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深基坑内支撑梁施工工艺
一、支撑施工总体原则
本工程采用钢筋混凝土结构作为水平支撑，土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则进行施工，尽量减小基坑无支撑暴露时间和空间.同时应根据基坑工程等级、支撑形式、场内条件等因素，确定基坑开挖的分区及其顺序。宜先开挖周边环境要求较低的一侧土方，并及时设置支撑。环境要求较高一侧的土方开挖，宜采用抽条对称开挖、限时完成支撑或垫层的方式.
基坑开挖应按支护结构设计，降排水要求等确定开挖方案，开挖过程中应分段、分层、随挖随撑、按规定时限完成支撑的施工，作好基坑排水，减少基坑暴露时间。基坑开挖过程中，应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动原状土.支撑的拆除过程时，必须遵循“先换撑、后拆除"的原则进行施工.
二、技术参数
该项目基坑面积约33000㎡,周长810m，深度23～25m，基坑围护体采用地下连续墙作为围护体,基坑竖向设置四道钢筋混凝土支撑，支撑采用圆环支撑平面布置形式，支撑信息图表所示:
表一 支撑信息一览表
项目
第一道支撑系统
（mm＊mm）
第二道支撑系统
(mm＊mm）
第三、四道支撑系统
(mm*mm)
ZC1
700*800
800＊1200
800＊1300
ZC2
700*700
800＊1000
800*1100
ZC3
700＊600
800＊800
800*900
ZC4
600＊500
800＊700
800＊700
ZL1
1000＊1300
800＊800
800*800
ZL2
800＊1000
800＊700
800＊700
CL1
600＊800
600＊600
600＊600
LC1
600＊400
1000＊600
1200*600
LC2
—
600*400
600*400
HC1-1
2400*800
—
—
HC2—1
—
2800＊1000
—
HC3—1
—
—
3000＊1000
HC4—1
—
-
3000*1000
（1）、竖向设置四道支撑梁，支撑梁采用两个圆环及其辐射撑，并结合对称和角撑，截面尺寸详见支撑平面布置图；
（2）、支撑梁混凝土强度等级（除第二～四道环撑为C40外)为C35，主筋保护层:30mm;
（3)、支撑梁采用两侧支模浇筑，并在支撑梁底设置隔离膜,混凝土应整体浇筑，在冠梁、支撑腰梁施工前需将支护桩表面附着物完全清除;、
（4)、主筋连接采用搭接焊接，单面焊10d，接头在同一截面处数量应不超过50％;
三、施工流程
土方开挖至设计高程测量定位

