引言
城市发展有需要，基坑在不断加深。周边环境对基坑变形的要求在不断提升，内支撑在基坑支护中的使用变得更为普遍。
内支撑通常分为混凝土支撑和钢支撑。混凝土支撑的刚度较大钢结构支撑体系，其支撑间距相对较大，支撑间的净距离能够达到 30m，然而其工期较长；钢支撑的工期则相对较短，不过其刚度较低，支撑间距较为密集，支撑间的净距离往往达不到 15m，这样的空间对于土方的开挖以及地下室的施工来说，明显是不利的。
如何在保证基坑周边安全且不发生变形的前提下，加大支撑间距，从而获得更大的地下施工空间，既能缩短工期，又能满足日益增长的环保要求，这一直是行业内所关注的问题。近年来，出现了一些新型的支撑体系，例如鱼腹梁支撑系统，还有本文将要介绍的装配式张弦梁钢支撑系统。
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装配式张弦梁钢支撑系统的优点
装配式张弦梁钢支撑系统是一种新型支撑体系。它相比较传统支护系统，具有以下优点：
. 结构刚度大，基坑变形小（可控制在20mm内）
. 支撑间距大，撑间净距最大可达42m
土方开挖的空间较为宽敞，这使得施工效率得以提高，并且能够将基坑开挖的工期缩短 30%以上。
. 构件标准化，工厂加工，质量保证
. 模块化装配体系，现场全螺栓连接，安装快捷
. 拆除简单快速，无需爆破
. 钢材可完全回收重复利用，绿色环保
. 综合经济性好……
综上，这是一种极为优秀的新型支护系统。接下来让我们来了解装配式张弦梁钢支撑系统。
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装配式张弦梁钢支撑系统的组成
整个系统包含张弦梁系统、桁架支撑系统、预应力施加系统以及支架系统。其中有混凝土冠/腰梁等水平支撑结构，还有张弦梁、桁架对撑、桁架角撑等；同时也有支架梁、立柱、约束构件等竖向支承结构，且包含预应力施加装置。
从而优化了施工空间。
形成如此优秀品质有三个关键点，其一在于张弦梁系统；其二在于桁架对撑或角撑系统；其三在于预应力系统。
（1）关键点一：张弦梁系统
张弦梁支护系统的上弦构件是钢筋混凝土冠梁/腰梁，拉索是实心钢拉杆，撑杆是带活络头的钢支撑。
受力原理：钢拉杆被锚入混凝土冠梁或腰梁并进行锁定。通过撑杆活络头的千斤顶对钢拉杆施加拉力。这样能使混凝土冠梁或腰梁形成反挠度。进而形成张弦梁的受力体系。
钢拉杆是直径在 100 到 150mm 之间的实心杆件。其材质为屈服强度不低于 650MPa 的合金钢或者不锈钢。单根拉杆能够承受不小于 5000kN 的拉力。因为支撑内力和支撑间距有所不同，所以拉杆的数量为 1 根或者 2 根。并且钢拉杆会锚入混凝土冠梁或者腰梁 1.5 到 2.0m 。
撑杆选用 H 钢或者矩形钢管。其尺寸大小是依据受力的要求来进行设定的。并且按照 6m 的间距来进行布置。
张弦梁的模数为 6m，撑杆间距与之相同，跨度在 12 到 42m 之间；钢拉杆长度和撑杆长度是按照张弦梁的模数来成套配备的；当张弦梁跨度增大时，撑杆长度也会增大，比如以 24m 跨度的张弦梁为例，其最大撑杆长度能达到 8m。
（2）关键点二：桁架对撑/角撑系统
桁架对撑或角撑包含预应力施加装置。
主受力杆通常由 2 到 4 根 H 型钢与缀板组合而成。常用的 H 型钢型号有 H588×300 到 H800×300 等。要根据支撑内力来确定型钢的数量和型号。H 型钢的上下翼板都需要设置缀板，且缀板的间距不大于 3m。连接缀板与单根型钢的螺栓数量需通过计算来确定，并且不应少于 4 个 M20。
横腹杆使用的是和主受力杆一样型号的 H 钢，斜腹杆通常采用的是直径为 350mm 的钢管。
这些构造措施保证了支撑桁架具备大刚度。组装完毕后，每榀对撑或角撑桁架的宽度在 7.5 米到 8 米之间，通常能够承受 4000 吨到 5500 吨的压力。
（3）关键点三：预应力系统
张弦梁撑杆端部设置有预应力施加系统，桁架对撑梁端部也设置有预应力施加系统。通过对支护结构施加预应力钢结构支撑体系，能够实现张弦梁的受力系统，还能改善支护结构受力以及控制基坑变形，这是装配式张弦梁支撑体系的关键点三。
对撑的预加轴力通常取支撑轴向压力设计值的(0.4～0.8)倍；角撑的预加轴力通常取支撑轴向压力设计值的(0.4～0.8)倍；撑杆的预加轴力通常取支撑轴向压力设计值的(0.4～0.8)倍。在基坑使用过程中，需要对撑杆进行预应力监测，需要对拉杆进行预应力监测，需要对撑杆和角撑进行预应力监测。并且要根据基坑变形数据来调整轴力，以实现基坑变形在 20mm 内的要求。
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需要注意的问题
装配式张弦梁支护系统具有诸多优点，同时也存在局限性，这些是不能被忽略的。
支撑系统不能当作施工平台：像传统钢支撑那样，张弦梁支撑体系无法承受竖向荷载，不能在其支撑结构上放置施工材料以及运行施工机械。倘若需要设置施工平台或者栈桥，就应当采用与支撑结构相分离的独立结构。
新型支护结构的专利使用限制影响：各研发企业针对张弦梁支撑的系统、构造节点、工艺等成果，都已申请了国家的发明专利和实用新型专利。在进行支护选型以及选取施工单位时，需要考虑到这些相关问题。
总结
装配式张弦梁钢支撑系统属于钢支撑这一范畴。它是对传统钢支撑进行的升级改造。此系统解决了传统钢支撑间距偏小以及基坑内施工空间狭窄的问题。同时，它保留了传统钢支撑施工和拆撑的快捷性与环保性。并且，它还兼具了混凝土支撑大间距和大施工空间的优点。它是一项值得推广的新技术，人们期待它能得到更多的应用和改进。
本文中所使用的图片一部分来自网络，另一部分拍摄自上海巨鲲科技公司施工项目的现场。
