分期施工基坑支护换撑结构施工与有限元模拟

发表时间:2021/4/12   来源:《建筑实践》2021年2期   作者:黄雅攀
[导读] 本文介绍了佛山某建筑产业中心扩建工程2层地下室结构分期施工所
        黄雅攀
        佛山科学技术学院 广东佛山 528000
        摘要:本文介绍了佛山某建筑产业中心扩建工程2层地下室结构分期施工所采用的H型钢换撑梁施工技术,具体介绍了换撑梁施工前的技术要点,详细描述了实际施工中所采取的技术措施,解决了大截面换撑梁的施工安全问题,确保了一、二期地下室结构施工时水平支撑有效对接,并通过Midas gts进行有限元分析,验证了换撑梁的安全性。
        关键词:基坑支护,施工,换撑,有限元模拟

引言
        基坑工程中的换撑技术,即不是在地下主体结构及填土完成后才拆除所有内支撑,而是在地下结构与围护挡土结构之间设置传力构造,利用主体结构梁和楼板的刚度来承担挡土结构传来的土压力,从而自下而上随结构施工逐层拆换内支撑,逐步取代发挥临时支撑作用的内支撑结构体系,其实质是应力的安全有序的调整、转移和再分配。
1.工程概况
        本工程为佛山某建筑产业中心扩建工程,占地面积29322.60m2,地下室两层,基坑深度为8.35~9.15米,基坑西侧与项目一期已建地下室连通。二期基坑支护西北角支护结构与一期支护相交,且相交区域地势低,冲孔桩机难以施工,需要堆填渣土,但一期基坑西面原支护结构为管桩加锚索支护,不足以承担现有荷载,需在一期结构西北角进行换撑支护,以保证施工的安全性和可行性。

         图1 分期施工平面图
        
2.一、二期基坑基坑换撑结构施工
2.1 换撑支护结构
        一、二期基坑支护结构驳接区段换撑加固图如下图所示:

图2 支护换撑结构图
2.2 换撑支护施工技术措施
        由于一、二期基坑相交区域需要需要打钻孔灌注桩,该区域内又存在一期基坑遗留锚索,需将锚索拔出,在施工时应注意如下问题:
        1.原一期西北角E部位(管)桩锚支护结构在二期3~4栋支护桩冲桩施工时,一期E剖面驳接区段锚索将被损坏,约有7条锚索退出工作,为保证一期地下室结构的安全,需对受损约7米长支护段进行加固;另外因冲桩施工作面的设置需要,该驳接区段要能承受支挡4米高回填砖渣土压力的能力,按本方案提供的钢结构支挡施工图进行回填区的支护。
        2.换撑时序要求:先对负二层顶板处边梁与加负二层支护桩间加钢管(H型钢)支撑,做“有限定的换撑”处理,即先加钢管支撑,然后放松负二层处的锚头(对应二期工程桩的位置处于锚索延伸区),再做工程桩的冲孔施工。
        3.应先施工完钢板支挡及换撑加固,再回填碎砖渣土、压实。
        4.采取JKL型冲孔桩机施工时,应在冲孔桩机位区域铺垫钢板、安装钢护筒,且应保证冲孔桩机位距挡土钢板2米以上。
3.支护换撑有限元模拟
        此模型为一期基坑支护换撑与临时挡土支撑结构,建模参照图3。为了更真切地反映二期E剖面区段冲孔桩支护结构的施工,对一期支护结构的安全及变形作用,则需要通过建立实体单元做整体建模和模拟分析,以有效的解决这一问题。选用Midas gts对此结构进行有限元分析。
    

        由图3可知:管桩最大挠度1.36mm,挠度较小,满足要求;换撑H型钢最大压应力7.56Mpa,远小于许用应力205Mpa;对一期支护做换撑处理后所开成的新的支护体系能满足二期冲孔桩机的施工所需安全承载力和变形控制要求,此换撑结构安全。
4.结语
        总而言之,基坑支护换撑技术在基坑工程中起着至关重要的作用,其施工质量影响着整个基坑工程的安全,通过合理的施工技术措施,能较好的控制施工质量与安全,有限元模拟更加验证了该换撑结构的安全性。
        
参考文献
[1]沈兴东,张具林,徐旭,汪仲琦.分期施工深基坑支护换撑结构的优化及施工[J].施工技术,2014,43(01):45-47.
[2]陈济锋.深基坑内支撑支护体系及换撑技术在工程中的应用[J].建材与装饰,2016(13):26-28.
[3]王武功,建筑施工过程中深基坑支护施工的技术要点分析[J].门窗,2020(04):121.
        论文需标注‘佛山科学技术学院研究生自由探索基金项目资助,项目编号:2020ZYTS18’
        作者信息:黄雅攀,男,1994年,佛山科学技术学院研究生,1191146848@qq.com
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: