钢支撑施工方案

上述三种支撑拆除方法中，爆破拆除法由于其经济性适中而且施工速度快、效率高以 及爆破之后后续工作相对简单的特点，近年来得到了广泛的推广应用。 16.7.3 钢支撑

钢支撑钢支撑架设和拆除速度快、架设完毕后不需等待强度即可直接开挖下层土方，而 且支撑材料可重复循环使用的特点，对节省基坑工程造价和加快工期具有显著优势，适用于 开挖深度一般、平面形状规则、狭长形的基坑工程中。但与钢筋混凝土结构支撑相比，变形 较大，比较敏感，且由于圆钢管和型钢的承载能力不如钢筋混凝土结构支撑的承载能力大， 因而支撑水平向的间距不能很大，相对来说机械挖土不太方便。在大城市建筑物密集地区开 挖深基坑，支护结构多以变形控制，在减少变形方面钢结构支撑不如钢筋混凝土结构支撑， 如能根据变形发展，分阶段多次施加预应力，亦能控制变形量。

图 16-47 钢支撑施

工

钢支撑体系施工时，根据围护挡墙结构形式及基坑的挖土的施工方法不同，围护挡墙上 的围檩形式也有所区别。一般情况下采用钻孔灌注桩、SMW、钢板桩等等围护挡墙时，必 须设置围檩，一般首道支撑设置钢筋混凝土围檩、下道支撑设置型钢围檩。混凝土围檩刚度 大，承载能力高，可增大支撑的间距。钢围檩施工方便，钢围檩与挡墙间的空隙，宜用细石 混凝土填实。

图 16-48 混凝土围檩

檩

图 16-49 型钢围

当采用地下连续墙作为围护挡墙时，根据基坑的形状及开挖工况不同，可以设置围檩、 以可以不设置围檩，当设置围檩体系时，可采用钢筋混凝土或钢围檩。无围檩体系一般用在 地铁车站等狭长型基坑中，钢支撑与围护挡墙间常采用直接连接，地墙的平面布置为对称布 置，一般情况下一幅地墙设置两根钢支撑。下图 16-50 为上海市某地铁车站局部钢支撑平面 布置图，图中每副地墙设置两根钢支撑、端部采用角撑部位设置预埋件与钢支撑连接。

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图 16-50 某地铁车站钢支撑平面布置图

无围檩支撑体系施工过程时，应注意当支撑与围护挡墙垂直时支撑与挡墙可直接连接， 无需设置预埋件，当支撑与围护挡墙斜交时，应在地墙施工时设置预埋件，用于支撑与挡墙 间连接。无围檩体系的支撑施工应注意基坑开挖发生变形后，常产生松弛现象，导致支撑坠 落。目前常用方法有两种：1） 凿开围檩处围护墙体钢筋，将支撑与围护墙体钢筋连接；2） 围护墙体设置钢牛腿，支撑搁置在牛腿上。

图 16-51 无围檩体

系

钢支撑的施工根据流程安排一般可分为测量定位、起吊、安装、施加预应力以及拆撑等 施工步，以下分别为各个施工步进行说明：

1. 测量定位 钢支撑施工之前应做好测量定位工作，测量定位工作基本上与混凝土支撑的施工相一

致，包含平面坐标系内轴线控制网的布设和场区高程控制网的布设两个大方面的工作。 钢

支撑定位必须精确控制其平直度，以保证钢支撑能轴心受压，一般要求在钢支撑安装 时采用测量仪器（卷尺、水准仪、塔尺等）进行精确定位。安装之前应在围护体上作好控制 点，然后分别向围护体上的支撑埋件上引测，将钢支撑的安装高度、水平位置分别认真用红 漆标出。 2. 钢支撑的吊装 从受力可靠角度，纵横向钢支撑一般不采用重迭连接，而采用平面刚度较大的同一标 高连接，以下针对后者对钢支撑的起吊施工进行说明。 第一层钢支撑的起吊与第二及以下

层支撑的起吊作业有所不同，第一层钢支撑施工时， 空间上无遮拦相对有利，如支撑长度一般时，可将某一方向（纵向或者横向）的支撑在基坑 外按设计长度拼接形成整体，其后 1～2 台吊车采用多点起吊的方式将支撑吊运至设计位置

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和标高，进行某一方向的整体安装，但另一方面的支撑需根据支撑的跨度进行分节吊装，分 节吊装至设计位置之后，再采用螺栓连接或者焊接连接等方式与先行安装好的另一方向的支 撑连接成整体。

第二及以下层钢支撑在施工时，由于已经形成第一道支撑系统，已无条件将某一方向 的支撑在基坑外拼接成整体之后在吊装至设计位置。因此当钢支撑长度较长，需采用多节钢 支撑拼接时，应按“先中间后两头”的原则进行吊装，并尽快将各节支撑连起来，法兰盘的 螺栓必须拧紧，快速形成支撑。对于长度较小的斜撑在就位前，钢支撑先在地面预拼装到设 计长度，拼装连接。

支撑钢管与钢管之间通过法兰盘以及螺栓连接。当支撑长度不够时，应加工饼状连接 管，严禁在活络端处放置过多的塞铁，影响支撑的稳定。

3. 预加轴力 钢支撑安放到位后，吊机将液压千斤顶放入活络端顶压位置，接通油管后开泵，按设计

要求逐级施加预应力。预应力施加到位后，在固定活络端，并烧焊牢固，防止支撑预应力损 失后钢锲块掉落伤人。预应力施加应在每根支撑安装完以后立即进行。支撑施加预应力时， 由于支撑长度较长，有的支撑施加预应力很大，安装的误差难以保证支撑完全平直，所以施 加预应力的时候为了确保支撑的安全性，预应力分阶段施加。支撑上的法兰螺栓全部要求拧 到拧不动为止。

