基坑支护新工艺:地下连续墙‘两墙合一’+预应力鱼腹梁组合支撑体系的创新应用

   日期:2024-11-18     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:247    
核心提示:随着工程技术的日新月异,基坑支护方式也得以技术更新和发展。往期对于这种新型基坑支护方式的案例介绍在现场我们还看到,该项支撑体系除了开篇提到的挖土空间大、用料少可回收优点之外,由于自身采用全自动连续监测系统,可以通过动态施加预应力,更加有效地控制基坑变形。

随着工程技术的飞速发展,基坑支护方法也得到了技术更新和发展。泰宏建设发展有限公司将其创新性地应用于工程项目中。泰宏建设开发有限公司根据深基坑支护特点和地区地质条件,采用了“地下连续墙‘二墙合一’+预应力鱼腹梁组合支护”体系。我们来看看这种新型基坑支护技术。

本工程基坑宽75.6m,长109.2m,最深17.46m。围护结构采用800mm厚钢筋混凝土地下连续墙作为挡水止水结构+3道预应力鱼带钢支撑。地下连续墙施工深度39.9米,兼作地下室外墙(两墙合一)。水平支撑系统包括预应力腹梁、反撑、角撑、腰梁和连接件等。竖向支撑系统包括立柱和连接件等。

1—一对支撑; 2—八撑; 3—预应力装置; 4——连接器; 5——角撑; 6—鱼腹梁; 7——腰梁; 8——柱; 9—盖板; 10——横拉杆; 11—托梁: 12—地下连续墙

“地下连续墙‘两墙合一’+预应力鱼腹梁组合支护”系统方案布置

1——下股; 2——桥; 3—直腹杆; 4——连杆; 5——连接器; 6—上弦梁; 7—锚

SS型预应力鱼腹梁平面布置

施工过程现场记录

利用Rrevit软件建立了鱼腹梁钢支撑的BIM模型,并对安装过程进行了模拟。针对复杂节点进行三维技术讲解,指导现场施工。

预应力鱼腹梁组合支撑BIM模型

在建造柱子之前,应检查定位。施工放样(小样桩)应采用坐标法,绑扎高程误差控制在±2cm左右。

在建造柱子之前,应检查定位。施工放样(小样桩)宜采用坐标法,桩顶标高误差控制在±2cm左右。钢牛腿必须保证三个连接部位牢固可靠,有足够的稳定性,不得出现变形、虚焊等现象。在焊接过程中,测量技术人员全程测量牛腿的垂直度、标高和水平度。监视器。

腰梁的安装遵循“先长后短,减少梁数”的原则。按支吊架顺序分段吊装。钢腰梁用吊车人工放置在牛腿支架上,采用腰梁连接和搭接件。摩擦式高强度螺栓紧固连接。

支架安装必须严格控制顶面水平标高,并通过摩擦式高强螺栓与立柱连接。

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1-支持; 2 列; 3-托梁; 4-支架; 5 螺栓或焊接

鱼腹梁安装按照设计跨度在地面预拼装,确保螺栓紧固符合设计及规范要求。预组装完成后,将整个葫芦放置在支撑牛腿上。吊装支架两端由工人拉动,确保整体支架稳定并安装到位。

预应力鱼腹梁结构

高强度螺栓紧固

鱼腹梁吊装

鱼腹梁安装效果

鱼腹梁安装到位后,按设计安装钢绞线。钢绞线从左到右对称安装。现场施工时,除设计规定外,还需增加钢绞线数量,作为工程应急安全储备。拉伸应力值满足设计要求,拉伸伸长率控制(%)为±6。

角撑、反撑、腰梁之间存在夹角,直接安装和施加预应力困难。安装前,在地面上进行预拼接,并检查预装支架的直线度。拼接支撑两端中心线的偏心距是有要求的。控制在2cm以内。检查合格后,按位置吊装到位。角撑、反撑预拼过程中,各部件通过高强螺栓牢固连接,所有受力梁均置于中立位置,并用相应厚度的钢板垫紧密连接,防止整体支撑系统发生变形。受到压力后的怪癖。

1.托梁; 2. 专栏; 3、加载梁; 4、力盒; 5、H型构件; 6. 连接器

三角件吊装

用支架吊装

反支撑施工效果

角撑安装施工

传力部件是连接腰梁和支撑结构的辅助部件。箱体传力件及后预埋件及钢结构的焊接应逐层焊接,直至填满坡口。每道焊缝完成后,必须清除所有焊渣和飞溅物,使其饱满、牢固;焊接传力部件时,不得在预制钢构件的母材上产生火花和电弧。

