辽宁装配式基坑支护结构技术规程

DB21

辽宁省地方标准

DB21/Txx-2023

Jxx-2023

装配式基坑支护结构技术规程

Technicalcodeoffabricatedretainingandprotectionstructure

(征求意见稿）

2023-××－××发布2023－××－××实施

辽宁省住房和城乡建设厅

联合发布

辽宁省市场监督管理局

1总则

1.0.1为了在装配式基坑工程设计、施工中做到安全可靠、技术先进、绿色环保、经济合理，

制定本规程。

1.0.2本规程适用于辽宁省装配式基坑工程的设计、施工、验收、监测和回收。

1.0.3装配式基坑的设计和施工，应综合考虑场地地质条件、基坑支护类型、周边环境条件、

施工可行性等因素，因地制宜、合理选型、精心设计、精心施工、严格监控。

1.0.4装配式基坑工程，除应符合本规程规定外，尚应符合现行国家、行业有关标准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1装配式支护结构fabricatedretainingandprotectionstructure

由预制钢桩、预制混凝土桩或结合水泥土桩的竖向组合作为挡土结构，并与预制钢构件

支撑结构可靠连接后组成的结构形式。当基坑的挡土结构及支撑结构均采用预制构件时，为

全装配式支护结构。当基坑的挡土结构或支撑结构之一采用预制构件时，为部分装配式支护

结构。

2.1.2组合式型钢支撑typesteelstrutssystem

由型钢支撑梁、钢组合腰梁、钢立柱和辅助连接件等装配构成，用于基坑支护的支撑系

统。

2.1.3型钢支撑梁supportstructuralsteelbeam

由型钢支撑组合而成，可施加预应力的支撑梁，主要包括对撑、角撑及八字撑。

2.1.4三角传力件steeltrianglepart

设置在对撑与八字撑间或角撑与腰梁间的连接件。

2.1.5组合腰梁compositelumbarbeam

由多根型钢标准件或型钢标准件与混凝土梁经螺栓装配而成的水平受力构件。其一侧与

支护桩（墙）连接，另一侧与型钢支撑梁连接。

2.1.6托梁supportbeam

设置在立柱之间，用于支托和约束型钢支撑的钢构件。

2.1.7托座bracket

设置在立柱上，用于支托托梁和支撑构件，建立支撑与立柱之间联系的钢构件。

2.1.8托架bracket

设置在基坑挡土结构上的支承腰梁重量的钢构件。

2.1.9盖板coverplate

按照一定间距平行放置的连接型钢支撑梁各肢型钢、通过螺栓与型钢翼缘连接用于增强

型钢支撑梁整体性的构件。

2.1.10水平支撑horizontalstruct

设置在基坑内部水平方向的杆系、梁或板等所组成的支撑挡土构件的钢结构或钢筋混凝

土结构。

2.1.11预应力装置prestresseddevice

设置于型钢组合支撑对撑或角撑处，由加载横梁、千斤顶、保力盒和垫板等组成，可施

加预应力的装置。

2.1.12传力件forcetransmissionpart

设置在挡土结构与腰梁之间的用于将挡土结构承受基坑侧壁的水土压力传递到腰梁上

的钢构件。

2.1.13保力盒holdingforcebox

安装于加载横梁之间，用于传递和保持支撑上作用力的装置。

2.2符号

2.2.1作用和作用效应

2

——弯矩设计值（kN·m）；

——轴向拉力或轴向压力设计值(kN)；

�

、——同一截面处绕x轴和y轴的弯矩设计值（kN·m）；

�

——计算段上最大弯矩设计值绝对值（kN·m）；

�x�y

——剪力设计值(kN)；

�i,max

2.2.2材料性能和抗力

�

——构件受拉承载力设计值（kPa）；

——构件抗裂弯矩设计值（kN·m）；

�t

——钢材强度设计值（kPa）；

�cr

——单根螺栓所能提供的抗剪承载力设计值(kN)；

�

�——单根锚栓所能提供的抗剪承载力设计值(kN)；

��

2.2.3几何�参数

��

——组合截面惯性矩（m4）；

、——组合截面对X轴和Y轴的净截面模量（m3）；

�i

——计算剪应力处以上截面对中和轴的面积矩（m3）；

�nx�ny

——钢腰梁截面结合面宽度(m);