支撑应力复加应以监测数据检查为主，以人工检查为辅（监测数据检查：监测数据检查 的目的是控制支撑每一单位控制范围内的支撑轴力。其复加位置应主要针对正在施加预应力 的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑。复加应力时应注意每一幅连续墙上的支撑应 同时复加，复加应力的值应控制在预加应力值的 110%之内，防止单组支撑复加应力影响到 其周边支撑。

采用钢支撑施工基坑时，最大问题是支撑预应力损失问题，特别深基坑工程采用多道钢 支撑作为基坑支护结构时，钢支撑预应力往往容易损失，对在周边环境施工要求较高的地区 施工、变形控制的深基坑很不利。造成支撑预应力损失的原因很多，一般有以下几点：1） 施工工期较长，钢支撑的活络端松动；2）钢支撑安装过程中钢管间连接不精密；3）基坑围 护体系的变型；4）下道支撑预应力施加时，基坑可能产生向坑外的反向变形，造成上道钢 支撑预应力损失。5）换撑过程中应力重分布。

因此在基坑施工过程中，应加强对钢支撑应力的检查，并采取有效的措施，对支撑进行 预应力复加。预应力复加通常按预应力施加的方式，通过在活络头子上使用液压油泵进行顶 升，采用支撑轴力施加的方式进行复加，施工时及其不方便，往往难以实现动态复加。目前 国内外也可设置专用预应力复加装置，一般有有螺杆式及液压式两种动态轴力复加装置。采 用专用预应力复加装置后，可以实现对钢支撑动态监控及动态复加，确保了支撑受力、及基 坑的安全性。

图 16-52 螺杆式预应力复加装置

图 16-53 液压式预应力复加装置

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对支撑的平直度、连接螺栓松紧、法兰盘的连接、支撑牛腿的焊接支撑等进行一次全面 检查。确保钢支撑各节接管螺栓紧固、无松动，且焊缝饱满。 4. 钢支撑施工质量控制

①钢立柱开挖出来后，用水准仪根据设计标高来划线焊接托架。 ②基坑周围堆载控制在 20kPa/m2 以下。

③作好技术复核及隐蔽验收工作，未经质量验收合格，不得进行下道工序施工。 ④电焊工均持证上岗，确保焊缝质量达到设计及国家有关规范要求，焊缝质量由专人检 查。

⑤法兰盘在连接前要进行整形，不得使用变形法兰盘，螺栓连接控制紧固力矩，严禁接 头松动。

⑥每天派专人对支撑进行 1-2 次检查，以防支撑松动。

⑦钢支撑工程质量检验标准为：支撑位置标高允许偏差 30 ㎜，平面允许偏差：100 ㎜； 预加应力：允许偏差：±50kN；立柱位置标高允许偏差：30 ㎜，平面允许偏差：50 ㎜。

5. 支撑的拆除 按照设计的施工流程拆除基坑内的钢支撑，支撑拆除前，先解除预应力。

16.7.5 支撑立柱的施工

内支撑体系的钢立柱目前用得最多的形式为角钢格构柱，即每根柱由四根等边角钢组 成柱的四个主肢，四个主肢间用缀板或者缀条进行连接，共同构成钢格构柱。

钢格构柱一般均在工厂进行制作，考虑到运输条件的限制，一般均分段制作，单段长 度一般最长不超过 15m，运至现场之后再组成整体进行吊装。钢格构柱现场安装一般采用“地 面拼接、整体吊装”的施工方法，首先将工厂里制作好运至现场的分段钢立柱在地面拼接成 整体，其后根据单根钢立柱的长度采用两台或多台吊车抬吊的方式将钢格构柱吊装至安装孔 口上方，调整钢格构柱的转向满足设计要求之后，和钢筋笼连接成一体后就位，调整垂直度 和标高，固定后进行立柱桩混凝土的浇筑施工。

钢格构柱作为基坑实施阶段的重要的竖向受力支承结构，其垂直度至关重要，将直接 影响钢立柱的竖向承载力，因此施工时必须采取措施控制其各项指标的偏差度在设计要求的 范围之内。钢格构柱垂直度的控制首先应特别注意提高立柱桩的施工精度，立柱桩根据不同 的种类，需要采用专门的定位措施或定位器械，其次钢立柱的施工必须采用采用专门的定位 调垂设备对其进行定位和调垂。目前，钢立柱的调垂方法基本分为气囊法、机械调垂架法和 导向套筒法三大类（具体方法详见 18.2.2 一柱一桩施工）。其中机械调垂法是几种调垂方法 中最经济实用的，因此大量应用于内支撑体系中的钢立柱施工中，当钢立柱沉放至设计标高 后，在钻孔灌注桩孔口位置设置 H 型钢支架，在支架的每个面设置两套调节丝杆，一套用 于调节钢格构柱的垂直度，另一套用于调节钢格构柱轴线位置，同时对钢格构柱进行固定。

具体操作流程为：钢格构柱吊装就位后，将斜向调节丝杆和钢柱连接，调整钢格构柱 安装标高在误差范围内，然后调整支架上的水平调节丝杆，调整钢柱轴线位置，使钢格构柱 四个面的轴向中心线对准地面（或支撑架 H 型钢上表面）测放好的柱轴线，使其符合设计 及规范要求，将水平调节丝杆拧紧。调整斜向调节丝杆，用经纬仪测量钢柱的垂直度，使钢 立柱柱顶四个面的中心线对准地面测放出的柱轴线，控制其垂直度偏差在设计要求范围内。

16.8 工程实

例

16.8.1 中国平安金融大厦设计实例

1.工程概况

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中国平安金融大厦工程由 39 层主楼和 4 层裙楼组成。主楼采用 SRC 框架-钢核心筒结构

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