标准化施工工艺篇-第二分册-内支撑系统

《标准化手册-施工工艺篇》编委会

编制：张新安维辉潘波李文博

审核：赵何明

审批：王庆玺

中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司标准化手册第二分册内支撑系统

目录

1.概述..................................................一1-

2.钢支撑...............................................-9-

3.钢筋混凝土支撑....................................-40-

4.竖向支承...........................................-48-

5.换撑...............................................-60-

6.钢筋混凝土支撑切割拆除............................-63-

3,中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司

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第二分册内支撑系统

L概述

深基坑工程中的支护结构一般有两种形式，即围护墙结合内支撑系统和围护墙结

合锚杆（锚索）的形式。通过支撑或锚杆（锚索）系统，可以平衡作用在围护墙上所

受的水土压力，抑制基坑围护墙体的变形，从而降低对周边环境造成的不利影响，两

种支护结构形式的对比分析详见表l-lo

本章主要介绍内支撑系统的施工。

表1T两种支护结构形式对比分析

项目内支撑系统锚杆（锚索）系统

内支撑的受力可以有效传递和直接平衡，构

造简单，受力明确；可采用钢支撑、混凝土

锚杆（锚索）设置在围护墙的外侧，为施

撑及其组合，断面及布设灵活，整体强度和

工创造了空间，有利于提高基坑施工效

曹1刚度大；钢支撑可重复利用，节约资源；钢

率。

支撑施工速度快，安装后可直接受力；无需

占用周边地下空间资源。

缺锚杆（锚索）对周边地下空间后续利用可

点支撑设置较密，施工空间狭小，施工效率低。

能不来不利影响，需要拔除。

适用于较密实的砂土、粉土、硬塑到坚硬

的黏性土层或岩层中的大型、较深、邻近

适用范

适用范围广，适于各种土层。建筑物对变形敏感的基坑或不允许设内

围

支撑的基坑，存在有地下埋设物不允许损

坏的场地不宜采用。

内支撑系统由水平支撑与竖向支承两部分构成，目前已经在基坑施工中已得到广

泛应用，特别是软土地区的地铁深基坑工程中已成为一种主要的支护方式。内支撑作

为基坑开挖及结构施作阶段围护结构内外两侧压力差的平衡体系，经过多年的大量深

基坑工程实践，内支撑形式丰富多样，常用的内支撑按材料划分有钢支撑、混凝土支

撑、型钢支撑及钢筋混凝土与型钢组合支撑等形式，典型的内支撑系统布置形式如图

1-1所示。

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图1-1典型内支撑系统剖面图

随着社会的发展和进步，深基坑施工技术也得到了快速发展，基坑深度越来越深,

周边环境也越来越复杂，安全的要求越来越高，对支撑体系也提出了更高的要求，支

撑的刚度要高、结构断面要大、监测信息更完善（如所有钢支撑的轴力、变形等均能

够实时监测），组合支撑体系运用将越来越广泛。近年来，内支撑新技术得到开发，

如预应力鱼腹梁钢结构支撑技术在一些工程中得到运用。

1.1内支撑体系的构成

内支撑体系的主要构件为围橡（或圈梁）、水平支撑、钢立柱（格构柱）和立柱

桩，内支撑体系示意图详见图没有设置围橡的基坑，支撑直接作用在围护墙

上。

围楝（或圈梁）是协调支撑和围护墙间受力与变形的重要受力构件，能够加强围

护墙的整体性、改善围护结构的受力状况、并将其所受的水平力传递给支撑构件，并

减少围护墙位移，因此要有较好的刚度和较小的垂直位移。围橡有型钢或钢筋混凝土

结构两种形式。圈梁设在围护结构顶部，第一道支撑的围楝应尽量利用围护墙圈梁，

必要时将围护墙顶标高降低。

水平支撑是平衡围护墙外侧水平作用力的主要构件，要求传力直接、刚度好且分

布均匀。

钢立柱（格构柱）和立柱桩的作用是保证水平支撑的纵向稳定，加强支撑体系的

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空间刚度和承受水平支撑的竖向荷载，要求具有较好的刚度和较小的垂直位移。