�

——构件惯性矩（m4）；

�

——构件截面面积（m2）；

�

2.2.4设计参数和计算系数

�

——弹性支点轴向刚度系数；

——支护结构重要性系数；

�R

、——长细比；

�0

——轴心受压构件的稳定系数；

����

——集中荷载的增大系数；

�

——支撑不动点调整系数；

�

�

3

3基本规定

3.1应综合考虑岩土工程条件、场地及周边环境条件、基坑形状和平面尺寸、基坑开挖深度、

施工条件、造价及使用期限等因素，综合比较选定适合的装配式基坑支护形式。

3.2装配式支护结构可分为全装配式支护结构及部分装配式支护结构。

3.3装配式挡土结构可分为钢管桩、钢板桩、型钢桩、预应力混凝土桩等构件。

3.4装配式支撑结构按空间位置分为水平支撑和竖向斜支撑；按截面和结构形式分为钢管支

撑、型钢支撑、组合型钢支撑、桁架式型钢支撑。

3.5装配式基坑支护止水结构可分为钢板桩止水、钢管桩墙止水、组合钢桩止水、预应力混

凝土板桩止水等。

3.6装配式基坑安全等级应按《建筑基坑支护技术规程》DB21/T2682规定执行。

3.7装配式基坑工程设计应包括下列内容：

1支护结构选型和技术经济比较；

2按《建筑基坑支护技术规程》DB21/T2682规定进行支护结构的嵌固稳定性、整体稳

定性、隆起稳定性和渗透稳定性验算。

3地下水位控制计算；

4支护结构及构造、节点设计；

5地下水控制设计；

6对周边环境影响的分析评价；

7基坑支护结构及土方开挖施工的技术要求；

8基坑施工及使用过程中的监测要求；

9基坑工程支护结构的检验及验收要求。

3.8装配式钢支撑设计工况应遵循“平面分段、竖向分层、先撑后挖、先换后拆、严禁超挖、

动态设计”的原则，钢支撑宜分区、分段、相对独立设置。

3.9基坑支护设计文件中应规定钢支撑安装、拆除及土方开挖的具体工况要求。

3.10钢支撑应优先采用工厂化生产的标准件，现场采用装配式施工。非标准件的设置应符

合下列规定：

1非标准件的材料性能不应低于标准件的材料性能；

2非标准件的制作和验收要求同标准件；

3非标准件与标准件的连接应满足受力和构造要求。

3.11施工单位应编制装配式构件施工及回收拔出专项施工方案。

3.12支护结构使用的原材料和构配件应进行进场检验，装配式钢支撑体系安装完毕后，应

对施工质量进行专项验收。

3.13基坑开挖与支护结构施工、基坑工程监测应严格按设计要求进行，并应实施动态设计

和信息化施工。

3.14基坑回填施工，应符合下列规定：

1基坑回填应排除积水，清除虚土和建筑垃圾，回填材料和密实度应满足设计要求；

2地下结构外周边地表应设置混凝土等弱透水材料的封闭带，范围扩至基坑肥槽边缘以

外不宜小于1.0m；

3基坑肥槽回填应采用分层夯实的黏性土、灰土或浇筑预拌流态固化土、素混凝土等弱

透水材料；

4基底不得设置透水性较强材料的垫层，超挖土方宜采用混凝土等弱透水材料回填。

4

4材料与分类

4.1材料要求

4.1.1钢板桩技术和质量有关要求宜按国家标准《热轧钢板桩》GB/T20933、《冷弯钢板桩》

GB/T29654或行业标准《钢板桩》JG/T196选用。

4.1.2型钢宜采用Q235B级和Q345B级的焊接型钢或轧制型钢，型钢的技术和质量有关要

求宜按国家现行标准《热轧型钢和部分T型钢》GB/T11263和《焊接型钢》YB3301选用。

4.1.3钢管桩的技术和质量有关要求应符合行业标准《桩用螺旋焊缝钢管》SY/T5040或国家

标准《结构用直缝埋弧焊接钢管》GB/T30063的规定，圆管截面板件宽厚比等级应采用《钢

结构设计标准》GB50017规定的S1、S2、S3级。

4.1.4支撑标准件及非标准件的钢材牌号不应低于Q355B，其余构件的钢材牌号不应低于

Q235B。大跨度钢管支撑体系标准件应采用屈服强度不低于Q235B的钢材；装配式型钢体

系标准件应采用屈服强度不低于Q345B的钢材；桁架型钢支撑标准件及非标准件的钢材牌

号不应低于Q355B；其余构件应采用屈服强度不低于Q235B的钢材。

4.1.5标准件的连接宜采用高强度螺栓连接，螺栓性能等级应为10.9级，且连接强度应满足

支撑的受力要求。

4.1.6装配式钢桩和钢支撑材料的物理力学指标、构件及连接件的承载力、变形验算宜符合

现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定。

4.1.7预制桩的预应力钢筋宜采用抗拉强度不小于1420MPa、35级延性的低松弛预应力混凝

土用螺旋槽钢棒，质量应符合《预应力混凝土用钢棒》GB/T5223.3的有关规定。当采用抗

拉强度不小于1720MPa、1×7结构的钢绞线时，质量应符合《预应力混凝土用钢绞线》

GB∕T5224的有关规定。

4.1.8预制桩的螺旋筋宜采用低碳钢热轧圆盘条、混凝土制品用冷拔低碳钢丝，质量分别符

合《低碳钢热轧圆盘条》GB/T701、《混凝土制品用冷拔低碳钢丝》JC/T540的规定。

4.1.9预制桩的端板钢材应采用Q235B，并应符合下列规定：

1端板制造不得采用铸造工艺；

2端板厚度不得有负偏差；

3除焊接坡口、桩套箍连接槽、预应力钢棒锚固孔、消除焊接应力槽、机械连接孔外，

端板表面应平整，不得开槽和打孔；

4质量应符合《碳素结构钢》GB/T700的规定。

4.1.10预制桩的桩套箍、桩尖和桩帽钢材应采用Q235，质量应符合《碳素结构钢》GB/T700

的规定。

4.1.11预制桩采用常压蒸汽养护工艺时，掺合料宜采用矿渣粉、硅灰等，并符合下列规定：

1矿渣粉的质量不低于现行国家标准《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》

GB/T18046中S95级的有关规定；

2硅灰的质量应符合现行国家标准《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T27690中的有关规定；

