程采用小529鋼管支撐系統(tǒng)。10-1-1鋼管支撐的設(shè)計(jì)思路結(jié)合本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用在工程框架柱位置設(shè)立鋼格構(gòu)柱（按五樁承臺考慮），利用鋼格構(gòu)柱架各設(shè)鋼管，形成雙管支撐。每組支撐用鋼板連接，鋼板間距4.2m,確保雙管共同工作。在每排鋼格構(gòu)柱兩側(cè)各設(shè)縱向鋼管支撐一道?；觾?nèi)沿高度方向設(shè)置三道鋼管支撐，第一道設(shè)置在-3m位置，第二道設(shè)置在-

2、8.5m位置，第三道設(shè)置在-12m位置。在鋼管支撐端部用20和10槽鋼組合成的鋼桁架圍檁，確保護(hù)壁結(jié)構(gòu)的水平力通過圍檁傳到支撐，為減小圍檁變形，在鋼桁架預(yù)穿鋼絞線，鋼桁架吊裝就位后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，以提高鋼桁架整體剛度。A-VABC/TX_、1,/DEflG圖意示面平置布撐支o-4311292827262£z4232921202QI899876716151431211/模圍鋼撐支一一"ONn夕撐支向d鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力10槽鋼20b槽鋼1600.11A鋼桁架設(shè)計(jì)圖jB鋼支撐端頭大樣圖1000牛腿1000X1000t岡格構(gòu)柱(j>529鋼管橫撐G529鋼管橫撐鋼格構(gòu)柱節(jié)點(diǎn)圖

3、1000100OX100優(yōu)忖格構(gòu)柱一100X10mmn-n剖面圖10-1-2鋼管支撐的計(jì)算10-1-2-1參照依據(jù)一一地鐵站鋼管支撐我公司已順利完工的地鐵站的基坑涉及到七種挖深，分別為9.151mm9.252m、10.039m、10.117m（采用兩道水平鋼管支撐）12.778m、12.099m和15.5m（采用三道水平鋼管支撐）。支撐跨度918米，最長39米。當(dāng)跨度大于14米時，中部加格構(gòu)柱以防支撐撓度過大而失穩(wěn)。同時根據(jù)施工的工況，要求施工過程中基礎(chǔ)底板和一定高度側(cè)墻澆筑完畢，將最下層水平支撐倒換至側(cè)墻處。支撐與護(hù)壁墻之間采用240C及鋼板組合截面腰梁，保證護(hù)壁樁的壓力傳到支撐上。根據(jù)設(shè)計(jì)

4、圖紙?zhí)峁┲屋S力，當(dāng)撐距為3m左右時，兩道水平支撐第一道支撐（標(biāo)高為-0.500m）軸力設(shè)計(jì)值為642.6kN,第二道支撐（標(biāo)高為-0.750m）軸力設(shè)計(jì)值為1310.1kN。三道水平支撐時，第一道支撐（標(biāo)高為土0.000m）軸力設(shè)計(jì)值為594.2kN,第二道支撐（標(biāo)高為-0.750m）軸力設(shè)計(jì)值為1524.3kN,第三道支撐（標(biāo)高為-13.000m）軸力設(shè)計(jì)值為1302.3kN。以此作為計(jì)算分析依據(jù)。10-1-2-2小白樓地下廣場深基坑力學(xué)計(jì)算與分析本次招標(biāo)沒有提供該地鐵站的正式地址資料，但我們在該地區(qū)進(jìn)行過多次深基坑施工，積累了該地區(qū)深基施工的豐富經(jīng)驗(yàn)和資料，根據(jù)有關(guān)資料，我們計(jì)算出該地鐵

5、站深基的側(cè)壓力如下：根據(jù)計(jì)算，按照支撐中距8.4m單管承擔(dān)4.2m范圍的護(hù)壁結(jié)構(gòu)水平力，采用三道水平支撐時，三道水平支撐的側(cè)壓力分別是200kN/m；510kN/m；430kN/m?；又ёo(hù)采用小529mm壁厚8mm勺鋼管做水平支撐，根據(jù)地下結(jié)構(gòu)8400mm柱距的特點(diǎn)，豎向格構(gòu)柱均布置在結(jié)構(gòu)柱的位置，一根格構(gòu)柱頂兩棵水平鋼管支撐，既水平鋼管支撐的平均間距為4200mm,根據(jù)支撐的構(gòu)造特點(diǎn)，分別取第一道16.8m、第二道8.4m、第三道8.4m。6529mm壁厚8mm勺鋼管的承載能力計(jì)算（不考慮鋼管偏心作用）：1 .抗壓強(qiáng)度承載能力計(jì)算截面積A=3.140.255292-（52.9-1.6）2=