传力部件安装效果图

1、H型构件; 2、传力部件; 3、钢牛腿支架; 4、地下连续墙

各部件布置完成后,检查各部件螺栓的连接和紧固情况以及腰梁与围护系统的连接情况。检查验收合格后钢结构围护系统,按以下程序施加预应力:先对斜撑加压,然后张拉鱼腹。梁,最后是压缩角撑。

千斤顶在负载梁之间施加压力

放入防护盒内并用螺栓固定

预应力支撑施工图

角撑加压伸缩装置及加压施工图

鱼腹梁钢绞线应用机构

钢绞线张拉

由于新安装的支架施加预应力,可能会降低相邻已安装支架的应力,应按设计要求增加预应力。同时,随着基坑的开挖,墙体的水平位移会越来越大。据监测,当水平位移率超过警戒值时,应对钢支撑系统进行适量的预应力,以控制基坑变形。确保基坑稳定。

钢支撑系统的后张法

焊盘结构图及加工图

项目部利用BIM技术进行三维解说和施工模拟,明确施工程序和方法,严格控制工艺操作要点,提高施工效率和质量。经第一批检验,全部符合质量标准。第一个预应力鱼腹梁支架安装完毕后,团队从预应力、支架挠度、平面位置、标高、平整度、螺栓连接质量等方面对系统进行了检查,并绘制了预应力鱼腹梁钢支架的质量检验统计表如下表所示:

预应力鱼腹梁钢支架安装质量检验统计表

扩展查看:

这种新型基坑支护方式以往案例介绍

在传统基坑工程中,我们常见的围护结构支护方式有:采用纵横交错的混凝土或钢结构进行内部支撑,导致开挖和施工空间狭小,安装拆卸费力费时……

传统混凝土内部支撑

传统钢结构内支撑

传统内支撑安装、拆卸、施工不方便

在江阴城建南门商业街项目中,我们看到了一种新型的基坑围护结构支护方式:预应力鱼腹式钢支护体系。它的施工现场是这样的:

预应力鱼腹式钢支架施工现场全景

预应力鱼腹式钢支架施工现场部分

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直接对比,我们对这种新型支护方式的第一印象就是支杆非常稀疏,开挖施工空间非常大;支撑材料体积小,为标准件,安装拆卸方便,可回收利用……

同一项目两种方案建筑面积对比

那么,这个新的支撑体系的原理和构成是什么呢?

我们看一下整体示意图。支撑系统结构由四个主要部件组成:①腰梁,②鱼腹梁,③反支撑/角支撑,④立柱,以及部件之间和内部的连接件。

整体图

之所以被称为“预应力”支护系统,是因为整个结构通过施加预应力来抵抗基坑围护结构的应力变形。让我们看一下应力图:反撑/角撑由千斤顶和保持力支撑。箱体施加预拉力,鱼腹梁通过钢绞线施加预拉力,抵抗基坑围护结构的侧压力。

受力图

接下来我们就深入现场,根据图纸分析一下这四大部件的具体构成。

1根腰梁

H型钢腰梁:通过螺栓沿基坑周围的冠梁连续设置,承受两侧压力

支架:设置在腰梁下方,连接围护桩体与腰梁,起支撑作用

2鱼腹梁

上弦梁:即腰梁

直腹杆和斜腹杆:形成桁架结构,传递钢绞线与腰梁之间的力

桥梁:位于直腹杆末端钢结构围护系统,钢绞线从中穿过

底部股线:张紧以提供预紧力

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连接件:用于连接鱼腹梁和反撑/角撑

锚:拉紧、锁定并保持钢绞线的预张力

3对大括号/角括号

H型钢支撑/角支撑:预应力传递荷载轴向支撑

加压梁:垂直于支撑方向,梁之间使用千斤顶对支撑进行加压。

绝缘盒:千斤顶施压后,将绝缘盒插入受压梁中,保持轴向预应力。

盖板:设置在拼接节点处,加强支撑薄弱部位,形成整体

拉杆:设置在相邻盖板之间,以提供横向约束并提高整体稳定性。

4 列

方钢管混凝土柱:用于承受支撑系统本身的重量

托梁和支架:将支撑/角撑板的重量转移到柱上

箍:固定托梁和反支撑/角支撑

斜撑/剪刀撑:提高立柱整体稳定性

我们在现场也看到,这套支护系统除了开挖空间大、可回收材料少、采用全自动连续监测系统等优点外,还可以通过动态施加预应力来更有效地控制。基坑变形。

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