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14m，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，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529鋼管支撐系統(tǒng)。10-1-1鋼管支撐的設(shè)計思路結(jié)合本工程的結(jié)構(gòu)特點，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-8

2、.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行預(yù)應(yīng)力張拉，以提高鋼桁架整體剛度。10-1-2鋼管支撐的計算10-1-2-1參照依據(jù)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9.151mm、9.252m、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

3、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。支撐與護壁墻之間采用240C及鋼板組合截面腰梁，保證護壁樁的壓力傳到支撐上。根據(jù)設(shè)計圖紙?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（標高為-0.500m）軸力設(shè)計值為642.6kN，第二道支撐（標高為-0.750m）軸力設(shè)計值為1310.1kN。三道水平支撐時，第一道支撐（標高為0.000m）軸力設(shè)計值為594.2kN，第二道支撐（標高為-0.750m）軸力設(shè)計值為1524.3kN，第三道支撐（標高為-13.000m）軸力設(shè)計值為1302.3kN。以此作為計算分析依據(jù)。10-1-2-2小白樓地下廣場深基坑力學(xué)計算與

4、分析本次招標沒有提供該地鐵站的正式地址資料，但我們在該地區(qū)進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)驗和資料，根據(jù)有關(guān)資料，我們計算出該地鐵站深基的側(cè)壓力如下：根據(jù)計算，按照支撐中距8.4m單管承擔(dān)4.2m范圍的護壁結(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采用529mm、壁厚8mm的鋼管做水平支撐，根據(jù)地下結(jié)構(gòu)8400mm柱距的特點，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，分別取第一道16.8m、第二道8.4m、第三道8.4m。

5、529mm、壁厚8mm的鋼管的承載能力計算（不考慮鋼管偏心作用）：1. 抗壓強度承載能力計算 截面積 取第三組材料，N/mm2=21.5kN/cm2截面抗壓強度（不考慮壓桿穩(wěn)定）： 2. 穩(wěn)定承載能力計算 2.1當(dāng)計算長度取16.8 m ： =mm根據(jù)設(shè)計圖紙和有關(guān)規(guī)程，計算長度取為16.8m，長細比為： =由于擬用鋼管為焊接鋼管，屬于類截面，按=91 查表得。2814KN0.614=1728 KN2.2.當(dāng)計算長度取8.4m時，則=，按=46查表得。2814KN0.874=2459 KN3. 水平鋼支撐允許最大間距估算：第一道支撐，計算長度取16.8m ，1728 kN 200 kN/m =

6、 8.64 m 取8.4m。第二道支撐，計算長度取8.4m ，2459 KN510 kN/m= 4.82 m 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l(xiāng)/1000 =8.4mm，驗算最不利的第二道支撐 。 第二道支撐的軸力：N = 510 kN/m 4.2m = 2142 kN (a) 強度計算根據(jù)建筑基坑技術(shù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 12099），按下式驗算： （1）計算長度 8.4m，則=，按=46查表得。 對529、壁厚8mm厚鋼管：=0.00168m3 =1680cm3M = 2142KN 0.84 cm = 1

7、799 KNcm 由（1）得：N/A M/W=2142/130.88.1799/1680=16.37+1.07=17.4421.5KN/cm2 (滿足要求)（b）穩(wěn)定計算按下式計算： （2）式中： 所以：=12575kN=2142/0.874/130.88+1799/1680(10.8742142/12575)=2142/114.4+1799/1429.9=18.7+1.3=20.021.5kN/cm2 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)

8、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，先對工程東部進行施工，待音樂廳及西側(cè)原有建筑拆除后再進行施工。結(jié)合工程特點及鋼管支撐的設(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，在挖土機前方始終保持一、二、三道支撐各一組，嚴禁隨意開挖）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檁。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檁。第四步：開挖土體到第三道支撐的位置（-12

9、.000m），施作第三道支撐及鋼桁架圍檁。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、邊墻達到強度后，拆除第三道支撐，施作負三層側(cè)墻防水層及側(cè)墻、頂板。第七步：施作負二層部分側(cè)墻防水層及部分側(cè)墻至第二道支撐下方。第八步：待負二層部分側(cè)墻達到強度后，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：待砼達到強度后，拆除第一、二道支撐，負二層部分鋼支撐下移至樓板部位，繼續(xù)施作負一層（或負二層）側(cè)墻防水層及側(cè)墻、頂板。第十步：待砼達到強度后

10、拆除第二道支撐，施作頂板防水層、保護層，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距離量測頻率1-7天7-15天15-30天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行2地表沉陷底板沉陷精密水準儀每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護壁內(nèi)力鋼筋計電阻應(yīng)變儀鋼筋計布置在基坑底處護壁鋼筋上

11、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立柱變形精密水準儀三處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間進行。3、監(jiān)測預(yù)報及反分析是動態(tài)設(shè)計與施工的關(guān)鍵和核心，將監(jiān)測信息及時反饋給設(shè)計單位，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備，雖工程的進展適時增設(shè)。5、變形觀測的頻

12、率要根據(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，必須嚴格按設(shè)計實施。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，在水位未達到設(shè)計降水深度以前，每天觀測3次水位；（3）當(dāng)水位已達到設(shè)計降水深度，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)測達到設(shè)計降水深度所需時間；（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)整補充措施，確保達到降水深度。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，并協(xié)同監(jiān)理、業(yè)主和有關(guān)管理部門作好周圍環(huán)境原始狀況記錄；（2）抽水開始前3天