6、130.88cm2取第三組材料，f=215N/mr2=21.5kN/cm2截面抗壓強(qiáng)度（不考慮壓桿穩(wěn)定）N=Af=1308821.5=2814kN2 .穩(wěn)定承載能力計(jì)算2.1 當(dāng)計(jì)算長度取16.8mi=1D2d2=152925132=184.22mm44根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)規(guī)程，計(jì)算長度取為16.8m,長細(xì)比九為:1016.81000-二一=91.2i184.22由于擬用鋼管為焊接鋼管，屬于b類截面，按九二91查表得中=0.6142814KNX0.614=1728KN2.2 .當(dāng)計(jì)算長度取8.4m時，則九=!°=8.4x1000=45.6,按九二46查表i184.22得=0.874。2

7、814KNX0.874=2459KN3 .水平鋼支撐允許最大間距估算：第一道支撐，計(jì)算長度取16.8m,1728kN+200kN/m=8.64m取8.4m。第二道支撐，計(jì)算長度取8.4m,2459KN510kN/m=4.82m取平均4.2m。即8.4m的間距內(nèi)布置兩棵鋼管。第三道支撐，此處側(cè)壓力與第二道支撐接近，同第二道支撐布置?，F(xiàn)按偏心距1/1000=8.4mm,驗(yàn)算最不利的第二道支撐。第二道支撐的軸力:N=510kN/mx4.2m=2142kN(a)強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)建筑基坑技術(shù)技術(shù)規(guī)程(JGJ12099),按下式驗(yàn)算:(1)184.22計(jì)算長度8.4m,則九=卜=8.4父1000=45.6,按

8、=46查表得學(xué)=0.874對.529、壁厚8mnff鋼管:4二_3r二W=(R-)二(4R430.529：(0.529/2-0.008)0.529/2)=0.00168m=1680cm3M=2142KNX0.84cm=1799KNcm由(1)得：N/A±M/W=2142/130.88.±1799/1680=16.37+1.07=17.44<21.5KN/cm2(滿足要求)(b)穩(wěn)定計(jì)算按下式計(jì)算:(2)mM:fN一W(1一丁)Ne式中:22Ne二二2EA/2_32_22E=206103N/mm=206102kN/cm所以：NE=2EA/'2=二22061021

9、30.88/462=12575kN=2142/0.874/130.88+1799/1680(10.874XNmMANAW(1)Ne2142/12575)=2142/114.4+1799/1429.9=18.7+1.3=20.0<21.5kNOm2滿足要求。10-1-3鋼管支撐與基坑開挖的結(jié)合施工根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際踏勘以及了解的一些現(xiàn)場狀況，現(xiàn)有音樂廳拆除日期尚未確定，新建工程下沉廣場要于2005年9月份投入使用，我們將本工程劃分為兩大施工區(qū)域，即在現(xiàn)有音樂廳位置沿縱向設(shè)置一道雙排水泥攪拌樁，將本工程沿縱向切開，先對工程東部進(jìn)行施工，待音樂廳及西側(cè)原有建筑拆除后再進(jìn)行施工。小白樓音樂廳+0.00

10、050001700雙排水泥攪拌樁樁長18m樁間咬合200mm-3.000-14.000A-A剖面圖結(jié)合工程特點(diǎn)及鋼管支撐的設(shè)置，本工程的施工工況可分為以下十步進(jìn)行:（本圖介紹某一斷面工況，平面上采用按照挖土深度要求，在挖土機(jī)前方始終保持一、二、三道支撐各一組，嚴(yán)禁隨意開挖）第一步：施作地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁及鋼格構(gòu)柱安裝。同時進(jìn)行水泥攪拌樁止水帷幕的施工第二步：開挖土體到第一道支撐的位置（-3.000m）,施作第一道支撐及鋼桁架圍AXXjffXx'第三步：開挖土體到第二道支撐的位置（-8.500m）,施作第二道支撐及鋼桁架圍SonJL“Fr.-.L第四步：開挖土體到第三道支撐的位置（-