图1.1-1内支撑体系示意图

L2内支撑体系的形式

支撑体系常用形式主要有单层或多层平面支撑体系和竖向斜撑体系。

平面支撑体系可以直接平衡支撑两端围护墙上所受到的侧压力，其构造简单，受

力明确，使用范围广。但当支撑长度较长时，应考虑支撑自身的弹性变形以及温度应

力等因素对基坑围护结构位移的不利影响。

竖向斜撑体系的作用是将围护墙所受的水平力通过斜撑传到基坑中部先浇筑的

斜撑基础上。斜向支撑体系在房屋建筑工程中应用较多，当基坑的面积大而开挖深度

一般时，如采用常规的按整个基坑平面布置的水平支撑，支撑和立柱的工程量将十分

巨大，而且施工工期长，中心岛结合竖向斜撑的围护设计方案可有效的解决此难题。

竖向斜撑一般采用钢管支撑，在端部穿越结构外墙段用H型钢替代，以方便穿越结构

外墙并设置止水措施，基坑竖向斜撑系统见图L2T所示。

地铁深基坑施工中，主要采用平面支撑体系，本章主要介绍平面支撑体系的施工。

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图1.2-1基坑竖向斜撑系统

1.3内支撑体系布置原则

（1）平面布置原则

水平支撑系统中内支撑与围模必须形成稳定的结构体系，和可靠的连接，以满足

承载力、变形和稳定性要求。支撑系统的平面布置形式众多，同一个基坑工程采用多

种支撑布置形式均是可行的，但科学合理的支撑布置形式应兼顾基坑工程特点、主体

地下结构布置及周边环境保护要求和经济性等综合因素，做到和谐统一。

1）一般要求：

①支撑断面及间距应确保支撑系统的强度、刚度，其整体变形和构件承载力满足

要求；

②支撑布置应考虑土方工程的施工要求，隔一定距离设置取土点和设备垂直吊运

通道，其位置支撑水平间距不小于4m；

③支撑的平面布置应尽可能利用主体工程桩作为支撑立柱桩；

④水平支撑应在同一平面内形成整体，上、下各道支撑杆件应布置在同一竖向平

面内。

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⑤支撑系统平面布置时，应考虑避开主体工程的柱网轴线、梁体、墙体及降水井

位置，避免上述结构与后拆支撑相碰，并满足后续工序施工作业的空间和条件；

⑥当支撑系统采用混凝土围楝时，沿围楝方向支撑点间距不宜大于9m；采用钢围

楝时，支撑点间距不宜大于4m；

⑧坑内出现阳角时，应在阳角的两个方向均设置支撑点：

⑧对于无围楝的地下连续墙，每一幅墙必须设两道钢支撑，且支撑点应距离地下

连续墙接缝不小于50cm；

⑨钢支撑应与围护墙或钢围楝垂直，当不垂直时应设置钢牛腿，严禁采用简单垫

钢板等方式。

2）钢支撑体系。钢支撑体系平面布置原则除了应遵循上述一般要求之外，尚应

满足下列要求：

①地铁基坑以长条形为主，支撑宜采用对撑、混凝土撑并结合角撑等简洁布置；

对于宽大基坑，可用十字正交、纵横方向垂直的平面布置形式；

②支撑平面布置应避免出现复杂节点形式，尽量使用标准装配式节点，以及减少

焊接工作；

③支撑间距在满足承载力要求的情况下，应加大支撑平面布置间净距，以便于土

方的开挖。

3）混凝土支撑体系。钢筋混凝土支撑体系平面布置原则除了应遵循上述一般要

求之外，尚应满足下列要求：

①水平支撑可采用由对撑、角撑、圆环撑、半圆环撑、拱形撑、边桁架及连系杆

件等结构形式所组成的平面结构；地铁基坑长条形为主，可设置以短边方向的对撑体

系，基坑端头可设置水平角撑体系支撑；

②当基坑周边紧邻保护要求较高的建（构）筑物、地铁车站或隧道，对基坑工程

的变形控制要求较为严格时，或者基坑面积较小、两个方向的平面尺寸大致相等时，

或者基坑形状不规则时，其他形式的支撑布置有较大难度时，宜采用相互正交的对撑

布置形式；

③当基坑面积较大，平面形状不规则时，同时在支撑平面中需要留设较大作业空

间时，宜采用角部设置角撑、沿短边方向的对撑结合边桁架的支撑体系；

④基坑平面为规则的方形、圆形或者平面虽不规则但基坑两个方向的平面尺寸大

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致相等，可采用圆环形支撑；当基坑两个方向平面尺寸相差较大时，也可采用双半圆