3掺合料进厂必须有供方提供的该批材料的检验报告和质保书。存放时应挂牌标明品种、

生产厂家、数量及进厂日期，掺合料不得混合存放；

4当采用其他品种的掺合料时，应通过试验确定，确认符合管桩、空心方桩的混凝土质

量要求后，方可使用。

4.1.12钢桩可根据施工和使用期限及环境腐蚀类型、腐蚀等级采取下列防护措施：

1采用耐腐蚀高强钢；

5

2预留腐蚀钢桩厚度；

3表面保护；

4对经常与水接触的区域采用阴极保护；

5钢板桩的最大弯矩置于腐蚀率较小的区域；

6混凝土帽梁延伸至低水位以下1m处。

4.1.13设计使用年限超过一年的基坑工程，存在腐蚀性土或地下水时，应对易腐蚀构件采取

相应的防腐措施，符合现行行业标准《建筑钢结构防腐蚀技术》JGJ/T251的规定，并注明

构件的使用年限。

4.1.14陆上基坑项目，钢桩报废前的使用年限不宜大于10年或重复使用次数不大于30次，

其中常用小直径钢管桩（直径小于等于273mm）重复使用次数不大于6次。Q345以下规格

的钢桩，钢桩每年厚度变化量不宜大于0.1mm，且累计损耗厚度不应大于1mm。Q345以及

Q345以上规格的钢桩，钢桩每年厚度变化量不宜大于0.1mm，且累计损耗厚度不应大于2mm。

海上围堰项目，使用年限和重复使用次数应根据实际厚度耗损情况进行折减。

4.2构件分类

4.2.1组合型钢支撑标准件宜采用H350×350或H400×400型钢，型钢腹板及翼缘厚度不应

小于10mm，常用的型钢支撑梁技术参数可参见附录A。

4.2.2钢管支撑标准件宜采用直径500mm、609mm、630mm或800mm的直缝钢管，钢管壁

厚不宜小于12mm。常用的型钢支撑梁技术参数可参见附录B。

4.2.3钢腰梁由型钢或型钢标准件拼接组合形成,常用的钢腰梁技术参数可参见附录C。

4.2.4钢板桩断面形式宜采用U型，规格、材质及力学性能指标分类见附录D。

4.2.5组合钢桩的H型钢宜采用H488×300或H700×300型钢，型钢腹板及翼缘厚度不应小

于10mm。

4.2.6组合钢桩的钢管桩宜采用直径159mm、168mm、219mm、245mm、273mm、630mm、

820mm或915mm的直缝或者螺旋钢管。钢管桩的规格、型号及有关要求宜按行业标准《桩

用螺旋焊缝钢管》SY/T5040或国家标准《结构用直缝埋弧焊接钢管》执行。

4.2.7预应力混凝土预制桩按截面形式可分为管桩、空心方桩、板桩。基坑支护宜使用主筋

配筋形式为预应力钢棒和普通钢筋组合布置的预制桩。

6

5装配式基坑支护挡土结构

5.1一般规定

5.1.1装配式基坑挡土结构选择应考虑场地地质条件、基坑深度以及周边建筑物、地下管线、

道路和施工荷载等因素，经技术与经济比较综合确定。

5.1.2装配式基坑挡土结构设计应包括下列内容：

1基坑支护体系方案比较与支护结构构件选型及布置；

2基坑支护构件设计；

3基坑稳定性分析及验算；

4基坑变形控制标准及周边环境保护要求。

5.1.3装配式基坑挡土结构的设计计算和验算可按现行辽宁省地方标准《建筑基坑支护技术

规程》DB21/T2682的相关规定计算。

5.1.4土压力与水压力荷载、土中竖向应力及附加竖向应力标准值可按辽宁省地方标准《建

筑基坑支护技术规程》DB21/T2682的相关规定计算。

5.1.5装配式基坑挡土结构设计计算除满足基坑稳定性和承载力的要求外，尚应满足基坑变

形的控制要求。

5.2钢桩及组合钢桩

5.2.1一般规定

1装配式组合钢桩可采用钢板桩与H型钢的组合（HLC）或钢板桩与钢管桩的组合（PLC）

等形式。

2装配式基坑支护钢板桩的截面形状有U型、Z型、直线型和帽型；HLC有外置型和

内置型；PLC有插一跳一、插一跳二、纯钢管等多种型式。

3钢板桩、H型钢长度宜以3m为模数；PLC桩钢管长度宜以2m为模数，且宜采用开

口钢管。

4装配式基坑支护竖向结构选用可参考表5.2.1。

表5.2.1装配式基坑支护挡土结构选型

型式适用深度适用土层

钢板桩一层地下室或较浅的基坑适用于素填土、淤泥、淤泥质土、黏性土、

HLC组合钢桩两层地下室或较深的基坑粉土、砂性土、黄土、残积土等地层。

对于硬塑黏土、密实砂土、碎石土、岩层，

PLC组合钢桩两层地下室或较深的基坑应采取适宜的引孔措施。

适用于黏性土、粉土、砂性土、黄土、残积

小钢管桩一层地下室或较浅的基坑

土等地层。

5装配式基坑支护挡土结构的设计计算包括围护结构分析和基坑稳定性验算，均应符合

现行辽宁省地方标准《建筑基坑支护技术规程》DB21/T2682的相关规定。

6用于围堰的装配式支护结构分析和基坑稳定性验算，均应符合现行国家标准《钢围堰

工程技术标准》GB/T51295的相关规定。

7装配式基坑支护挡土结构平面布置宜平直整齐，转角处应采用转角构件封闭。

8H型钢可与水泥土墙联合使用，宜成排布置，具体设计应执行《型钢水泥土搅拌墙技

7

术规程》JGJ/T199和《渠式切割水泥土连续墙技术规程》JGJ/T303的相关规定。

9HLC桩宜采用内置型，当采用外置型时H型钢与钢板桩之间应通长焊接。

5.2.2设计计算

1装配式基坑支护挡土结构可采用悬臂式、拉锚式、支撑式等形式。悬臂式可分为单排、

双排。

2装配式基坑支护挡土结构采用双排或多排布置时，排间距宜取2~6m，应通过钢筋拉

杆、型钢进行预紧连接，顶部应设置冠梁。冠梁刚度宜根据变形控制原则确定，材料宜采用

钢材。

3HLC无有效连接时，宜考虑型钢单独受力；采用有效连接时，根据连接情况，按照组

合截面考虑。

4组合钢桩之间有效连接时，应按组合截面计算；当未连接时，应按既定功能以各自截

面计算挡土和挡水作用。

5双排桩采用刚性连接时，可按门架式结构模式计算；当采用柔性连接时，宜按桩土空

间模型分析计算。

6组合钢桩截面模量符合5.2.3条要求时，组合截面参数宜按材料力学的方法计算，组

合钢桩的单位宽度强度应满足下式要求：

M

0maxf(5.2.2-1)

