1、深基坑水平环梁支撑体系换撑施工工法

1、深基坑水平环梁支撑体系换撑施工工法1. 前言基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性。深基坑工程具有很强的区域性，且安全系数相对更小，如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。目前国内深基坑工程通常采用基坑支护结构为钢筋混凝土钻孔灌注桩与水泥搅拌桩+水平支撑结构。环形水平支撑梁起到支撑边坡的作用，同时也会阻碍建筑结构的完成。在地下结构部分施工的同时必须考虑水平支撑体系的拆除，而此时深基坑还不具备回填土的条件，边坡在无新的支撑建立时，极有可能发生倒塌。因此，必须考虑支撑体系的更换，以保证边坡不会发生倒塌而损伤破坏已完成建筑结构。内支撑的拆除是内支

2、撑型深基坑工程施工中普遍存在的一个施工过程，采用换撑技术解决支护由于内支撑拆除所导致的稳定问题，使基坑支护在新的条件下重新建立平衡。实践证明，换撑技术方法简便实用，收效明显，在工程应用中有较好的适用性。2. 特点2.1节省工期:在建筑结构外围建立新的支撑体系，代替水平环梁支撑边坡。极大缩短了放坡及采用其他方式所用时间，达到缩短工期的目的，增加经济效益。2.2操作简便：混凝土换撑梁只需进行支模板，钢筋绑扎和混凝土浇筑。操作空间大，方便材料吊装周转。2.3安全性高:换撑梁使得建筑物与边坡围幕形成一个整体，极大地降低了边坡围幕在土方的侧压力或其他自然条件作用下发生倒塌，以致对建筑结构造成损伤破坏的可

3、能。施工后增强深基坑边坡整体稳定性，施工条件更安全。2.4成本经济:换撑梁的钢筋和混凝土用量小，架体和模板可以周转用作他用，节省了材料周转过程中的浪费。3.适用范围适用于深基坑建筑结构施工及大范围土方开挖边坡支护更换的新探索。4.工艺原理本工法是在临时水平支撑体系破除前，在已完成建筑结构与边坡之间浇筑相应尺寸的混凝土梁，从而建立新的水平支撑体系，以取代原有临时水平支撑体系，维持基坑边坡的牢固性。破除临时水平支撑体系，从而达到顺利进行后期施工的目的。工程第二道支撑体系已爆破完毕，地下三层墙体部分已经施工完毕时， 地下三层顶板施工完毕后第一道支撑体系（-4.8m）将阻碍地下二层墙体的施工，因此在地

4、下三层顶板浇筑的同时必须考虑换撑和第一道支撑体系的拆除。本工程基坑支护结构为钢筋混凝土钻孔灌注桩与水泥搅拌桩+两道水平支撑结构。在混凝土钻孔灌注桩顶端设一道混凝土压顶梁，在基坑内设置上下两道钢筋混凝土环形内支撑系统，由钢格构柱作为水平支撑结构的竖向支撑，钢格构柱下设混凝土灌注桩。表4.1基坑支护概况序号项目内容1支护结构体系灌混凝土灌注桩排桩支护桩+两道环形内支撑桩径有1100、1000、900、800，有效桩长分别为21.0米、19.5米、18.5米、18.5米2止水帷幕三轴水泥土搅拌桩650900,有效桩顶建筑标高:-4.100,有效桩长18.0米内支撑系统顶标高冠梁（腰梁）环形支撑第一道

5、撑-4.8m1400*8002800*800、2400*800、1000*800第二道撑-9.3m1400*12002800*1200、2400*1200、1000*1200、600*1200混凝土强度C30图4.1-1基坑支护平面图图4.1-2基坑支护剖面图5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程换撑梁梁底模板安装钢筋绑扎换撑梁梁帮模板安装加固建筑结构外墙（柱）及边坡水泥桩植筋混凝土施工施工架体搭设拆模养护临时水平支撑体系(水平环梁)拆除5.2操作要点 图5.2-1基坑换撑整体平面图图5.2-2换撑梁做法一图5.2-2换撑梁做法二5.2.1钢筋工程1、其中支撑梁钢筋需植入支护桩，植筋时先

6、用冲击钻钻孔，钻头直径应比钢筋直径大4 8mm左右，钢筋直径为16。钻孔深度按照混凝土结构加固设计规范GB503672006中提供的植筋基本锚固长度。因为孔钻完后内部会有很多混凝土灰渣垃圾，直接影响植筋的质量，所以孔洞应清理干净。可用空压机吹出浮沉，保证孔内干燥无积水。清孔完成后方可注胶，灌注方式应不妨碍孔洞中空气排出。锚固胶要选用合格的植筋专用胶水，使钢筋植入后孔内胶液饱满，又不能使胶液大量外流，以少许粘结剂外溢为宜，孔内注胶达到孔深的1/3。孔内注完胶后应立即植筋。将钢筋缓慢插入孔内，同时要求钢筋旋转，使结构胶从孔口溢出，排出孔内空气，钢筋外露部分长度保证工程需要。植筋施工完毕后小时之内严

