支撑梁施工方案的探究

支撑梁施工方案的探究

作者：杨光培 钟月

来源：《卷宗》2019年第19期

摘 要：深基坑开完前，做好基坑支护后，需要做好支撑梁施工才能开展深基坑土方开挖。支撑梁的质量直接影响到土方开挖的安全，如果支撑梁有问题，可能直接引起基坑塌方，所以深基坑施工中支撑梁的施工是一个重要环境，在此，本人以实际案例工程为例，系统对支撑梁的施工方案做研究总结，供将来工程施工的支撑梁施工提供借鉴。 关键词：深基坑；支撑梁；施工方案

基金项目：2018年广州南洋理工职业学院科研项目“软土深基坑开挖新方法探究”研究成果（项目编号：NY-2018KYYB-13）。 1 工程概况

本工程场地位于某市某区，四周为道路，占地面积为18000平方米，拟建两栋塔楼，建设筑高度不超过100米，计算面积约为93620平方米，塔楼投影范围之外裙楼设三层，地下设三层（面积约36000平方米），地下室层高不超过3.9米。

各分区均采用Ø1400钻孔桩+二排内支撑支护；内支撑分别在-3.100、-7.400各一道，内支撑的钢构柱为900×700。支护桩外围设置一排Ø850@600三轴搅拌桩作为止水帷幕。本工程支撑梁规模较大，砼土量达2336m3左右。施工時计划分为三个施工段进行施工。 2 支撑施工程序

支撑施工与土方开挖应密切结合，“分层开挖，严禁超挖”的原则。由于本工程支撑梁较密，单纯开槽遇雨水会产生起塌方，且施工效率较低，因此土方单纯开槽在本工程中不可行。 在施工中采用的支撑梁大面积开挖，开挖至支撑梁底。保证地下水位控制在梁底以下不少于500mm，基地支撑梁部位根据设计标高清理平整，铺设支撑梁底模，支撑梁钢筋安装绑札，安装侧模，浇支撑砼。当该道支撑砼强度等级达到100%设计强度时，进行大面积土方开挖。

3 混凝土支撑系统施工技术 3.1 测量放线

1）与业主及先期施工单位办好移交水准点，标高等手续。

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2）专业测量员依据设计图纸做好钢筋砼圈梁、支撑杆的定位放线工作撒好灰线。 3.2 基坑土方开挖

本工程土方采用机械开挖，开挖应进行分层、分段、平衡、对称的原则进行开挖，每层开挖的厚度为1.00m，坡度约为1：10。从基坑挖出来的土方外运到业主指定的堆土场地。第一道支撑梁挖土，分三层开挖，每层开挖厚度约为900mm，挖至支撑、冠梁底标高-4.300m时，立即进行支撑梁分项的施工工作。土方开挖时，不得挖至设计标高以下，必须在设计标高以上暂留一层土不挖，留土厚度为100厚，由人工清槽，挖至设计梁的底标高，土方及时装车运出基坑。

土方开挖时，应由专业工程师现场指挥，清槽挖土施工人员配合，保护格构柱、降水井，熟悉工程桩、降水井、格构柱平面布置图，配备测量员在挖土过程中随时定位做出标识，确保每名操作人员知道其具体位置；挖土时，大挖掘机在格构柱周边1米范围内禁止挖土，余土应由小挖掘机挖除，由专人负责开挖过程中进行全程监控，严禁碰撞格构柱，避免导致角钢变形、损坏。

3.3 支撑梁底模工程

本工程混凝土平面支撑梁铺设一层多层板，背面加设4根50*100木方作为背肋。为保证本工程支撑施工质量，支撑、板下部需进行相应处理；本工程根据支撑、板下土质情况，确定支撑、板下垫层做法。

垫层下及其周围的土体应固结，不得存在橡皮土；如发现橡皮土应加大周围降水井排水力度，并在附近挖集水坑抽水。机械或人工清槽不能满足坑底表面土的密实要求的，使用机械夯实，范围超出垫层30cm，确保土体密实。垫层标高根据混凝土撑下支托格构柱的位置即梁支座位置垫层厚度为100mm，跨中起拱0.4%，板起拱0.3%，过度要平缓。底模铺设后，要保持模板表面洁净，平整度偏差为（0，+3）mm。在钢筋绑轧前铺设一层塑料薄膜或隔离剂。 3.4 模板工程