1Wz

式中：Mmax——作用在单宽组合钢桩上的最大弯矩设计值（N·mm/m）；

3

Wz——单宽组合钢桩的截面弹性抵抗矩（mm/m），若有腐蚀，应按真实

截面取值；

f——钢材的抗弯强度设计值（N/mm2）；当采用不同强度等级的钢材组合，

应按强度较低值选用；

γ1——宜通过试验确定，当无试验时，焊接连接可取0.8~1、螺栓连接可

取0.6~0.8；卡板连接时，考虑各自受力，取截面模量较大者计算；

γ0结构重要性系数。

7无有效连接的两种钢桩截面模量、长度差异较大或协同抗弯性能较差时，应以主受弯

构件的单宽抗弯强度控制为主，且应满足下式要求：

M

0maxf（5.2.2-2）

WD

式中：WD——单宽主受弯钢桩截面沿弯矩作用方向的截面模量（mm3/m），若有腐

蚀，应按真实截面取值。

8HLC组合钢桩剪力全部由H型钢承担，应按下列规定进行抗剪承载力验算：

0VS

fv（5.2.2-3）

Itw

式中：——组合钢桩的最大剪应力(N/mm2)；

V——组合钢桩的剪力设计值(N)；

S——计算剪应力处H型钢对中和轴的面积矩（mm3），若有腐蚀，应按

真实截面取值；

I——H型钢沿弯矩作用方向的截面惯性矩（mm4），若有腐蚀，应按真实

8

截面取值；

tw——H型钢腹板厚度（mm），若有腐蚀，应按真实截面取值；

2

fv——H钢材的抗剪强度设计值(N/mm)。

9内置型的HLC组合钢桩设有支撑时，H型钢的翼缘局部承压强度应按下式计算：

0F（5.2.2-4）

cf

twlz

式中：F——作用在H型钢上的集中荷载设计值（N）；

——集中荷载增大系数；=1.0；当支撑轴力考虑温度效应时，

=1.1~1.2；

lz——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度（mm）。按下式计

算：

（）

lza5hy5.2.2-5

式中：a——支撑轴力沿H型钢方向的支承长度（mm）；a可取腰梁沿H型钢长

度方向的截面高度；

hy——自H型钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离；对焊接H型钢即为

上翼缘厚度，对轧制工字形截面梁，H型钢顶面到腹板过渡完成点

的距离（mm）；

f——H型钢的钢材抗压强度设计值(N/mm2)。

10HLC桩中H型钢的折算应力应按下式计算：

222（）

cc31f5.2.2-6

式中：——腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力和局

、、

c部压应力，应按下式计算：

M（5.2.2-7）

y1

In

式中：In——H型钢截面惯性矩（mm4）；

y1——所计算点至梁中和轴的距离（mm）；

——

1计算折算应力的强度设计值增大系数；当与异号时，取；

c1=1.2

当与同号或时，取。

cc=01=1.1

11HLC外置型组合钢桩H型钢的翼缘板与U型钢板桩腹板可用直角焊缝连接，焊缝

强度应按式（5.2.2-8、5.2.2-9）验算：

Nw（5.2.2-8）

fff

2helw

22w（）

ffff5.2.2-9

9

2

式中：f——按焊缝有效面积计算，沿焊缝长度方向的剪应力（N/mm）；

2

f——按焊缝有效面积计算，垂直于焊缝长度方向的应力（N/mm）；

N——焊缝所受压力或拔力（N）；

he——直角角焊缝的计算厚度（mm）；

lw——角焊缝的计算长度（mm）；

w2

ff——角焊缝的强度设计值（N/mm）。

