随着我国经济社会的快速发展,工程建设对节能环保的要求越来越高,因而对绿色基坑支护技术也提出了更高的要求。钢结构支撑的碳排放量约为钢筋混凝土支撑的14.3%,能耗约为16.2%。这说明用于基坑支护的钢结构不仅可以回收再利用,而且符合节能环保的需要。
项目实例
拟建地点位于南京市秦淮区七桥翁湿地公园西侧、承天大道东侧。场地主要为土地填埋,地势较为平坦。勘探点洞口高程在6.50~8.96m之间,最大相对高差2.46m。拟建场地范围属于秦淮河漫滩地貌单元。基坑开挖影响范围内土层主要物理力学参数见表1。
基于上述基坑支护设计的重难点分析,本工程具体支护方案为:较浅开挖段采用IV型新型U型拉森钢板桩,较深开挖段采用IV型新型U型拉森钢板桩。新型U型拉森钢板基坑竖向挡土止水结构采用桩与H型钢的组合;基坑水平方向采用H400型钢内支撑形式;基坑顶部设置排水沟,兼具截水功能,坑内采用管井排水、脱水。具体类型参见图1基坑支护结构示意图。
钢板桩与钢檩条连接
四、新型U型拉森钢板桩紧固施工后,由于其截面形状,不可避免地会形成U型空间,导致H400×400×13×21钢檩条和拉森钢板桩无法保持密切联系。它影响整体压力。因此,通过在钢檩条高度范围内填充C20细石混凝土,可使钢板桩与钢檩条受力协调。
H型钢檩条在角撑的作用下同时受到弯曲、压缩和剪切作用,将在钢板桩与钢檩条的接触面上产生滑动剪力。传统的方法是将钢板桩和钢檩条焊接在一起,但这不可避免地会对钢板桩造成损坏钢结构排水沟的尺寸,影响其再利用。为了解决这一问题,在钢板桩U型空间内填充的混凝土内部设置了形状为150×150×80立方米、厚度为150×150×80的钢质防滑块。
10mm,与钢檩条焊接在一起。同时,为了增强H型钢檩条的抗弯、抗剪能力,在H型钢两侧翼缘之间设置加劲肋。一般采用厚度为20mm的钢板。为保证钢檩条与钢板桩竖向连接的稳定性,在钢檩条下方设置间距1200mm、厚度16mm的梯形钢肘板,并与钢板桩焊接。上述钢结构的所有焊缝均采用满焊,焊缝厚度不小于10mm。
钢柱与钢支撑连接
钢支撑的重量通过垂直钢柱传递到深层土壤,实现垂直稳定。本工程钢柱全部采用H300×300×10×15型钢钢结构排水沟的尺寸,基坑水平角撑、反撑均采用H400×400×13×21型钢。钢柱与钢支撑直接连接施工难度较大。一般在钢支架下部设置水平H300×300×10×15钢托梁,形成“扁担”,托起钢支架。为了方便连接,在托梁两侧设置钢柱,通过L型角钢连接在一起。托梁下翼缘水平放置在角钢一侧,通过M24螺栓与角钢连接;角钢的另一侧与钢柱翼缘也通过M24螺栓紧固连接。
钢柱止水措施
用于竖向承重的钢柱必须浇筑在主体结构的底板上,并在钢支撑拆除后才能拆除。因此,在进行基础层施工时,将H型钢柱浇注在基础层混凝土内部,不可避免地会形成接缝,即渗水通道。因此,在H型钢柱底部设置止水措施已成为基础施工的重要环节之一。施工现场,H型钢柱周围设置了四块尺寸为400×100×10的Q235钢板; H型钢柱翼缘之间设置两块尺寸为280×142.5×10的Q235钢板,形成止水板,延长水流。渗水路径达到止水的目的。所有焊缝均满焊,焊缝厚度不小于8.0mm。