1）模板安装。本工程梁侧模板采用12mm厚竹胶板，模板次龙骨（水平方向）采用50*100木方子，以间距225mm立放，模板上端下端各一块。主龙骨（竖向方向）采用双钢管，间距600mm。本工程水泥搅拌桩顶标高与冠梁顶标高相同，故冠梁采用单侧支模方法，冠梁与搅拌桩空隙填充聚苯板。

2）模板拆除。（1）支撑、冠梁侧模，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏后，方可拆除非承重模板。（2）拆模板前前必须填写拆模申请，在技术人员及监理同意后才可拆除模板，严禁私自拆模。拆模时，必须见到混凝土同条件养护试块抗压报告，并且将其附在拆模申请之后报送监理，要求分管工长向监理报送书面拆模申请。

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3.5 钢筋工程

钢筋砼水平支撑体系所用钢筋为I、II级钢材规格为 Φ25、Φ8。 3.5.1 原材要求

1）对进入现场钢筋，材料进场验收时要有规范的质保书及相关资料，材料进场后，按不同品种、规格堆放整齐。

2）钢筋进入现场使用前，要依据其生产厂家、炉号、规格，送到相关实验室，进行力学性能检测，复检合格后才可使用。

3）钢筋成型加工前，现场钢筋翻样员负责先按设计图纸及规范要求做好钢筋的翻样工作，并把配料单发放到钢筋班。

4）钢筋班依据配料单做好钢筋下料、成型工作，成型好的钢筋挂好料牌，堆放整齐。 3.5.2 钢筋绑扎质量控制

1）选择操作熟练的持证钢筋绑扎工人。

2）钢筋的品种、规格、形状、尺寸数量、间距、锚固长度、接头位置必须符合设计和规范要求。

3）钢筋表面必须清洁，无颗粒和片状老锈，经除锈后仍留有麻点的钢筋不得使用。 4）钢筋绑扎时，支撑梁伸入腰梁内长度必须满足图纸设计要求。

5）钢筋网片和骨架的绑扎，其缺扣、松扣的数量不得超过应绑扎数量的20%，且不得集中出现。

6）钢筋绑扎过程中，专业工长在现跟踪指导，专职质检员跟踪检查。

7）钢筋绑扎完毕后，自检合格，向业主、监理报验，并办理好隐蔽工程验收手续。自验内容：规格型号、直径、根数、间距、标高尺寸、形状，钢筋接头位置及混凝土保护层。钢筋表面不许有油渍、污垢。

8）受力钢筋保护层厚度应符合设计要求。 3.5.3 连接质量控制

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支撑所用钢筋直径按设计要求。采用焊接或搭接。钢筋接头位置，搭接长度必须符合规范要求，接头应相互错，在接头处35倍的钢筋直径，及不小于500mm区段内，有接头的受力钢筋截面积，占受力钢筋总面积的百分率不宜超过50%且应符合设计要求。 3.5.4 闪光对焊操作要点

1）对焊前应先对钢筋端部150mm范围内铁锈，污物清除干净。端部如弯曲时必须加以调直或切除。

2）闪光对焊接操作程序

（1）选择焊接方法和焊接参数（调伸长度、闪光速度、预热留量、顶锻留量、顶锻压力以及变压器级数）。 （2）调整焊接电流。

（3）钢筋：正确调整电极位置→拧紧夹具→丝杆一次闪光→预热→二次闪光→顶锻。 （4）应等接头处由白红变成黑红，才能松开夹具，将钢筋平稳取出，以防接头处产生弯折现象。对焊缝周围挤出均匀的金属毛刺，应趁热打掉。 3.5.5 钢筋镦粗直螺纹连接施工