12PLC组合钢桩剪力全部由钢管承担，应按下列规定进行抗剪承载力验算：

（5.2.2-10）

�

�

式中：——组合钢桩的最�大=剪2应�力≤(N/�mm2)；

V——组合钢桩的剪力设计值(N)；

A——计算剪应力处钢管圆环的净截面面积（mm2），不计锁扣条；

2

fv——H钢材的抗剪强度设计值(N/mm)。

5.2.3构造要求

1单根装配式围护构件出库长度宜整长，长度不足时可通过焊接接长。焊接操作指标应

符合附录E的规定。

2接头应避开受力大的位置和支撑位置。

3接长的装配式围护构件其相邻的接头位置应上下错开500mm；单根构件接头不得多

于一个。支护深度范围内同一标高接头比例应少于50%。

4装配式支护结构顶部宜采用装配式钢制冠梁，其构造应符合下列要求：

1）采用型钢或组合型钢，型钢之间宜增加连接缀板或连接型钢；

2）腰（冠）梁拼接宜采用螺栓连接，连接位置宜设置在1/3支撑间距处，且应增设

加劲肋；

3）腰（冠）梁应贴合装配式基坑支护竖向结构，与装配式基坑支护竖向结构宜采用螺

栓连接为主、简单焊接为辅，间隙应采用细石混凝土、钢传力件等方式填充。

4）装配式支挡构件与冠梁之间连接方式应方便回收。

5多排钢桩结构之间拉杆间距应根据计算确定，拉杆应与支护结构垂直布置，并在开挖

前施加预应力。构造应符合下列要求：

1）拉杆间距宜为支护结构单位宽度的整数倍，且不宜大于3m；

2）拉杆每节长度不宜大于12m。大于12m时，宜采用紧张器、竖向铰等连接。

6HLC组合钢桩与钢板桩截面模量比值宜为2～6之间。

7组合钢桩锁口高度应低于钢管桩顶50cm。

5.3预制混凝土桩

5.3.1支护选型

1预制桩支护不宜用于下列工程：

1）深厚淤泥等软土基坑工程；

2）开挖深度大于10m的膨胀性土或填土基坑工程；

3）预制桩桩身挠曲变形计算结果大于30mm的基坑工程。

2预制桩支护结构设计选型，应符合下列规定:

1）悬臂式支护适用于深度小于7m的基坑工程，双排桩支护适用于基坑深度小于10m

10

的基坑工程；

2）安全等级为一级的基坑工程宜选用排桩-内支撑支护形式，支护深度不宜大于12m；

3预制桩支护应充分考虑基坑分层开挖、支撑设置、地下结构及换撑施工等的各种工况

条件。

4预制桩支护的计算与验算应包括下列内容：

1）支护桩的内力和变形计算；

2）基坑稳定性验算；

3）基坑外地表变形的估算；

4）支护桩兼作主体结构外墙或上部建筑基础时，尚应按照主体结构设计所遵循的相关

规范要求，验算永久使用阶段的结构内力、变形及裂缝等。

5.3.2设计计算

1预制桩支护计算结构变形及受力采用弹性支点法，空心或异型预制桩刚度可换算为规

则的实心桩参与计算。

2预制桩的选型应符合下列规定:

1）宜选用混合配筋预制桩；

2）排桩-内支撑支护的预制桩直径（边长）不宜小于600mm。

3支护预制桩构造应符合下列规定：

1）支护用预制桩接头不宜超过1个，连接时应采用端板对端板焊接等方法连接;悬臂式

支护时，宜采用单节桩。

2）采用悬臂桩支护时，桩间距应满足下式要求:

s≤0.9(1.5d+0.5)(5.3.2-1)

式中：d——预制桩直径（边长）；

s——预制桩中心间距。

4排桩桩顶应设置冠梁，对混凝土冠梁，混凝土强度等级不应低于C30，宽度宜大于排

桩桩径，高度不宜小于400mm。

5用于基坑支护的预制桩接头应满足与桩身等强度设计要求。

6当用于基坑支护的管桩接头采用焊接时，接桩处按荷载效应标准组合计算的弯矩值应

符合下列公式规定:

γ0Mk≤Mcr(5.3.2-2)

式中：Mcr——不考虑非预应力钢筋作用的预制桩桩身开裂弯矩计算值；

0——支护结构重要性系数，不应小于1.0；

Mk——接桩处按荷载效应标准组合计算的弯矩值。

7当采用多节桩时，应进行预制桩配桩设计，接桩位置不宜设在计算最大弯矩或剪力位

置。

8预制桩支护设计尚应符合现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的相关规

定。

9预制桩基坑工程报警值的确定，除应满足设计与现行国家标准《建筑基坑工程监测技

术规范》GB50497的规定外，尚应符合下列规定:

1）预制桩桩身内力大于设计值；

2）预制桩产生的挠曲变形大于20mm且变形不收敛。

11

6装配式基坑支护支撑结构

6.1一般规定

6.1.1大跨度钢管支撑、装配式型钢支撑和桁架型钢支撑的稳定验算、强度及变形计算应满

足现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的要求。

6.1.2装配式基坑支撑结构体系宜采用大跨度钢管式、装配式型钢支撑式和竖向斜支撑体系。

型钢支撑分为单根式、组合型钢式和桁架式。

6.1.3装配式支撑结构体系设计应包含下列内容：

1结构方案选型、适宜性分析，技术经济比较，具体布置方案等；

2土方开挖工况、协调配合要求等；

3支撑结构体系整体稳定分析；

4构件强度、变形、稳定性分析；

5节点连接强度分析及设计大样；

6构件安装施工顺序、质量检测、监测要求，动态控制设计的变形和应力补偿标准；

7装配式临时支撑结构的基坑风险分析及应急响应。

8回收要求、回收过程环境影响分析及控制措施。

6.1.4装配式支撑结构体系平面布置应满足以下要求：

1支撑布置合理、体系安全经济，应利于基坑地下主体结构高效施工；

2支撑应在同一平面内形成整体，腰梁宜沿整个基坑周边设置成封闭体系，上下各道支

撑宜对齐布置；

3支撑构件宜避开地下主体结构的构件，不同方向水平支撑交汇处宜设置立柱；

4基坑阳角部位应设置双向约束支撑。

5当基坑形状不利于钢支撑布置时，可采用与钢筋混凝土支撑相组合的支撑布置方式。

6.1.5装配式支撑结构竖向布置应符合下列规定：

1支撑标高设置应利于基坑整体变形控制，上下支撑竖向净距、最下道支撑与坑底的净

距不宜小于3m；

2各道支撑构件中心线宜在同一竖向平面内；

3结构坡度较大时，可按坡度走向布置；

4支撑与其下在拆撑前需要施工的底板或楼板净距不宜小于0.5m。

5应避开地下结构水平构件位置，并应满足结构施工对墙、壁柱等钢筋连接预留要求。

6.1.6宜对装配式支撑结构与围护结构的连接节点部位进行连接强度验算，连接节点应符合

相应的构造措施要求。

6.1.7装配式钢支撑的所有构件（不含腰梁与支护结构之间的传力件）宜由钢结构工厂预制，

有受剪或受拉焊缝的构件应由钢结构工厂预制。型钢支撑拼接所采用的螺栓宜采用高强螺栓。

6.2结构选型

6.2.1大跨度钢管支撑（LSTS）、组合型钢式（HC）、桁架式（HB）可用于深度较深、跨度

较大的基坑。型钢单根式（HS）一般用于深度和跨度均不大的基坑，竖向斜支撑体系(VBS)