环支撑或者多圆环支撑；

⑤当必须利用支撑构件兼作施工平台或栈桥时，除应满足内支撑体系计算的有关

规定外，尚应满足作业平台（或栈桥）结构的承载力和变形要求。

（2）竖向布置原则

基坑竖向支撑需要布置的道数，主要根据工程场地水文、土层地质情况、周围环

境保护要求、基坑围护结构的承载力和变形控制计算确定，同时应满足土方工程的施

工需要。

1）支撑与围护结构及围楝连接处不应出现拉力；

2）支撑应避开主体结构地下结构底板和楼板的位置，并应满足主体地下结构施

工对墙、柱钢筋连接长度要求；未拆除的支撑底面与下方主体结构楼板间的净距离不

宜小于70cm,以满足楼板混凝土作业及侧墙止水板作业空间的需要；

3）支撑至坑底的距离一般不小于3m,最困难不得小于2.7m,以满足挖土机械作

业的需要；

4）采用多层水平支撑，各层水平支撑宜布置在同一竖向平面内，层高近距不宜

小于3mo

1.4内支撑体系的类型

支撑体系主要类型可分为钢支撑、钢筋混凝土支撑及钢和混凝土组合支撑，各种

形式的支撑体系根据其材料特点具有不同的优缺点和适用范围。由于基坑规模、环境

条件、主体结构以及施工方法等的不同，难以对支撑结构选型确定出一套标准的方法,

应以确保基坑安全可靠的前提下做到经济合理、施工方便为原则，根据实际工程具体

情况综合考虑确定，各类支撑体系的特点及适用范围见表1.4-lo

表L4-L各类支撑体系的特点及适用范围

支撑体系形式特点及适用范围

（1）节点简单，节点形式少，可采用定型节点成品；

（2）可反复使用，经济性较好；

（3）支撑安装和拆除时间短；

十字正交支撑

（4）传力体系清晰、受力直接；

形式

钢支撑体系（5）挖土空间小，出土速度慢：

（6）适用于形状规则、基坑面积较小、开挖深度一般的方形

基坑

对撑结合角撑（1）节点简单，节点形式少，可采用定型节点成品；

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支撑体系形式特点及适用范围

形式（2）可反复使用，经济性较好；

（3）支撑安装和拆除时间短；

（4）传力体系清晰、受力直接；

（5）挖土空间小，出土速度慢；

（6）适用于形状规则、基坑面积较小、开挖深度一般的狭长

形基坑

（1）支撑系统传力直接以及受力明确；

（2）支撑刚度大变形小的特点，在所有平面布置形式的支撑

正交支撑形式体系中最具控制变形的能力；

（3）挖土空间小，出土速度慢；

（4）适用于敏感环境下面积较小或适中的基坑工程中应用

（1）支撑系统受力明确；

（2）各块支撑受力相对独立，可实现支撑和挖土流水化施工，

对撑结合角撑

缩短基坑工期；

支撑形式

（3）无支撑面积大，出土空间大，可加快土方的出土速度；

（4）适用于环境保护要求高、形状呈较规则方形的基坑

筋混凝土支撑体（1）各块支撑受力相对独立，可实现支撑和挖土流水化施工，

系缩短基坑工期；

对撑角撑结合

（2）无支撑面积大，出土空间大，可加快土方的出土速度；

边桁架形式

（3）适用于各种复杂形式的深基坑，软土地区中应用最多的

支撑平面布置形式

（1）充分发挥混凝土抗压性能，受力合理，经济性较好；

（2）无支撑面积大，出土空间大，可加快土方的出土速度：

圆环形、半圆

（3）受力均匀性要求高，对基坑土方施工单位的管理和技术

环形、双圆环

能力要求高；

形及其它组合

（4）下层土方的开挖必须在上层支撑全部形成并达到强度之

形式

后方可进行；

（5）适用于面积大及一些各种形状的异形深基坑

（1）可充分发挥钢支撑与混凝土支撑的优点；

（2）基坑端部采用混凝土支撑，可发挥混凝土支撑刚性大，

同层平面组合

控制基坑角部变形，同时可避免出现复杂的钢支撑节点；

形式

（3）基坑中部设置钢支撑，施工速度快、工程造价低；

（4）适用于面积、开挖深度一般、形状呈方形的深基坑

（1）可充分发挥钢支撑与混凝土支撑的优点；

钢与混凝土组合

（2）第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，必要时可通过局部区

支撑体系

域适当加强作为施工栈桥，方便施工、降低施工技术措施费；

（3）第二道以下支撑采用钢支撑，可加快施工速度和节约工

分层组合形式

程造价；

（4）上下各层支撑采用简单的正交布置或者对撑结合角撑的

支撑布置形式，而且支撑中心线应上下对应；

（5）适用面积、开挖深度一般、形状呈方形的深基坑

备注：内容参照中国土木工程学会力学及岩土工程分会编著的《深基坑支护技术指南》。

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2.钢支撑

2.1概述

钢支撑体系是将钢构件用焊接或螺栓拼接支撑在基坑围护结构上，控制其变形的

结构体系，通常为装配式，可重复周转使用，由钢围楝（又名钢腰梁，围护结构为地

下连续墙时可省略）、钢角撑、钢支撑、钢牛腿及其他附属装配式构件组成，钢支撑

组成结构如图2.1-1所示。

图2.1-1钢支撑组成结构图（图中单位以mm计）

钢支撑的节点构造简单、节点形式统一，一般为对撑或斜撑布置形式，正交布置

的十字撑在地铁工程使用极少。目前常用的钢支撑体系一般有钢管和型钢两种形式，

地铁基坑一般使用钢管撑较多，常用规格型号有①580mm、①609mm和①800mm三种，

其中以①609mm钢管撑最为常见，①800mm钢管撑目前逐步得到推广应用，壁厚有

12mm、14mm、16mm和20mm等规格；型钢则有H型钢和工字钢等形式。

钢支撑架设及拆除速度快，架设完毕后可直接受力，随即可进行下层土方开挖，

而且钢支撑材料可重复循环使用，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、狭长型的基坑工程，成为地铁车站基坑工程首选

的支撑体系。缺点是整体稳定性差，刚度小，只能承受轴向压力，当基坑跨度较大时,

钢支撑会因挠度过大而容易失稳。

2.2钢支撑组成

钢支撑由固定端、活络头、中间段组成，长度根据实际需要调节中间段的组合进

行拼接，钢支撑配套构件有钢牛腿、钢围椽、围椽支架等。

（1）固定端

固定端是支撑的一个端部，作为支撑与围护结构的受力部位，应力较为集中，且

往往由于接触面不平整容易发生点接触现象，其结构特殊与中间段不同，不得用中间

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段替代固定端，固定端长度为一般为3m。

（2）活络头

活络头是支撑的另一个端部，作为施加预应力的装置，可安放千斤顶，并自由伸

缩，待预应力施加完毕后可通过加塞楔形铁块固定活络端。活络头长度为2.2〜3.0m,

最大可伸长80cm,（钢支撑预应力活络端构造如图2.2-1所示）。楔形钢块能够调节活

络头的伸出长度并锁定。钢楔规格应满足以下要求：钢楔表面应刨光；钢楔的长度应

大于30cm,宽度应为4cm；钢楔的厚度应按模数配置，一般可为2、3、4、5、6cm；

每根支撑应配备一副斜钢楔，斜钢楔大小端厚度差2〜3cm为宜。

图2.2-1钢支撑预应力活络端构造图

（3）中间段

支撑的中间部位，由数段管节组成，采用法兰盘连接，管节的长度有2、3、5、7、

9（m）多种模数，同时备有20〜50cm的短管节可根据基坑宽度调整使用。

（4）钢牛腿

钢牛腿是焊接在围护墙上的一种构件，主要是对支撑或围橡进行支承，承受钢支

撑和围橡的自重，防止钢支撑或围橡脱落，有装配式牛腿和焊接式牛腿两种。排桩围

护应在围樵上设置牛腿，地下连续墙围护应在钢筋笼内设置斜撑及直撑预埋钢板，直

撑不设预埋钢板时，可在基坑开挖时凿出钢筋笼主筋焊接在钢筋上。

1）装配式牛腿

斜支撑应设置斜撑支座以承受剪力的构件，斜撑支座优先使用装配式牛腿，以缩

短斜撑安装时间。装配式牛腿包括凹形预埋件和凸形斜牛腿，凹形预埋件先行浇筑于

地下连续墙内，凸形斜牛腿与其斜交镶嵌后螺栓连接，组成一个水平方向受力构件，

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装配式牛腿如图2.2-2所示。也有在浇筑混凝土圈梁时，在圈梁上设钢筋混凝土支座。

图2.2-2装配式牛腿现场照片

2）焊接式牛腿

焊接式牛腿是将钢牛腿焊接在围护结构钢筋或预埋钢板上，钢牛腿预埋钢板如图

2.2-3所示。钢支撑下部支撑可采用钢板牛腿形式，每一端应至少设置2个。钢板牛

腿宜采用2cm三角形钢板，长度不小于20cm,高度不小于15cm。钢牛腿焊接焊缝应

采用双面角焊缝，且焊缝高度不小于lOinm

图2.2-3钢牛腿预埋钢板照片

（5）钢围橡

钢围楝应放置在围楝支架上，一般采用双拼的H型钢。支架由角钢组成，也可用

焊接在围护结构上的钢牛腿，承受钢围椽和钢支撑的重量，牛腿如图2.2-4所示，钢