1）施工顺序。钢筋端部切割，钢筋端部镦粗，在镦粗段上切削螺纹，利用连接套筒对接钢筋。

2）材料及机具设备、人员要求。用于镦粗的钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》（GB1499）的要求及《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB13014）的要求。 套筒与锁母材料应采用优质碳素结构钢或合金结构钢，其材质应符合GB699规定。 操作人员必须经过培训，熟悉机械，经考核合格后方可上岗，操作机床应严格按照钢筋端部冷镦机床及直螺纹套丝机床的操作规程进行。

3）操作要点。镦粗头加工：钢筋应先由钢筋工调直下料，切口端面应与鋼筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。

安装时首先把连接套的一端安装在基本钢筋的端头上用管钳板将其拧紧到位，然后导向中夹紧连接套，将待接钢筋通过导向夹钳各孔对中，拧入接套内拧紧到位，完成连接。安装工随时检验，不合格的立即纠正，合格的在接套上涂上已检的符号。

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3.5.6 钢筋安装

由于支撑系统的宽扁梁为左右对称配筋，没有竖直方向的承载要求，故支撑为轴力构件。没有主梁、次梁传力的区别，故优先保证主撑钢筋位置。先绑扎较大尺寸截面构件，后绑扎较小尺寸截面构件。钢筋在构件交叉位置重叠时，优先保证大截面构件钢筋位置，主筋保护层为3.5cm，小截面构件主筋插入大截面构件钢筋内侧。

在梁交叉的位置，小截面构件的纵向筋弯曲插入大截面构件的纵向钢筋内侧后，需在箍筋的四个角点增加Φ8架立筋以保证钢筋笼整体性和增加局部强度。

绑扎板钢筋时，要求钢筋网眼尺寸符合设计及规范要求，网眼尺寸允许偏差为±20mm。钢筋采用剥肋滚轧直螺纹套筒连接，在一排钢筋上接头百分率不大于50%。 3.5.7 格构柱与钢筋相交的处理

1）格构柱加工时，柱顶缀板设置的位置错开支撑梁上下主筋的位置。

2）如遇支撑梁主筋遇格构柱时，偏差不大的，考虑将主筋打弯的方法绕开格构柱。 3）遇梁主筋跟缀板在同一水平面上时，可以用氧气、乙炔在缀板上开洞，同一块缀板上开洞不得超过两个，洞口尺寸不得大于50mm。

4）缀板上开洞两个不能满足要求的。气割割除该处缀板，钢筋通过后，在上或下补焊一块缀板加固。 3.6 砼工程

本工程基坑面积较大，分布比较狭长如何减少混凝土的冷缝，以及如何防止混凝土内外温差过大产生裂缝，是支撑、冠梁混凝土工程的控制重点。

根据工程实际情况，整体划分分段浇筑共分20个施工段，施工缝留设详见施工缝布置图。各施工段施工缝位置设在环梁与冠梁相切位置，根据格构柱位置施工缝尽量选在两格构柱梁的跨中1/3处。

水平支撑系统所用砼等级为C30、全部采用商品砼浇筑。 3.6.1 材料要求

1）砼配合比应由商品砼供应根据工程具体情况及施工情况进行试配和调整，确定合适的配合比。

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2）砼浇灌前，砼到达现场，同时要提供完整的资料，砼出厂合格证明，配合比通知单，相应砂石报告，水泥检测报告，水泥质保书，外加剂质保书。 3.6.2 浇灌前验收准备

在倒入砼之前要对模板钢筋进行验收。

1）检查模板标高、位置、构件截面尺寸是否满足设计要求，按要求预留的拱度是否正确。

2）检查模板的支撑是否稳定、牢固。

3）检查模板的紧密程度、模板的缝隙是否严实。

4）检查钢筋规格、尺寸、接头等是否与设计和施工规范的要求相符合。 5）模板内的垃圾、木屑、泥土、钢筋的油污要清除干净。

6）在自检合格的基础上，报监理建设单位代表验收并办好砼浇灌令等手续。 7）砼浇筑时应派专人值班负责，应有木工、钢筋工在现场配合。 8）所需工具、机械、照明灯具、人员落实到位。 3.6.3 泵送砼施工

