可拆卸“钢桁架对撑+角撑+平放张弦梁”在基坑中的应用

1、传统钢支撑的介绍

【结构组成】

       钢管支撑体系通常为装配式的，由围檩、角撑、支撑、预应力设备(包括千斤顶自动调压或人工调压装置)、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其他附属装配式构件组成。

       支撑结构挡土的应力传递路径是围护(桩)墙——围檩(冠梁)——支撑。

      常用的钢管支撑一端为活络头，采用千斤顶在该侧施加预应力。支撑施加预应力时应考虑操作时的应力损失，故施加的预应力值应比设计轴力增加10%并对预应力值做好记录。在支撑预支力加设前后的各12h内应加密监测频率，发现预应力损失或围护结构变形速率无明显收敛时应复加预应力至设计值。

       装、拆除施工方便，可周转使用，支撑中可加预应力，可调整轴力而有效控制围护墙变形；施工工艺要求较高，如节点和支撑结构处理不当，或施工支撑不及时、不准确，会造成失稳。

▲传统钢支撑在基坑中的应用

2、新型可拆卸“钢桁架对撑+角撑+平放张弦梁”在基坑中的应用

先看钢结构专家顾磊博士现场拍照的一些施工照片：

01

装配式张弦梁钢支撑系统的组成

整个系统由张弦梁系统、桁架支撑系统、预应力施加系统和支架系统组成；包括混凝土冠/腰梁、张弦梁、桁架对撑、桁架角撑、预应力施加装置等水平支撑结构和支架梁、立柱、约束构件等竖向支承结构。

三个关键点在于：张弦梁系统、桁架对撑/角撑系统、预应力系统。

（1）关键点一：张弦梁系统

张弦梁支护系统以钢筋混凝土冠梁/腰梁为上弦构件，以实心钢拉杆为拉索，撑杆为带活络头的钢支撑。

（2）关键点二：桁架对撑/角撑系统

桁架对撑/角撑应包括主受力杆、横腹杆、斜腹杆和预应力施加装置。

（3）关键点三：预应力系统

在张弦梁撑杆和桁架对撑梁端部均设置有预应力施加系统，对支护结构施加预应力来实现张弦梁的受力系统、改善支护结构受力和控制基坑变形，这是装配式张弦梁支撑体系的关键点三。

对撑、角撑、撑杆的预加轴力一般取支撑轴向压力设计值的(0.4～0.8)倍；基坑使用过程中需对撑杆、拉杆、对撑/角撑进行预应力监测，并根据基坑变形数据调整轴力，实现基坑变形在20mm内的要求。

02

装配式张弦梁钢支撑系统的优点

装配式张弦梁钢支撑系统具有以下优点：

.  土方开挖空间大，施工效率高，可缩短基坑开挖工期30%以上

.  构件标准化，工厂加工，质量保证

.  模块化装配体系，现场全螺栓连接，安装快捷

.  结构刚度大，基坑变形小（可控制在20mm内）

.  支撑间距大，撑间净距最大可达42m

.  拆除简单快速，无需爆破

.  钢材可完全回收重复利用，绿色环保

.  综合经济性好……

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需要注意的问题

装配式张弦梁支护系统有诸多优点同时也有局限性，这是不能忽略的。

支撑系统不可兼做施工平台：与传统钢支撑一样，张弦梁支撑体系不能承受竖向荷载，不能在支撑结构上堆放施工材料和运行施工机械，当需要设置施工平台或栈桥时，应采用与支撑结构脱离的独立结构。

专利使用限制的影响：作为新型的支护结构，各研发企业对张弦梁支撑相关的系统、构造节点、工艺等成果均已申请了国家相关的发明专利和实用新型专利，在支护选型和施工单位选取时要考虑到相关问题。

总结

装配式张弦梁钢支撑系统属于钢支撑范畴，是对传统钢支撑的升级改造，解决了传统钢支撑间距偏小、基坑内施工空间狭窄的问题，保留了传统钢支撑施工、拆撑的快捷性和环保性，兼具了混凝土支撑大间距大施工空间的优点，是值得推广的一项新技术，期待能得到更多应用和改进。

知识点：可拆卸“钢桁架对撑+角撑+平放张弦梁”在基坑中的应用

钢结构住宅新型可拆卸钢筋桁架楼承板制研

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