围椽加工及支架安装如图2.2-5所示。钢围楝规格与布置应根据围橡和支撑的自重经

计算确定。

如有斜撑时，应考虑开挖期间及支撑安装后斜撑作用于钢围模水平分力的平衡及

钢围橡体系的整体稳定，可通过调整开挖流程使钢围楝尽快闭合，并复加预应力保证

钢支撑的有效性。

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b钢板牛腿图

（图中单位以mm计）

图2.2-5钢围楝加工及支架安装

（6）钢联系梁

钢联系梁是单板或双根型钢组成的钢构件，设置于两个钢立柱之间，主要承受钢

支撑的自重，并通过焊接在钢联系梁上的U型抱箍对钢支撑进行约束，以减短支撑的

压缩计算长度，而提高支撑的受压承载力。

钢联系梁规格宜按每跨钢联系梁承受3根钢支撑进行计算。

钢联系梁应满足设计要求，若设计无要求，至少应为28#双根槽钢或30#工字钢。

钢联系梁与格构柱连接的三角钢板应根据联系梁规格确定，但不得小于30cmX10cm,

且应比联系梁宽5cm。

在立柱支托和支撑之间、抱箍和支撑之间塞硬木楔，主要目的是在桩身发生沉降

或隆起时可释放过大的次应力，同时还能保证抱箍和支托的约束作用，钢支撑抱箍示

意图详见图2.2-6。

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图2.2-6钢支撑抱箍示意图

2.3钢支撑主要材料

钢支撑材料可采用钢管、型钢或其它组合构件，钢围楝可采用型钢或型钢组合构

件，钢围楝严禁采用单根型钢，且应优先使用热轧H型钢，常用H型钢、工字型钢和

钢管支撑型号及技术参数见表2.3-1、表2.3-2和表2.3-3o

表2.3-1H型钢支撑常用规格技术参数表

单位重量截面面积回转半径截面惯性矩截面抵抗矩

尺寸(mm)

序(kg/m)(cm2)(cm)(cm4)(cm3)

号H(型钢高)Xb(翼板宽)Xtl

WAixiyIxlyWxWy

(腹板厚)Xt2(翼板厚)

1400X400X13X21171.7218.6917.4310.12664552241033231120

2500X200X10X1689.6114.220.464.334780021401910214

3500X300X11X18124.9159.1720.667.146791681062783540.4

4600X200X11X17106.0135.220.054.117820022802610228

5600X300X12X20147.0187.2124.556.9411282790093838600.6

6700X300X13X24181.8231.5428.929.83193622108145532720.9

7800X300X14X26206.8263.5032.656.67280925117197023781.3

备注：表中H型钢计算参数取自《热轧H型钢和部分T型钢》GB/T11263.

表2.3-2工字钢支撑常用规格技术参数表

参考数值

尺寸(mm)截面面积理论重量

型号x-xY-Y

(cm2)(kg/m)

hbdtrrlIxWxixlyWyiy

36b36013812.015.812.06.083.68065.6891650091914.158284.32.64

40a40014210.516.512.56.386.11267.59821700109015.966093.22.77

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参考数值

尺寸(mm)截面面积理论重量

型号x-xY-Y

(cm2)(kg/m)

hbdtrrllxWxixlyWyiy

45a45015011.518.013.56.8102.44680.42032200143017.78551142.89

50a50015812.020.014.07.0119.30493.65446500186019.711201423.07

55a55016812.521.014.57.3134.185105.33562900229021.613701643.19

56a56016612.521.014.57.3134.435106.31665600234022.013701653.18

63a63017613.022.015.07.5154.658121.40793900298024.617001933.31

备注：表中工字钢计算参数取自《热轧型钢》GB/T706。

表2.3-3钢管支撑常用规格技术参数表

尺寸单位重量截面面积回转半径截面惯性矩截面抵抗矩

(mm)(kg/m)(cm2)(m)(cm4)(cm3)

直径DX厚度tWAixIxWx

①580X1216821420.09863935958

0580X1419524920.01997486879

0580X1622328319.951128157780

①609X1217722521.111003096588

①609X1420526221.031158727611

①609X1623429820.971311178612

0800X1223329727.8723063311532

800X1427234627.7826705113353

0800X1630939427.7230270915145

①800X2038549027.5937259818630

备注：表中数据系根据相关公式计算。其中，截面面积A=nXt(D-t)；截面惯性矩L=n(D'-d1)/64：回

转半径=(L/A)叫截面抵抗矩W”=4L/D。注：d=D-2t.

2.4施工机械

施工机械选择应根据拟吊装支撑的重量、起重作业半径、作业场地条件、施工环

境要求等因素综合进行选择。支撑吊装主要有三种机械可供选择，即履带吊、汽车吊

和龙门吊，三种机械作业对比分析见表2.4T,汽车吊及龙门吊吊装作业见图2.2-8。

配备吊装机械的规格应根据吊装支撑的重量，并经过吊装验算，满足起重要求即

可。使用履带吊吊装，可在基坑一侧或两侧设置便道，便道宽度应满足履带吊作业要

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求；使用龙门吊吊装，须在基坑两侧设置桁车运行的轨道，支撑应堆放在基坑端部一

侧摆放好，使用吊车吊挂作业。

表2.4-1三种机械吊装作业对比

吊装

序号优点缺点机械设备配置

方法

(1)至少在基坑一侧要设

(1)机械移动灵活；

满足履带吊作业要求的便一台50t履带吊，使用

(2)可停靠在吊装点附近作

1履带吊道；中800钢支撑时采用

业；

(2)费用比使用桁车方法80t履带吊

(3)作业速度快

稍高。

(1)可随时进场，费用低;

(2)可停靠在吊装点附近作(1)需要满足汽车吊作业一台150t汽车吊，使

2汽车吊业；要求的便道；用e800钢支撑时采用

(3)少量吊装作业时使用使(2)吊装时移动不方便，80t履带吊

用。

(1)桁车沿基坑纵向布设,

支撑需要堆放在基坑两端，

(1)基坑两侧都没有场地时且至少在基坑一端要有支

采用10t的桁车，使用

可用此法作业；撑堆放场地；

3龙门车①800钢支撑时采用

(2)费用低廉;(2)基坑断面变化不宜太

16t桁车

(3)对周边环境要求不高。大；

(3)桁车运送支撑距离远,

作业速度慢，效率低。

图2.4-1钢支撑吊装作业

2.5钢支撑节点构造

钢支撑节点为结构受力的薄弱环节，钢支撑的整体刚度依赖构件之间的合理连接

构造，支撑结构的设计除了应合理选择支撑材料，支撑的节点设计也是确保支撑受力

可靠的关键。

(1)钢支撑的长度拼接

钢支撑构件的拼接应满足截面等强度的要求。常见的连接方式有焊接和螺栓连

接。螺栓连接施工方便但整体性不如焊接好。焊接作业时间长，且工地焊接条件差，

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焊缝质量不宜保证，通常采用螺栓连接，为减少节点变形，宜采用高强螺栓，钢支撑

拼接见图2.5T及图2.5-2所示。

图2.5-2钢管支撑的长度拼接

（2）钢支撑十字连接节点

当纵横向支撑采用重叠连接时，支撑在同一标高上，可对纵横两个方向支撑形成

有效的侧向约束，使整个支撑平面形成整体框架。这种连接方式刚度大、整体性好。

节点可以采用特制的“十”及“井”字接头，纵横管部都与“十”字或“井”字接头

连接。也有采用套筒式十字接头，该接头对从套筒中穿过的支撑的横向移动起到约束

作用，而纵向支撑允许产生微小的伸缩，从而避免接头由于位移变形而使支撑产生次

生应力，对钢支撑受力带来不利影响，钢支撑套管式十字接头详见图2.5-3〜图2.5-6

所示。

图2.5-3钢管支撑十字连接节点示意图

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图2.5-4钢管支撑套筒式十字连接节点

图2.5-5双拼钢管支撑套筒式井字连接节点图2.5-6钢支撑“十”字接头

（3）钢支撑活络端构造

钢支撑活络端，主要为满足钢支撑施加预应力的需要。活络端可安放千斤顶用于

施加预应力，在施加预应力过程中活络端的伸缩段可沿支撑轴向自由伸缩，待预应力

施加完毕，用钢楔塞紧滑动的孔道后活络端就被固定，以维持预加轴力。基坑使用的

活络端有以下两种形式，一种为楔型活络端，一种为箱体活络端。由于支撑加工及生

产厂家不同，活络端可有的设置在钢支撑端部，也有将螺旋千斤顶等设备设置在支撑

的中部，钢支撑活络端如图2.5-7所示。

图2.5-7楔型活络端

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（4）钢支撑与钢围楝斜交处抗剪连接节点

当支撑与围楝斜交时，为传递沿围楝方向的水平分力，在围楝与围护墙之间需设

置剪力传递装置。对于地下连续墙可通过预埋钢板，对于钻孔灌注桩可通过钢围橡的

抗剪焊接件连接，型钢支撑拼接详见图2.5-8所示。

钢围椽与围护墙结合须密贴，以防止钢围椽截面产生扭曲。通常围护墙表面不平

整，尤其是钻孔灌注桩围护墙体。当钢围楝与围护墙之间空隙不大时，可用细石混凝

土填实，如缝宽较大，为了防止填充的混凝土脱落，缝内宜放置钢筋网。

1-钢支撑：2-钢腰梁；3-围护墙；4-剪力块；5-填嵌混凝土

图2.5-8型钢支撑的长度拼接

（5）围檄叠接

钢围模在基坑内的拼接点由于受操作条件限制不宜做好，尤其在靠围护墙一侧的

翼缘连接板较难施工，影响整体性能。设计时应将接头设置在截面弯矩较小的部位，

并应尽可能加大坑内安装段的长度，以减少安装节点的数量。

1）钢围楝在基坑内安装时，对接接头不得设置于支撑处或跨中，钢围楝接头处理

如图2.5-9及图2.5T0所示，宜设置于L/3〜L/4处（L为钢支撑的跨度）。

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图2.5-9错误做法一图2.5-10错误做法二

（接头置于支撑处）（接头置于跨中）

2）钢围楝安装时对接接头应控制在同一平面上，端头应切割平整，钢围楝接头

顶面、底面、侧面处应采用钢缀板连接。钢缀板厚度不小于母材，有效连接长度不小

于200mm,与母材采用角焊缝连接，焊缝有效高度不小于10mm,钢围楝焊接如图

2.5~11〜■图2.5_13所不。

mm)

图2.5-13安装接头剖面示意图（单位：mm）

3）基坑转角处，钢围楝端头必须采取有效措施保证两个方向围棵的连接。基坑

转角处，钢围楝应等高连接，两个方向的钢围棵应紧贴围护，钢围楝端头应电焊连接

（可采用缀板连接两端头围橡），可以采用加劲板有效焊接固定，加劲板数量不少于

两块，加劲板采用20mm钢板，（钢围楝转角处理如图2.5T4所示）。

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图2.5-14钢围楝转角处处理（单位：mm）

2.6施工工艺

钢支撑施工的主要工序包括：预拼装、钢围橡施工、钢支撑安装、预应力施加及

复加、钢支撑拆除，其中钢围橡施工、钢支撑安装、预应力施加及复加是钢支撑施工

的关键工序，（钢支撑安装施工工艺流程如图2.6-1所示）。

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图2.6-1钢支撑施工工艺流程图

（1）施工准备

1）技术准备

基坑围护施工前应根据施工规范、设计图及施工筹划等，优化设计支撑体系，必

要时与设计协商，取得设计单位的书面认可。

施工前应结合开挖筹划编制专项施工方案，并按程序报审。支撑结构的施工与拆

除顺序，应与支护结构的设计工况相一致，必须遵循先撑后挖的原则。钢支撑体系安

装应严格遵循“时空效应”原理，并合理安排挖土作业进度，调配作业人员及设备，

及时支撑，减少无支撑暴露时间。

2）设备准备

应根据钢支撑安装最不利工况配置吊车、桁车等起重设备，并根据相关起重安全

要求执行。①609X16钢支撑重量应按330kg/m计算；①800X12钢支撑重量应按

410kg/m计算；①800X20钢支撑重量应按560kg/m计算。

千斤顶和油泵车必须经过检测后方可使用，且必须在检测有效期之内。千斤顶和

油泵车应每6个月校定1次，同时，每个工地必须至少校定1次，维修之后再次使用

之前需重新校定。

3）材料进场及验收

钢支撑体系材料进场后，应按批次进行质量抽检，其型号、规格、壁厚、表观质

量应符合要求，不符合要求的严禁使用。

钢支撑进场验收的主要内容；支撑产品合格证和质量保证书；高强螺栓等重要配

件的产品合格证和实验检测报告；钢支撑顺直情况、螺栓孔完整情况及防锈处理情况;

活络头变形情况。钢支撑壁厚可采用超声测厚仪检测。

钢围楝进场验收的主要内容：型钢高度、翼板宽度和厚度、腹板厚度等应符合设

计和规范要求；钢围模表面应平整、顺直、无油污、无锈蚀和损伤；焊缝情况；型钢

弯曲最大挠度不应超过L/300o

钢支撑及钢围楝（型钢）按进场数量的10配验收，验收标准见表2.6-1和表2.6-2

所示。

表2.6-1钢支撑外观质量检验标准

序号检验项目示意图允许值

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序号检验项目示意图允许值

-_______L_________

•

1纵向弯曲f/LW1500且f<5mm

O.

2椭圆度f/dW1/500且fW5mm

3端面平整度f/dW1/500且fW3mm

4构件长度±3mm

5钢管直径±d/500且±5mm

备注：质量检验标准依据《钢结构工程施工质量验收规范》。

表2.6-2钢支撑法兰检验标准

序号检验项目示意I图允许值

1法兰垂直度fW1mm

39

LIT

2法兰平行度Ll-L2^2mm

—4

3法兰面贴合度-J-LFf<2mni且hW30nun

备注：质量检验标准依据《钢结构工程施工质量验收规范》。

钢支撑安装前，应根据施工安排备足钢垫箱、钢套筒、钢楔、螺栓等配套材料。

斜撑若采用装配式牛腿，应在支撑安装前根据斜支撑数量预先加工。若采用焊接式牛

腿，应根据实测斜撑角度确定每块钢板尺寸并预先切割完成。

钢支撑、钢围椽、预埋件等材料堆放及施工场地要求如下：堆放场地需平整坚实,

排水条件良好，无积水；堆放场地应能存放至少两天的钢支撑安装使用量；堆放场地

应靠近开挖区域，并预留拼装场地；钢支撑堆放高度不应超过四层，底层钢支撑下面

应安设好垫木。

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