水平支撑所有砼采用砼泵送浇筑，泵送砼施工必须组织严密，现场与砼厂通讯联系便利，施工现场有统一的指挥和调度。要根据每一次的砼浇灌量事先作出砼供应计划，并要求砼供应厂密切配合好，确保连接均匀供料，具体做好如下各项工作。 事先安排好砼的运输路线，泵送设备要进行试运转。 3.6.4 砼振捣机械操作要點

混凝土应机械振捣成形，选择插入式振动器。

振动器就安放在牢固的脚手板上，不应放在模板支撑或钢筋上。使用振动器，宜采用垂直振捣。插入深度为棒长3/4，作用轴线应相互平行避免漏振；当梁端等钢筋密集的部位，振动棒难以插入时，也可倾斜振捣，但棒与水平面夹角不宜小于45º。 不得将软轴插入到混凝土内部和使软轴折成硬弯。

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使用振动器时，前手应紧握在振动棒上端约50cm处，以控制插点，后手扶正软轴，前后手相距40-50cm左右，使振动棒自然沉入混凝土内，切忌用力硬插。并应做到“快插慢拔”。“快插”是为了防止混凝土表面先振实，而下面混凝土发生分层、离析现象。“慢拔”是为了使混凝土能填满振动捧抽出时造成的空洞。振动棒插入混凝土后，应上下抽动，幅度为5-10cm，以排出混凝土中空气，振捣密实。每插点应掌握好振捣时间，过短过长都不利，每点振捣时间一般为20-30s，使用高频振动器时，也不应少于10s。待混凝土表面呈现水平，不再沉落、不再出现气泡，表面泛出灰浆时，方可拔出振动棒。拔出宜慢，待振动端头即将露出混凝土表面时，再快速拔出振动棒，以免造成空腔。

当混凝土分层浇筑时，振捣上一层混凝土时，应插下一层中50mm左右，以消除两层之间的接缝，同时振捣上层混凝土应在下层混凝土的初凝之前进行。 3.6.5 施工缝的处理

一般施工缝的处理：在施工缝处继续浇筑混凝土前，已浇筑的混凝土其抗压强度不应小于1.2Mpa。

处理程序：基层处理→酒水湿润→抹结合层→浇筑混凝土→保湿养护。 3.6.6 砼养护、试块留置

砼试块留置组数，按试验取样规定及规范要求确定。 1）同条件养护试件取样部位通过监理共同选定。

2）同一强度等级的同条件养护试件，其留置的数量根据砼工作量和重要性确定，不宜少于10组且不应少于3组。

3）每次取样至少留置一组标准养护试件。 4）支撑梁质量保证措施

（1）模板安装严格检查基强度、刚度和稳定性，控制模板变形。 （2）检查模板轴线、标高、断面尺寸应符合设计要求。 （3）模板接缝严密，不漏浆，浇筑之前，木模板应浇水湿润。 （4）浇筑混凝土之前，模板内杂物，油污清理干净。

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（5）模板与砼接触面要干净平整，为了保持拆模砼面的光洁、美观、拆模方便，底模涂涮隔离剂。

（6）对跨度﹥4M的梁要求起拱，其起拱度为2/1000。

（7）模板安装完毕后，现场专职质量员组织验收，确保支撑及砼腰梁、轴线、截面尺寸、标高等均符合规范和设计要求。

（8）模板拆除：三天可拆除侧模，达到100%强度可进行土方开挖。 4 结论

支撑梁施工是保持基坑土方开完是否成功的前提条件，支撑梁施工必须事先做好施工方案，严格控制支撑梁的数量、位置、尺寸，从支撑梁的用料、施工工艺等环境严格控制支撑梁的质量，为深基坑开完做好保证。 参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）； [2]《建筑基坑支护工程技术规程》（BJ-T15-20-97）； [3]刘宗仁主编.基坑工程[M].哈尔滨工业大学出版社，2008； [4]《11SG814 建筑基坑支护结构构造》，中国建筑标准设计研究院； [5]《JGJ120-2012 建筑基坑支护技术规程》