11、12.000m）,施作第三道支撐及鋼桁架圍楝第五步：繼續(xù)開挖土體至基底，施作墊層、底板防水層；施作結(jié)構(gòu)底板及部分邊墻防水層、邊墻結(jié)構(gòu)。第六步：待底板、邊墻達(dá)到強(qiáng)度后，拆除第三道支撐，施作負(fù)三層側(cè)墻防水層及側(cè)墻、頂板。第七步：施作負(fù)二層部分側(cè)墻防水層及部分側(cè)墻至第二道支撐下方第八步：待負(fù)二層部分側(cè)墻達(dá)到強(qiáng)度后，拆除第二道支撐并下移，支撐在側(cè)墻結(jié)構(gòu)上，繼續(xù)施作負(fù)二層側(cè)墻防水層及側(cè)墻、頂板。對于只有地下二層部分則繼續(xù)施作側(cè)墻防水層及側(cè)墻至第一道支撐下方。第九步：待碎達(dá)到強(qiáng)度后，拆除第一、二道支撐，負(fù)二層部分鋼支撐下移至樓板部位，繼續(xù)施作負(fù)一層（或負(fù)二層）側(cè)墻防水層及側(cè)墻、頂板。第十步：待碎達(dá)到強(qiáng)度后

12、拆除第二道支撐，施作頂板防水層、保護(hù)層，回填土方并恢復(fù)路面。10-1-4施工過程中監(jiān)測10-1-4-1護(hù)壁結(jié)構(gòu)及地表的監(jiān)測序號觀測名稱方法及工具測點(diǎn)距離量測頻率1-7天7-15天15-30大30天以后1基坑內(nèi)外情況觀察現(xiàn)場觀察及地質(zhì)描述每次開挖后立即進(jìn)行2地表沉陷底板沉陷精密水準(zhǔn)儀每25m布設(shè)一處2次/天1次/天2天1次3天1次3地下水位觀測水位觀測孔地下水位儀三處2次/天1次/天2天1次3天1次4護(hù)壁位移測斜管測斜儀每25m布設(shè)一處2次/天1次/天2天1次3天1次5橫撐內(nèi)力軸力計(jì)頻率接受儀每50m布設(shè)一處2次/天1次/天2天1次3天1次6護(hù)壁內(nèi)力鋼筋計(jì)電阻應(yīng)變儀鋼筋計(jì)布置在基坑底處護(hù)壁鋼筋上

13、每50m布設(shè)一處2次/天1次/天2天1次3天1次7基坑回彈分層沉降儀三處2次/天1次/天2天1次3天1次8立柱父形精密水準(zhǔn)儀三處2次/天1次/天2天1次3天1次1、基坑內(nèi)外情況觀察包括：(1)基坑周圍地面裂縫、塌陷及滲漏水情況。(2)地面超載基坑底隆起、管涌情況。(3)基坑開挖的地質(zhì)及其變化情況及支護(hù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)等。2、為減少干擾，保證監(jiān)測質(zhì)量，地表監(jiān)測在夜間11:30次日凌晨4:30問進(jìn)行。3、監(jiān)測預(yù)報(bào)及反分析是動態(tài)設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵和核心，將監(jiān)測信息及時反饋給設(shè)計(jì)單位，相互配合。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果采用得當(dāng)措施，保證施工質(zhì)量及安全。4、監(jiān)測元件和工具超前準(zhǔn)備，雖工程的進(jìn)展適時增設(shè)。5、變形觀測的頻率要根

14、據(jù)變形速率、施工的不同階段等因素綜合考慮，在觀測過程中，根據(jù)變形量情況作適當(dāng)調(diào)整。6、施工監(jiān)控量測是施工過程中的重要環(huán)節(jié)，是保證施工質(zhì)量及安全的重要手段，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)實(shí)施。7、基坑附近的建筑物，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性、距離、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型情況，對地表沉陷量測測點(diǎn)布置及影響范圍作相應(yīng)調(diào)整。10-1-4-2降水監(jiān)測降水監(jiān)測包括水位觀測和對周圍環(huán)境影響監(jiān)測。1、水位觀測（1）降水開始前應(yīng)統(tǒng)測一次自然水位；（2）抽水開始后，在水位未達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度以前，每天觀測3次水位；（3）當(dāng)水位已達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度，且趨于穩(wěn)定時，每天觀測1次：（4）在雨季時，觀測次數(shù)為每日3次；（5）水位觀測精度為1cm；（6）及時整理水位觀測記錄，繪制水位降深值s與時間t過程曲線圖，分析水位下降趨勢，預(yù)測達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度所需時間；（7）根據(jù)水位觀測記錄查明降水過程中的不正常狀況及其產(chǎn)生的原因，及時提出調(diào)整補(bǔ)充措施，確保達(dá)到降水深度。2、周圍環(huán)境監(jiān)測（1）在降水開始前布設(shè)地表沉降、管線沉降、建筑物沉降和傾斜測點(diǎn)，并協(xié)同監(jiān)理、業(yè)主和有關(guān)管理部