钢筋绑扎

支设模板

浇筑混凝土土

养护

拆模

土方开挖

四、施工方法
混凝土支撑首先进行施工分区和流程的划分，支撑的分区一般结合土方开挖方案，按照盆式开挖、“分区、分块、对称”的原则确定，随着土方开挖的进度及时跟进支撑的施工，尽可能减少围护体侧开挖段无支撑暴露的时间,以控制基坑工程的变形和稳定性。
混凝土支撑的施工有多项分部工程组成，根据施工的先后顺序，一般可分为施工测量、钢筋工程、模板工程以及混凝土工程。以下对这些分部工程逐一进行说明
1。施工测量
施工测量的工作主要有平面坐标系内轴线控制网的布设和场区高程控制网的布设。平面坐标系内轴线控制网应按照“先整体、后局部”、“高精度控制低精度”的原则进行布设。根据城市规划部门提供的坐标控制点，经复核检查后，利用全站仪进行平面轴线的布设。在不受施工干扰且通视良好的位置设置轴线的控制点，同时做好显著标记。在施工全过程中，对控制点妥善保护。根据施工需要，依据主轴线进行轴线加密和细部放线，形成平面控制网。施工过程中定期复查控制网的轴线,确保测量精度.支撑的水平轴线偏差控制在30mm之内。
场区高程控制网方面应根据城市规划部门提供的高程控制点，用精密水准仪进行闭合检查，布设一套高程控制网。场区内至少引测三个水准点，并根据实际需要另外增加，以此测设出建筑物高程控制网。支撑系统中心标高误差控制在30mm之内.
2. 钢筋工程
钢筋工程的重点是粗钢筋的定位和连接以及钢筋的下料、绑扎,确保钢筋工程质量满足
相关规范要求。
1）钢筋的进场及检验
钢筋进场必须附有出厂证明（试验报告)、钢筋标志，并根据相应检验规范分批进行见证取样和检验。钢筋进场时分类码放，做好标识，存放钢筋场地要平整，并设有排水坡度。
堆放时，钢筋下面要垫设木枋或砖砌垫层，保证钢筋离地面高度不宜少于20cm，以防钢筋锈蚀和污染。
2)钢筋加工制作
钢筋的加工制作方面，受力钢筋加工应平直,无弯曲,否则应进行调直。各种钢筋弯钩部分弯曲直径、弯折角度、平直段长度应符合设计和规范要求。箍筋加工应方正,不得有平行四边形箍筋,截面尺寸要标准,这样有利于钢筋的整体性和刚度，不易发生变形。钢筋加工要注意首件半成品的质量检查,确认合格后方可批量加工。批量加工的钢筋半成品经检查验收合格后，按照规格、品种及使用部位，分类堆放。
3）钢筋的连接
钢筋的连接方面，支撑及腰梁内纵向钢筋接长根据设计及规范要求，可以采用直螺纹套筒连接、焊接连接或者绑扎连接，钢筋的连接接头应设置在受力较小的位置，一般为跨度的1/3处,位于同一连接区段内纵向受拉钢筋接头数量不大于50%.
钢筋绑扎在支撑底部垫层完成后开始，钢筋的绑扎按规范进行，对支撑与腰梁、支撑与支撑、支撑与立柱之间的节点钢筋绑扎应引起充分注意，由于在节点上的钢筋较密，钢筋的均匀摆放、穿筋合理安排将对施工质量和进度有较大的影响.在施工过程中，如第一道支撑梁钢筋与钢格构柱缀板相遇穿不过去时，在征得设计同意的情况下，缀板采用氧气乙炔焰切割，开孔面积不能大于缀板面积的30%;如支撑梁钢筋与钢格构柱角钢相遇穿不过去时，将支撑梁钢筋在遇角钢处断开，采用同直径帮条钢筋同时与角钢和支撑梁钢筋焊接，焊接满足相关规范要求.第二道支撑施工时，由于钢立柱已经处于受力状态,其角钢和缀板不能割除，对于第二道支撑在实际施工中钢筋穿越难度较大的节点，应及时与设计联系协商确定处理措施，通常采用的措施为钢筋遇角钢处断开并采用同直径帮条钢筋与角钢和支撑梁焊接.
4）钢筋的质量检查
钢筋工程属于隐蔽工程，在浇筑砼前应对钢筋进行验收,及时办理隐蔽工程记录。钢筋加工均在现场加工成型，钢筋工程的重点是粗钢筋的定位和连接以及梁的下料、绑扎，钢筋绑扎，以上工序均严格按照相关规范要求进行施工。钢筋绑扎、安装完毕后，应进行自检，重点检查以下几方面：
