预应力鱼腹梁工具式组合内支撑施工应用李增玉马秀玲蒲伟

预应力鱼腹梁工具式组合内支撑施工应用李增玉马秀玲蒲伟

李增玉马秀玲蒲伟

中国建筑第二工程局有限公司云南昆明650100

【摘要】结合具体施工案例，介绍预应力鱼腹梁工具式组和内支撑的工作原理施工工艺。在基坑开挖过程中，能确保基坑安全和控制变形量，减少支护结构的安装、拆除、土方开挖造价及工期。

【关键词】预应力鱼腹梁施工工艺变形量

1、预应力鱼腹梁工具是组合内支撑在我国的发展

随着我国经济的高速发展，城市地面空间日趋紧张，三维城市空间已开始作为一种重要的自然资源加以开发。地下设施建筑、地下物流、地下能源与物资储备等设施的广泛建设，给预应力鱼腹梁支撑技术带来了巨大的市场空间。

1.1、工作原理

预应力鱼腹梁结构与传统支撑梁结构的受力如图所示，从图中可以看出，在基坑外水土压力作用下，预应力鱼腹梁式围檩结构将向基坑变形，通过对钢绞线进行张拉，施加预应力，张紧的钢绞线将给鱼腹梁支撑杆件产生了一个较大的反作用力，使作用于鱼腹梁围檩上的弯矩大大减少，降低鱼腹梁的弯曲变形量。

1.2、特点

a支护：用料---减少支撑的钢材数量。

造价---降低复杂地质围护结构造价。

b施工工期---缩短围护结构、挖运土和支撑拆除的工期。

c节能减排---所用的支护构件均可以多次使用，降低支护材料的损耗。

d控制变形---增加预应力，有效的控制基坑变形。

e支护安全---围护结构的安全性高、整体性好、可有效避免延性破坏。

f施工工艺---安装、拆除方便快捷，有较大的施工作业页面，使其他施工工序能有效进行。

2、工程实例

2.1项目概况

昆明西山万达广场位于昆明市西山区前兴路云南妇产科医院南。项目分为东西两个地块，总建筑面积为71.38万平方米，基坑最深21.05米。

由于按原锚索施工工艺施工过程中，产生大量的积水，对施工不利。经讨论后决定在西北角、西南角采用预应力鱼腹梁工具式组合内支撑对支护结构加固。

2.2、地质情况

根据本工程地质报告可知，场地土层总体以粘性土、粉土为主，次为泥炭质土、有机质粘土，呈典型的交替沉积特征。

2.3、施工工艺

2.3.1总体施工流程

施工准备→土方开挖→测量定位/标高控制/复核→开槽施工牛腿、托座、支撑梁→第一道工具式支撑安装施工→预应力施加→土方开挖→下二道工具式支撑安装施工→土方工程和支撑工程循环施工，直至基坑底→浇筑混凝土垫层、底板、侧墙→地下室结构强度达到设计强度→逐层回收工具式支撑→工程结束。

2.3.2.支撑安装施工准备

2.3.3支撑安装

立柱桩施工；现场放样及复核：样桩的施工放样严格按要求执行，即焊条、白灰、红方便袋三要素。样桩放好之后报项目技术负责人进行复核，复核无误后方可进行下一步工序。桩位偏差要求控制在10mm以内。

牛腿施工；基坑四周闭合边线上的钢牛腿设置应控制其上围檩中心线在同一个水平面，允许高差不大于±2mm（中心线）。焊好的钢牛腿须保证三处连接部位牢固可靠,有足够的稳定性,不得出现歪扭、虚焊现象；横杠水平度误差要控制在2㎜以内且其仰角应控制≥90度，且不得超过95度。

基准点设置及拉线定位；围檩安装之前须确定轴线基准点，用全站仪或者经纬仪通过坐标计算测设基坑相邻两个转角内侧的基点，通过该基点采用挂线的方法进行平面安装定位。要求实际安装轴线偏差不得超过±20mm。拉线用的线一般用弦线或棉线，直径以0.8~1.0mm为宜，现场以拉线的距离而定；线坠用来定中心，规格不定，直径通常以25～50mm为宜，线坠的坠尖要准确，以便对准中心点。

围檩安装；a安装围檩应遵循“先长后短，减少接头数”的原则，优先使用较长围檩，特别是标准节12M的构件，以减少接头数。

b围檩随支撑架设顺序逐段吊装,人工配合吊机将钢围檩安放于牛腿支架上,围檩就位后应检查钢牛腿是否因撞击而松动，如有松动立即补焊加固。

c围檩的连接部位和搭接部位必须满足强度要求，使用摩擦型高强螺栓紧固连接。

托座与支撑梁安装；a托座件的安装务必控制其水平标高，通过角撑、对撑、鱼腹梁的定位标高反推其顶面水平标高，误差不得超过±5MM；托座上部标高=支撑结构中心标高-（H型钢规格的1/2+支撑梁规格）。

b预应力施加完成之后，施工人员务必检查确保支撑横梁与角撑、对撑、鱼腹梁（仅限大跨度）的有效连接；尤其是角撑和对撑须用高强度螺栓进行紧固，以提高预应力支撑体系的整体刚度。

角撑安装；每道角撑安装前应先在地面进行预拼接并检查预拼后支撑的顺直度,拼接支撑两头（含千斤顶及TO构件）中心线的偏心度控制在2cm之内,经检查合格后按部位进行整体吊装就位。

鱼腹梁安装；鱼腹梁预拼完成后整体起吊摆放在支撑牛腿上，支撑起吊后两端由人工牵引，确保支撑整体稳定。钢绞线张拉应按顺序逐根进行，考虑因钢束之间摩阻力的影响，分三次张拉到设计应力，即第一次到20%设计值，第二次张拉到70%设计应力，第三次到100%设计应力。以保证整个鱼腹梁钢束张拉完毕后满足设计规定应力值。

传力件安装；传力件与围护的后置埋件及钢构等的焊接应逐层累焊至填满坡口，每道焊缝焊完后，都须清除焊渣及飞溅物，做到丰满牢固；焊接传力件时不得在装配式钢构件的母材上打火引弧。

预应力施加；各构件布置完毕后施加预应力的顺序如下：

a检查各部件螺栓的连接是否紧固，围檩与围护体系的连接状态。

b角撑加压。

c钢绞线加压。

3.结束语

预应力鱼腹梁支护系统，通过在安装阶段施加预应力、挖土阶段的随时补加预应力和增设支护构件，能够方便而又迅速地提高支护系统的刚度和强度，从而有效地消除了临时增加的施工荷载作用、不良地质条件等不利影响，大大提高了基坑支护系统在各种不利施工条件下的适应能力。

参考文献：

【1】JGJ120—2012，建筑基坑支护技术规程［S］．

【2】SQBJ/CT192—2014QJ，基坑围护装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑应用技术规程［S］．

【3】《建筑业十项新技术》(2010版)之工具式组合内支撑技术［M］．北京:中国建筑工业出版社，2010．

【4】潘平，方章聪．IPS预应力鱼腹梁结构在深基坑支护中的综合应用［J］．建筑施工，2013，33(4):11-12．