一般用于深度不大但跨度较大的基坑。

6.2.2装配式支撑结构体系应由水平支撑结构和竖向支承结构组成。水平支撑结构包括对撑、

角撑、腰梁和连接件等，竖向支承结构应包括立柱（立柱桩）和连接件。

12

Ⅰ大跨度钢管支撑（LSTS）

6.2.3大跨度钢管支撑结构体系的水平支撑结构和竖向支承结构组成见图6.2.3-1~图6.2.3-2。

相关构件规格参照附录F。

图6.2.3-1大跨度钢管支撑体系平面布置图（组合八字撑）

1-腰梁；2-立柱；3-钢垫箱；4-八字撑节点；5-活络头；6-哈弗四通；7-系杆

图6.2.3-2大跨度钢管支撑体系平面布置图（单八字撑）

1-腰梁；2-立柱；3-钢垫箱；4-八字撑节点；5-活络头

Ⅱ型钢单根式（HS）

6.2.4装配式型钢支撑结构（图6.2.4）应由水平支撑构件和竖向构件组成。水平支撑构件包

13

括角撑、对撑、腰梁、预应力加载装置等。竖向构件包括立柱、立柱桩以及立柱与型钢支撑

的连接构件等。

图6.2.4装配式型钢支撑平面布置示意图

A-角撑；B-对撑；C-八字撑

1-腰梁；2-立柱；3-角支座；4-活络头；5-系杆；6-垂直连接板；7-腰梁转角加强件

6.2.5装配式型钢支撑构件与构造按附录G的规定执行。

Ⅲ型钢组合式（HC）

6.2.6组合式型钢支撑结构体系（HC）的水平支撑结构和竖向支承结构见图（图6.2.6）。相

关构件规格参照附录H。

14

图6.2.6型钢支撑（HC）体系平面布置与构件组成示意图

1—型钢支撑；2—型钢腰梁；3—八字撑三角件；4—角撑三角件；5—组合盖板；6—加压端梁；7—型钢立

柱；8—型钢托梁

Ⅳ型钢桁架式（HB）

6.2.7桁架型钢支撑结构体系应由水平支撑结构和竖向支承结构组成（图6.2.7-1~图6.2.7-2）。

图6.2.7-1装配式桁架型钢支撑体系平面布置图（桁架对撑）

1-组合传力件；2-H400型钢支撑；3-立柱；4-加压端；5-H300型钢系杆；6-直角支座；7-斜角支座；8-角撑

三角件；9-组合盖板；10-组合腰梁

水平支撑结构应包括桁架对撑、桁架角撑、组合腰梁和预应力加载装置等；竖向支承结

构应包括立柱(立柱桩)和连接件。相关构件规格参照附录J。

15

图6.2.7-2装配式桁架型钢支撑体系平面布置图（桁架角撑）

1-角撑三角件；2-加压端；3-H400型钢支撑；4-立柱；；5-H300型钢系杆；6-直角支座；7-斜角支座；8-盖

板；9-组合腰梁

6.2.8型钢支撑梁和组合腰梁宜由型钢标准件拼接形成，主撑型钢标准件宜采用H400×400

型钢，水平、斜向系杆型钢标准件宜采用H300×300型钢。

6.2.9组合腰梁应通过设置于围护桩上的牛腿支承于围护桩。

6.2.10立柱可采用H型钢柱、格构式钢立柱或钢管柱等形式。

6.2.11型钢支撑梁应通过托梁与立柱上的托座连接。

6.2.12水平、斜向系杆应通过直角支座或斜角支座与型钢支撑连接。

V竖向斜支撑（VBS）

6.2.15竖向斜支撑结构体系应由水平支撑结构和竖向斜支承结构组成（图6.2.15-1~图

6.2.15-2）。

16

图6.2.15-1竖向斜支撑体系平面布置图

1-竖向斜支撑；2-斜支撑基础；3-水平斜支撑；4-冠梁

图6.2.15-2竖向斜支撑体系剖面图

1-竖向斜支撑；2-斜支撑基础；3-水平支撑；4-冠梁

6.2.16竖向斜支撑通常由斜撑、冠梁或腰梁、斜撑基础组成。斜撑可由钢管、H型钢等

构成，通过预先埋设的构件连接。斜撑水平间距由计算确定，斜撑与冠梁或腰梁及与斜撑基

础的连接应满足抗斜撑水平分力与竖向分力的要求。

6.2.17竖向斜支撑宜设置柱墩基础控制位移和沉降。

6.3设计计算

6.3.1装配式支撑结构的设计计算，应计入下列因素：

1支护结构传至支撑体系的水平作用力；

17

2支撑体系结构自重、施工荷载与活荷载；

3基坑变形控制要求的支撑预加力；

4温度应力；

5立柱之间差异沉降产生的影响；

6支撑和立柱安装偏差。

6.3.2结构整体分析应符合下列规定：

1可按杆系结构采用有限元法进行整体计算分析，有限元模型应符合实际的结构布置和

节点构造，各肢型钢、盖板、斜缀条宜单独作为杆单元建模；

2围护桩传至支撑的荷载可取围护桩内力分析时得出的支点力；

3计算模型应能考虑预加轴力的作用；

4应进行竖向荷载作用下的结构分析；

5根据设计节点构造，合理确定边界约束条件。

6.3.3构件承载力、变形的计算和验算，应符合下列规定：

1支撑初步布置时，支撑轴向压力可取支撑间距内挡土构件的支点力之和；

2施工图设计时应根据结构整体分析结果对构件承载力进行验算；

3支撑构件承载力验算应考虑施工偏心误差的影响。偏心距取值不宜小于支撑计算长度

的1/1000，且不宜小于40mm；

4支撑构件在计算轴向承载力时应考虑螺栓孔对截面削弱的不利影响；在计算稳定性和

变形时可不考虑螺栓孔的影响；

5腰梁或冠梁宜考虑其承受的轴力按压弯构件计算，可简化为以支撑为支座的多跨连续

梁计算，计算跨度可取相邻支撑点的中心距；

6水平对撑和角撑应按偏心受压构件进行计算。

6.3.4装配式支撑刚度应符合下列规定：

1当忽略腰梁或冠梁的挠度时，计算宽度内弹性支点刚度系数（KR）可按下式计算：

REAba）

kR(6.3.4

l0s

式中：λ——撑不动点调整系数：支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条

