钢管水平支撑施工技术

摘要：随着深基坑施工的越来越多，深基坑的稳定性已倍受关注和重视，这使得用来控制深基坑稳定的钢支撑技术越来越重要。本文以上海兆维生物工程有限公司基因单体及药物研发生产基地建设项目为例对钢支撑架设和拆卸、活络头安装、挠度和应力监测等施工工艺进行全面详述。良好的钢支撑施工技术可以提高施工的安全度，保证施工质量，加快施工进度，同时还可以降低施工成本。钢支撑是一项整体性工程，要把每一环节联系到一起从施工现场实际考虑，从力学的角度去控制每一环节的施工质量。

关键词：钢支撑架设和拆卸；活络头安装；挠度和应力监测 引言

钢管水平支撑和格构柱共同作用，有效地支撑着基坑四周的水平侧向挤压力，阻止了基坑变形，提高了施工的安全度。其自重轻，安拆方便，同时克服了混凝土支撑的强度龄期等待问题，有效缩短工期。吊装、拆除、钢管支撑与格构柱焊接等都是较大的施工技术难点。 1.工程概况

上海兆维生物工程有限公司基因单体及药物研发生产基地建设项目，项目总建筑面积74606.6㎡，其中地上建筑面积约52213.6㎡，地下建筑面积约22393.0㎡。地下一层车库，基坑内支撑采用钢管水平支撑，Φ609钢管，外径609mm，壁厚16mm，钢管支撑紧顶基坑周边围檩，钢管支撑沿线长度上由格构柱嵌托。 2.施工准备 2.1材料准备

Φ609x16钢管、紧固螺栓、活络头、H型钢联系杆、槽钢、铁板、钢板、钢垫块、钢楔块、焊条等。 2.2主要机具

汽吊、挖掘机、电焊机、切割机、气割、千斤顶、轴力计、塔吊、平板车等。 2.3材料要求

Φ609钢管，外径609mm，壁厚16mm；H型钢联系杆400x400x13x21；预埋钢板700x700x20；14#槽钢140x58x4.9、24#槽钢240x90x5.6、28#槽钢280x82x7.5；挂板20x200x300；角钢20x150x200；E50-系列型焊条等。 3.操作工艺

3.1钢支撑制作、安装 3.1.1钢支撑制作

钢支撑由一个固定端，一个活动端和中间段组成，采用厂家定制加工、现场安装，以适应断面宽度变化及斜撑长度要求。钢管支撑体系由钢管、围檩、三角撑托架及其附属构件组

成。第一道钢支撑通过围檩架设。钢管与围檩（或预埋件）的连接形式为：一端直接放置在围檩上的托架上，另一端钢管接上活络头，活络头与围檩中间用钢楔嵌固，钢管与预埋件的连接形式与钢管与围檩连接形式相同。 3.1.2钢支撑安装 1）钢支撑拼装

按现场测量的基坑宽度，准备好每根支撑钢管，如钢管长度需要接长时，在钢管接头处焊接上连接法兰盘，对接有法兰盘的钢管使用螺栓对角、分等分顺序拧紧，接长至设计长度，接长（详见如图1所示）。拼装好的钢支撑应检查其平直度，两端中心连线的偏差度不大于20mm，经检查合格的钢支撑应按部位进行编号，以免用错。

图2 预埋钢板示意图 3）钢支撑与格构柱的连接

对临近格构柱的单管支撑，应用14#槽钢焊成井字形将单管支撑嵌住其内与钢格构柱进行焊接，并用28#槽钢斜撑于单管支撑与井字形槽钢进行焊接。

4）联系杆与主撑焊接，钢材间焊缝高度不小于8mm，角焊缝质量等级为三级，坡口焊焊缝质量等级不应低于二级。 3.1.3预应力施加

1）钢支撑吊装到位，将活络头子拉出，然后将2台液压千斤顶放入活络头子顶压位置，油管连接后，泵可开始施加预应力，在活络头子中锲紧垫块，然后回油松开千斤顶，完成该根支撑的预应力施加；（待圈梁强度达到设计要求后，在施加预应力）。

2）钢支撑第一次预应力施加值达到设计要求的80%（80T/根），第二次预应力施加值达到设计要求的100%；钢支撑施加预应力完成后，对预应力值做好记录备查，以确保基坑安全稳定。

3.2钢支撑拆除

支撑体系拆除的过程实际上是支撑的“倒换”过程，即将钢管横撑承受的侧向土压力转移到永久支护结构或其他临时支护结构上。 钢支撑拆除步序为：

25T汽车吊吊住钢支撑，防止坠落。

消除预加轴力，松开钢支撑与围檩间的连接。 逐节吊出钢支撑。

拆除时用汽车吊车将钢支撑于两端轻轻托起钢支撑，在活动端安设千斤顶，施加轴力直至钢楔块松动，取出钢楔块，再逐级卸载直至取完钢楔块吊出钢支撑。 支撑体系的拆除施工主要技术措施：

支撑的拆除时间按设计要求进行，主体结构的墙板或底板砼强度应达到设计强度的80%，否则应进行替代支承结构的强度及稳定安全核算后确定。

钢支撑拆除前，先对钢支撑进行一次预加轴力，达到设计要求以保证基坑安全。 逐级释放需拆除的钢管支撑轴力，拆除时应避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。

支撑拆除应先拆联系杆件，后拆主要受力杆件。

轴力释放完后，取出所有楔块，采用履带吊提升一定高度后，再拆除下方支架和托板，再将钢管支撑轻放至结构板上。

钢管支撑在结构板上分节拆除后，再垂直提升到地面，及时运到堆放场进行修整。 钢支撑拆除后应进行整理，凡构件变形超过规定要求或局部残缺的需进行校正修补。 在拆除支架施工的同时，还应加强对围护结构、地下主体结构及周围环境的监测，发现问题及时调整施工方案。 4.结语

钢管水平支撑启先在隧道工程中最早得到应用，近几年在房建基坑围护领域中应用的越来越普遍，钢管水平支撑在基坑施工中占有非常重要的地位。通过采用相关技术措施，解决了钢管水平支撑施工过程中的重难点，顺利完成钢管水平支撑的施工任务，这为今后类似工程提供了很好的借鉴。

参考文献：

[1]本工程基坑设计围护图纸

[2]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） [3]《基坑工程设计规程》（DGJ08-61-2003） [4]《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012） [5]《上海市地基基础设计规范》（DGJ08-11-2007） 作者简介：主要完成人张凯磊，本科工程师技术负责人。