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绿色深基坑支护内支撑----预应力HC内支撑系统

2019-12-31 宏信周转材料 阅读 2689
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随着地下空间开发,深基坑支护工程大量涌现,并朝着超深、超大方向发展。HC内支撑系统是保障基坑工程安全的必要措施。

 

目前,深基坑支护主要以钢筋混凝土支撑为主。然而,钢筋混凝土支撑存在着许多缺点:

 

①资源浪费;

 

②噪音污染;

 

③粉尘污染。

 

HC内支撑系统

 

一、HC内支撑概况

 

HC内支撑

 

预应力HC内支撑系统以H型钢为主材,型钢间采用盖板连接形成组合支撑,通过一体式三角件及八字撑体系,形成大跨度钢支撑体系。该系统主要构件为:型钢支撑、一体式三角件、盖板、加压端、托梁等。构件以高强螺栓连接为主,基本实现零损耗,安装精度高,安拆速度快。

 

与传统的混凝土支撑相比,该HC内支撑体系具有较高的整体刚度与稳定性,通过预应力的施加可以很好的控制基坑位移,确保基坑工程的安全,是一种先进的内支撑技术。

 

 

二、HC内支撑适用范围

 

HC内支撑系统作为一种可以创造大跨度、适用深度大、对撑长度长的内支撑体系,主要适用于房建基坑、大跨度隧道、大尺寸承台等项目。已建项目中,HC内支撑系统最大开挖深度已达33m,对撑最大跨度已达190m。该体系解决了单根钢支撑无法适用大尺寸基坑、混凝土支撑需要养护及后期暴力拆除的问题。

 

三、HC内支撑产品特点

 

HC内支撑产品特点

 

20m*30m展示基坑

 

HC内支撑系统作为一种先进的内支撑体系,具有以下六个特点:

 

1、模块化及标准化:所有构件均通过工厂预制,支撑体系的可拼装性及重复使用性有保障,支撑体系通过高强螺栓连接,质量一目了然 ;

 

2、高施工质量:该支撑体系如果达不到设计要求的安装精度将无法安装,较高的安装精度要求必然带来高质量的施工;

 

3、低损耗率:支撑系统95%以上构件为标准构件,支撑为围檩材料可互换利用,材料周转率高;

 

4、轻质高强:所有受力构件均使用Q355B牌号钢材,在用钢量未增加的情况下,承载力得到进一步提高

 

5、创造大空间:HC内支撑体系由于具有较高组合强度及稳定性,在支撑布置时可以拉大支撑间距,创造开阔的挖土空间,为土方开挖及主体结构施工提供便利;

 

6、适用性广:适用基坑深度从5m~33m,跨度从20m~190m;

 

7、绿色环保:支撑安装与拆除过程中低噪音、低粉尘,无建筑垃圾产生,符合国家绿色环保要求。

 

 

四、HC内支撑产品规格

 

HC组合型钢支撑材料以H型钢为主(Q355B),材料具体规格如下表所述。

 

HC内支撑产品规格

 

五、HC内支撑施工流程及要点

 

预应力HC内支撑施工前应做好相应的施工方案,方案应包含支撑的安装、预应力的施加与控制、拆撑与换撑等内容,并明确土方开挖与支撑施工之间的相互制约条件。具体施工流程见施工流程图。

 

支撑施工过程中应注意以下几点:

 

1、支撑施工过程中应严格按照设计图纸;

 

2、围檩下方牛腿仰角不得小于90°;

 

3、构件拼装前应先检查构件是否完好,翼缘屈曲、出现裂缝的构件不得使用;

 

4、支撑预应力应分级施压,每一级预应力施加完毕后应注意观察周边环境变化;

 

5、支撑预应力施加完毕后应对螺栓再进行一遍紧固;

 

6、开挖立柱周边土方时应对撑开挖,注意对立柱的保护,严禁单侧开挖挤压立柱。

 

HC内支撑系统施工流程图

 

HC内支撑系统施工流程图

 

六、HC内支撑施工验收

 

预应力HC内支撑预应力施加完毕后应对其安装质量进行检验,检验合格后方可进行土方开挖,验收应包含下列内容:

 

1、支撑梁、围檩、托座、立柱、一体式三角件的位置、标高偏差;

 

2、支撑梁的预应力;

 

3、牛腿焊缝质量;

 

4、支撑梁与托梁的连接情况;

 

5、高强螺栓的松紧程度。

 

七、HC内支撑造价和工期的优势

 

1. HC内支撑工程项目概述

 

拟建项目位于苏州市吴中区,基坑开挖深度4.95~5.55m,尺寸约140m*94.5m。场地周边平均标高+2.07m。基坑北侧及东侧为既有河流,南侧为已建道路,西侧为已建居民小区。基坑开挖范围内土层情况如下:2.5m厚杂填土、2.8m厚粘土、1.9m厚粉质粘土夹粉土。

 

HC内支撑项目周边环境

 

项目周边环境图

 

2. HC内支撑竖向围护选型

 

本项目开挖深度较浅,经计算比较,竖向围护采用SMW工法(H700型钢)及钻孔灌注桩均能满足安全及变形控制要求。在保证安全的前提下,为节省基坑造价,故基坑大部分区域采用SMW工法,基坑西侧由于不具备型钢回收条件,竖向围护采用直径900@1100灌注桩。

 

3. HC内支撑水平支撑选型

 

经计算,基坑水平向土压力约100KN。根据基坑尺寸、深度、周边环境,水平支撑可选用钢筋混凝土支撑或预应力HC内支撑两种支撑方案。

 

HC内支撑平面图

混凝土支撑平面布置图                               HC组合型钢支撑平面布置图

 

4. HC内支撑经济效益分析:

 

 

 

经比较HC组合型钢支撑造价节约达20%,具有显著的经济效益。

 

5. HC内支撑工期对比:

 

 

经比较HC组合型钢支撑工期节约达45%,具有显著的工期优势。

 

  结 语

 

从以上对比可以看出,周转材料事业部HC组合型钢内支撑体系在工期及经济性方面均有较大的优势,是一种值得大力推广的绿色施工工法。

 

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