件相近，且分层对称开挖时，取λ=0.5；支撑两对边基坑的土性、

深度、周边荷载等条件或开挖时间有差异时，对土压力较大或先开

挖的一侧，取λ=0.5～1.0，且差异大时取大值，反之取小值；对土

压力较小或后开挖的一侧，取（1-λ）；当基坑一侧取λ=1时，基

坑另一侧应按固定支座考虑；对竖向斜撑构件，取λ=1；

αR——支撑松弛系数，对预加轴向压力的支撑，取αR＝1.0，对没有预加

轴向压力的支撑，取αR＝0.4~0.6；

E——钢材的弹性模量(kPa）；

A——支撑的截面面积(m2）；

l0——受压支撑构件的长度(m）；

ba——支护结构计算宽度(m)，对单根支护桩或装配式临时构件，取排桩

中心间距；

s——支撑中心线水平间距(m）。

2当需要考虑腰梁或冠梁的挠度时，计算宽度内弹性支点刚度系数应通过对相应的支撑

结构整体进行线弹性结构分析得出的支点力和水平位移的关系确定。

6.3.5对于较为复杂的平面支撑体系，应进行支撑结构体系的整体分析，并符合下列规定：

18

1可按杆系结构有限元法进行整体计算分析，有限元模型应符合实际的结构布置和节点

构造，对于不同类型的构件应采用各自对应的计算单元，腰梁和直腹杆可按梁单元，对撑、

角撑可按杆单元，三角连接件可按平面板单元；

2计算应与开挖和支撑体系施工工况一致；

3计算模型连接节点应体现实际传力机制，计算模型的边界条件应真实反映基坑整体环

境协调，并应体现支撑预应力的作用。

4预应力分级施加。

6.3.6装配式支撑构件应根据整体计算结果选择以下最不利工况作用效应进行设计：

1基坑开挖至各道支撑施工面；

2支撑施加预应力；

3基坑开挖至坑底；

4换撑和回收；

5基坑处于偏载情况。

6.3.7立柱和立柱桩的计算应符合下列规定：

1立柱应按压弯构件进行稳定、强度和变形计算，计算时偏心距应根据立柱垂直度并按

双向偏心进行计算，偏心距取实际偏心距且不小于计算长度的1/100；

2单层支撑的立柱、多层支撑底层立柱的受压计算长度应取底层支撑中心线至基坑底面

的净高度与立柱直径或边长的5倍之和，相邻两层水平支撑之间的受压计算长度应取此两层

水平支撑的中心距；

3立柱桩应进行单桩竖向承载力计算，竖向荷载应包括支撑与立柱的自重、支撑上的施

工荷载等。

6.3.8装配式钢支撑的受压计算长度应按下列规定确定：

1水平支撑在竖向平面内的受压计算长度取相邻立柱的中心间距；

2水平支撑在水平平面内的受压计算长度应采用线性屈曲分析进行计算。

6.3.9支撑施加的预应力值应与弹性支点法计算时预加力取值相匹配，预应力值取支撑轴向

压力标准值的50%~80%。

6.3.10装配式支撑结构构件进行强度验算时，截面塑形发展系数取1.0。

6.3.11钢支撑杆件的长细比不应大于150，连系构件的长细比不应大于200。立柱长细比不

宜大于30。

Ⅰ支撑计算

6.3.12弯矩作用在两个主平面内的圆管截面压弯构件，其截面强度应按下式计算：

22

NMxMy

f(6.3.13)

AnWn

式中：N——同一截面处轴心压力设计值（N）；

、——分别为同一截面处对x轴和y轴的弯矩设计值（N·mm）；

——构件的净截面面积（mm2）；

����

——构件的净截面模量（mm3）；

��

——钢材强度设计值（N/mm2）。

��

6.3.13支撑采用单根或组合H型钢标准件时，截面强度应按（6.3.14）式计算：

�

19

NMMy

xf（6.3.14）

AnWnxWny

式中：N——轴心压力设计值（kN）,可由考虑预应力作用的基坑支护结构按

弹性支点法计算所得的支点力确定；

2

An——组合截面净截面面积（m），由毛截面面积扣除开孔截面积后

得到，当构件多个截面有孔且开孔尺寸不同或开孔数量不同时，

取最不利的截面；

——同一截面处绕x轴和y轴的弯矩设计值（kN·m）；

Mx、My

——单个截面或组合截面对x轴和y轴的净截面模量（m3）；

Wnx、Wny

f——钢材强度设计值(N/mm2)。

6.3.14双向压弯圆管的整体稳定按下列公式计算：

NM

1.0(6.3.15-1)

AfN

Wx(10.8)

NEx

22

MMxMy(6.3.15-2)

2EA

N'(6.3.15-3)

E2

式中：——轴心受压构件的整体稳定系数，按构件最大长细比取值；

M——计算双向压弯圆管构件整体稳定时采用的弯矩设计值，按

�

式（4.5.3-5）计算（N·mm）；

——分别为构件水平方向和竖向方向的最大弯矩设计值

、

（N·mm）；

�xmax�ymax——根据构件最大长细比计算的欧拉力，按式（4.5.3-9）计算。

6.3.15单根或组合支撑稳定性应按（6.3.16-1、2）式验算（图6.3.16-1、2）：

��

NMM

mxxtyyf（6.3.16-1）

xANWy

Wx(10.8)

NEx

NMM

myytxxf

（）

yANWx6.3.16-2

Wy(10.8)

NEy

图6.3.16-1型钢支撑杆件坐标轴示意图

20

图6.3.16-2支撑计算长度取值示意图

式中：A——组合截面毛截面面积(m2）；

N——轴心压力设计值（kN）；

NEx——22

参数，NExEA/(1.1x)；

NEy——22

参数，NEyEA/(1.1y)；

——