a。 根据设计图纸检查钢筋的型号、直径、根数、间距是否正确.
b. 检查钢筋接头的位置及搭接长度是否符合规范规定。
c. 检查混凝土保护层厚度是否符合设计要求。
d. 钢筋绑扎是否牢固，有无松动变形现象.
e。 钢筋表面不允许有油渍、漆污.
f。 钢筋位置的允许偏差详见下表：
g。 临时支撑钢筋的保护层厚度为30mm，梁底钢筋保护层采用20mm厚水泥砂浆垫层。
表二 钢筋绑扎允许偏差表
3. 模板工程
模板工程的目标为支撑混凝土表面颜色基本一致，无蜂窝麻面、露筋、夹渣、锈斑和明显气泡存在.结构阳角部位无缺棱掉角，梁柱、墙梁的接头平滑方正，模板拼缝基本无明显痕迹。表面平整，线条顺直，几何尺寸准确，外观尺寸允许偏差在规范允许范围内。
钢筋混凝土支撑底模一般采用土模法施工，即在挖好的原状土面上浇捣10cm左右素砼垫层.垫层施工应紧跟挖土进行，及时分段铺设，其宽度为支撑宽度两边各加200mm。为避免支撑钢筋砼与垫层粘在一起，造成施工时清除困难，在垫层面上用油毛毡做隔离层。隔离层采用一层油毛毡，宽度与支撑宽等同.油毛毡铺设尽量减少接缝，接缝处应用胶带纸满贴紧，以防止漏浆。
冠梁、腰梁以及支撑的模板典型做法如下图所示：
1）冠梁模板
将围护体顶凿至设计标高，即可作为第一道支撑压顶圈梁底模，梁底采用30mm厚水泥砂浆垫层，在垫层上面涂刷脱模剂。梁模板及其支护详见大样图。
图一 压顶圈梁模板施工详图
2)腰梁模板
第二道及第二道支撑以下的腰梁底模采用30mm厚水泥砂浆垫层,在垫层上面涂刷脱模剂,侧模一边利用围护体,另一边支木模板加固，同时为了保证腰梁与围护体紧密接触，避免腰梁与围护体之间存在空隙，将腰梁与围护体接触部分混凝土表面凿毛清理干净后，再进行腰梁施工，以便保证腰梁与围护体连成整体.腰梁模板施工详见如下大样图：
图二 腰梁模板施工详图
3）支撑模板
支撑梁底模采用木胶合板，在板上面涂刷脱模剂.支撑梁模板施工详见下图：
图三 支撑模板施工详图
4）栈桥区域梁板模板
栈桥区域采用土体挖至梁底标高处，梁板模采用木胶合板，模板拼缝严密,防止漏浆，所有木枋施工前均双面压刨平整以保证梁板及柱墙的平整度，要求所有木枋找平后方可铺设胶合板，以确保顶板模板平整。梁需用对拉螺杆加固；次梁安装应等主梁模板安装并校正后进行;模板安装后要拉中线进行检查，复核各梁模中心位置是否对正；待平板模安装后，检查并调整标高。
栈桥区域平台板和梁的模板施工支撑体系采用普通扣件式钢管脚手架满堂架的形式，在基层土壤上铺4m×0。3m×0.05m木跳板作为钢管脚手架支撑的基础垫层。梁板模板施工大样图如下所示：
图四 栈桥梁板模板施工详图
5)模板体系的拆除
模板拆除时间以同条件养护试块强度为准.模板拆除注意事项：
a。 在土方开挖时，必须清理掉支撑底模，防止底模附着在支撑上，在以后施工过程中坠落。特别是在大型钢筋混凝土支撑节点处，若不清理干净，附着的底模可能比较大,极易引起安全隐患；
b. 拆模时不要用力太猛，如发现有影响结构安全问题时，应立即停止拆除，经处理或采取有效措施后方可继续拆除；
c。 拆模时严禁使用大锤，应使用撬棍等工具，模板拆除时,不得随意乱放，防止模板变形或受损。
表三 模板质量通病防治措施表
序号
项 目
防治措施
1
混凝土表面不平、粘连
控制拆模时间，清理模板和涂刷隔离剂必须认真，要有专人检查验收
2
竖向钢筋位移
钢筋保护层采用垫块来控制
4. 混凝土工程
钢筋混凝土支撑的混凝土工程施工目标为确保混凝土质量优良，确保混凝土的设计强度，特别是控制混凝土有害裂缝的发生。确保混凝土密实、表面平整，线条顺直,几何尺寸准确，色泽一致，无明显气泡，模板拼缝痕迹整齐且有规律性，结构阴阳角方正顺直。