7、禁有任何扰动，以保证结构胶的正常固化。2、 钢筋要随进随用，避免因在现场放置时间长产生浮锈，污染模板而影响混凝土的饰面效果，钢筋加工时应考虑其迭放位置和穿插顺序，根据钢筋的占位避让关系确定加工尺寸,应考虑钢筋接头形式，接头位置，搭接长度，锚固长度对钢筋绑扎影响的控制点，通长钢筋应考虑端头弯钩方向控制，以保证钢筋总长度，钢筋位置准确和保护层厚度符合要求，钢筋下料及成型的第一件产品必须经自检确认无误后，方可继续生产，必须确保钢筋在模板中的定位准确，保护层厚度为35mm，宜采用塑料垫块，塑料卡环呈梅花型放置，颜色应与清水混凝土的颜色接近，定位钢筋的端头涂刷防锈漆，并套上与混凝土颜色接近的塑料套,定位

8、钢筋在距底部和上部各50mm处设置，绑扎钢丝宜选用20-22，且无锈的钢丝，每一竖向筋与水平筋交叉点均绑扎，绑扎丝拧紧应不少于两圈，丝头均应朝向截面中心,扎丝绑完后要将扎丝尾向里或侧边按倒，以防外露导致混凝土表面出现锈斑。3、钢筋安装允许偏差：表5.2钢筋工程安装允许偏差及检查方法项次项目允许偏差检查方法mm1绑扎骨架长5尺量2受力主筋间距10尺量弯起点位置153箍筋间距10尺量连续5个间距4保护层厚度柱+2-3尺量连续三档，取最大值。5.2.2模板工程1、模板及支撑必须有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受所浇筑混凝土的重量以及施工荷载；支架的立柱底需铺设垫板。2、模板应接缝严密，不得漏浆

9、；在浇筑混凝土前模板内的杂物清理干净。3、模板的拆除待混凝土强度达到要求强度后，方可进行模板拆除。拆除作业时，无关人员应使其撤离，防止发生安全事故。5.2.3混凝土工程1、换撑梁结构砼标号应与地下室该标高处结构层梁板标号相同。2、换撑结构为钢筋混凝土结构，严禁在换撑结构内铺设空心管。3、原材料的质量要求1）水泥：应选用符合普通硅酸盐水泥质量要求，矿物掺和料选用粉煤灰、矿粉等，并应符合GB/T18736-2002高强高性能混凝土用矿物外加剂中规定的质量要求，不得含有对混凝土及钢材有害的成分。原材料的选用同一工程的水泥应为同一厂家生产、同一品种、同强度等级的水泥，以保证颜色均匀。2）骨料：细骨料必

10、须符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法的规定，粗骨料必须符合普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法的规定，粗骨料的最大粒径宜不大于25mm，所用粗骨料应连续级配良好，颜色一致，洁净，含泥量小于，泥块含量小于，针片状颗粒不大于，细骨料应选择级配良好，颜色一致的河砂或人工砂，宜选用中砂。3）混凝土选用非碱活性骨料，使用条件按DB29-176-2007天津市预防混凝土碱-集料反应技术规程中的规定执行，混凝土中使用的外加剂必须符合DBJ01-61-2002混凝土外加剂应用技术规程的要求，并且不得使用含有氯盐的早强剂。混凝土拌合物工作性能优良，无离析、泌水现象，压力泌水率应小于22，坍落度的90min

11、经时损失应小于30，混凝土拌合物运输到达现场后，用于浇筑换撑梁的混凝土坍落度宜为16020mm。4）拌和用水及养护用水拌和及养护用水必须是无色无味，符合JGJ63-2006混凝土拌合用水标准规定的质量要求。5）配合比设计的原则：混凝土的配合比应满足普通混凝土的常规要求，还应使混凝土具有良好的色均性，根据工程所处环境，考虑混凝土结构耐久性的要求，宜按照CECS207:2006高性能混凝土应用技术规程的有关规定来进行混凝土的制备。4、混凝土的运输混凝土拌合物从搅拌结束到施工现场使用不宜超过120min在浇注过程中严禁添加配合比外用水,混凝土拌合物运输到施工现场，应逐车检查坍落度，检查颜色有无变化，

12、并观察有无分层离析现象，并作好记录，对工作性和颜色不符合要求的拌合物严禁使用。5、混凝土的浇筑混凝土浇筑前须先清理模板内垃圾，保持模内清洁，无积水，混凝土浇筑时，振捣的方法应按样板构件试验确定振捣的方法及工艺进行，混凝土应能充满模板，达到流平，密实的程度，减少表面气泡,混凝土自由下料高度应控制在2m以内，如果混凝土落差大于2m，应在布料管上接一软管，伸到模板内，保持下料高度不超过2m；采用振捣棒进行振捣时，混凝土振点应均匀分布，并应随浇注连续进行，振捣棒的插入深度要大于浇筑层厚度，使浇注的混凝土形成均匀密实的结构，混凝土先后两次浇筑的间隔时间不超过30min。如需分次浇筑时，第二次浇筑前要将下

13、层混凝土顶部的150mm厚的混凝土层重新振捣，以便使两次浇筑的混凝土结合成密实的整体,如先后两次混凝土浇筑时间间隔超过30min或是虽未超过30min，但凭振捣棒的自重已不能穿入下层混凝土，就不能直接浇筑第二层混凝土，应按接槎处理，振捣过程中应避免撬振模板、钢筋、每一振点的振动时间应以混凝土表面不再下沉无气泡逸出为止，一般为30s，要避免过振发生离析，振捣棒要缓慢抽出；振捣过程中要使振捣棒离混凝土的表面，最终作为饰面的混凝土表面保持不小于50mm的距离；振捣过程中，尽可能减少砂浆的飞溅，并及时清理掉溅于模板内侧的砂浆。6、混凝土的养护对混凝土暴露表面的养护应自初凝之前开始，最初的养护应以塑料布

14、覆盖保湿为主，随龄期的增长适时采用洒水和保湿并用，以保证混凝土表面色均性。1）换撑梁结构砼标号应与地下室该标高处结构层梁板标号相同。2）换撑结构为钢筋混凝土结构，严禁在换撑结构内铺设空心管。 6.材料与设备6.1材料：钢筋、混凝土、木模板、钢管等6.2设备：混凝土振捣器、混凝土输送泵等。7.质量控制7.1实体结构质量清水混凝土的实体质量除满足GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范要求外,应满足工程所处条件下的耐久性的要求。表7.1混凝土结构允许偏差项次项目允许偏差mm检查方法国家规范标准项目创优标准1轴线位置柱85尺量2垂直度层高5m85经纬仪或吊线、尺量层高5m1083标高层

15、高105水准仪、尺量4截面尺寸柱8、53尺量5表面平整度832m靠尺、塞尺6保护层厚度柱5、3尺量7预留、孔洞中心线位置1510尺量7.2外观质量1、颜色混凝土在同一视觉空间内,表面颜色一致,色泽均匀。2、表面质量几何与外观尺寸、立面垂直度，表面平整度达到规范的指标。混凝土表面不得出现蜂窝、麻面、砂带、冷接缝和表面损伤等，不得受到污染和出现斑迹，混凝土表面裂纹宽度不得超过0.2mm。3、表面气泡混凝土表面一平米面积上的气泡面积总和不大于600mm2，最大气泡直径不大于5mm深度不大于4mm,模板拼缝印迹整齐、均匀。8.安全措施8.1认真执行各项安全管理制度对施工项目的安全施工的经常化、制度化和

16、规范化的管理，通过执行制度，促进安全管理工作。8.2安全管理负责制要有各级安全管理负责制，责任明确，责任到人。8.3安全管理的工作重点1、安全生产教育：在拆撑前对所有作业工人进行安全教育。 2、防止触电1）所有电线线路的安装必须由专职电工完成。2）现场临时用电不得随地乱拖，必须采用绝缘吊钩架空保护。3）用电设备必须要有防雨防砸措施，不得明露。4）班前应先检查用电设备，用电设备不得带病操作，下班应切断电源，锁好电箱。3、脚手架一定要有临边防护措施，防高空坠落。8.4 管理细则1、进入现场要带安全帽，高空作业要系安全带，起吊物下严禁站人。2、严禁酒后上岗，工作时严禁耍闹，不得赤脚和穿拖鞋上班。9.

17、环保措施9.1在施工现场噪音排放达标：结构施工，昼间70dB，夜间55dB。合理安排施工时间，将噪音较大的机械安排在非休息时间施工，从而减轻施工噪音。加强对机械保养力度，使噪音污染降到最低。9.2生活及生产污水达标：污水排放符合天津市水污染物排放标准。9.3施工垃圾分类处理，尽量回收利用。如果无法进行工程消化的，按照市政部门的规定和建设单位的要求将建筑垃圾及时清运到指定地点。9.4节约水、电、纸张等资源消耗，节约资源，保护环境。11.效益分析我单位承建的天津宝龙国际中心城市广场工程中应用了深基坑水平环梁支撑体系换撑施工工法，加快了工程施工进度，减少了安全文明施工的投入及模板周转过程中的损耗与浪

18、费。此工法相对于其他方法操作简单安全，实用性强，减少了后期维护费用，节约工期15天。12.应用实例天津宝龙国际中心城市广场工程是目前开发区重点建工项目，本工程位于天津于家堡金融区规划规划新港二号路以南、于理道以北、新华路以东、堡京路以西。临近塘沽外滩公园，属海河沿岸。天津宝龙国际中心和天津宝龙城市广场工程1#楼地上43层，地下3层，结构高度164.7m，功能主要为服务式公寓；2#楼地上31层，地下3层，结构高度为120.9米，功能为办公及服务式公寓；3#楼地上59层，地下3层，结构高度为249.9米，主要功能为高档写字楼；裙房地上4层，地下3层，功能主要为商业、会所及餐饮。合同工期为2011年4月15日至2013年7月27日，工程总占地30141.1，总建筑面积374363，其中地下建筑面积74856，地上299507。本工法适用于施工时工期