1） 技术要求
Ø 塌落度：砼采用输送泵浇筑的方式，其塌落度要求入泵时最高不超过20cm，最低不小于16cm;确保砼浇筑时的塌落度能够满足施工生产需要，保证砼供应质量。
Ø 和易性：为了保证混凝土在浇筑过程中不离析，在搅拌时,要求混凝土要有足够的粘聚性，要求在泵送过程中不泌水、不离析，保证混凝土的稳定性和可泵性。
Ø 初、终凝时间要求：为了保证各个部位混凝土的连续浇筑，要求混凝土的初凝时间保证在7至8小时；为了保证后道工序的及时跟进，要求混凝土终凝时间控制在12小时以内.
2）混凝土输送管布置原则
根据工程和现场平面布置的特点，按照混凝土浇筑方案划分的浇筑工作面和连续浇筑的混凝土量大小、浇筑的方向与混凝土输送方向进行管道布置。管道布置在保证安全施工、装拆维修方便、便于管道清洗、故障排除、便于布料的前提下，尽量缩短管线的长度、少用弯管和软管.
在输送管道中应采用同一内径的管道，输送管接头应严密,有足够强度，并能快速拆装.
在管线中，高度磨损、有裂痕、有局部凹凸或弯折损伤的管段不得使用。当在同一管线中有新、旧管段同时使用时，应将新管布置泵前的管路开始区、垂直管段、弯管前段、管道终端接软管处等压力较大的部位。
管道各部分必须保证固定牢固,不得直接支承在钢筋、模板及预埋件上。水平管线必须每隔一定距离用支架、垫木、吊架等加以固定，固定管件的支承物必须与管卡保持一定距离，以使排除堵管、装折清洗管道.垂直管宜在结构的柱或板上的预留孔上固定.
3)混凝土浇筑
钢筋砼支撑采用商品砼泵送浇捣，泵送前应在输送管内用适量的与支撑砼成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑内壁，以保证泵送顺利进行.砼浇捣采用分层滚浆法浇捣，防止漏振和过振，确保砼密实。砼必须保证连续供应，避免出现施工冷缝。砼浇捣完毕，用木泥板抹平、收光,在终凝后及时铺上草包或者塑料薄膜覆盖，防止水位蒸发而导致混凝土表面开裂。
4）施工缝处理
当前基坑工程的规模呈愈大愈深的趋势，单根支撑杆件的长度过长，混凝土浇筑后会发生压缩变形、收缩变形、温度变形及徐变变形等效应,在超长钢筋混凝土支撑中的负作用非常明显。为减少这些效应的影响必须分段浇筑施工。
支撑分段施工时设置的施工缝处必须待已浇筑混凝土的抗压强度不小于1。2MPa时,才允许继续浇筑，在继续浇筑混凝土前，施工缝混凝土表面要剔毛，剔除浮动石子,用水冲洗干净并充分润湿，然后刷素水泥浆一道，下料时要避免靠近缝边,机械振捣点距缝边30cm，缝边人工插捣，使新旧混凝土结合密实.
临时支撑结构与围护体等连接部位都要按照施工缝处理的要求进行清理：剔凿连接部位混凝土结构的表面，露出新鲜、坚实的混凝土；剥出、搬直和校正预埋的连接钢筋。需要埋设止水条的连接部位,还须在连接面表面干燥时，用钢钉固定延期膨胀型止水条。冠梁上部
需通长埋设刚性止水片，在混凝土浇筑前应做好预埋工作，保证止水钢板埋设深度和位置的准确性。在浇筑混凝土前要冲洗混凝土接合面,使其保持清洁、润湿，即可进行混凝土浇筑。
5）混凝土养护
支撑梁、栈桥上表面采用覆盖薄膜进行养护,侧面在模板拆模后采用浇水养护，一般养护时间不少于7天。
5. 支撑拆除
1）钢筋混凝土支撑拆除要点
钢筋混凝土支撑拆除时，应严格按设计工况进行支撑拆除，遵循先换撑、后拆除的原则。
采用爆破法拆除作业时应遵守当地政府的相关规定。内支撑拆除要点主要为：
a）内支撑拆除应遵照当地政府的有关规定,考虑现场周边环境特点，按先置换后拆除的原则制定详细的操作条例，认真执行，避免出现事故;b)内支撑相应层的主体结构达到规定的强度等级，并可承受该层内支撑的内力时，可按规定的换撑方式将支护结构的支撑荷载传递到主体结构后,方可拆除该层内支撑；c）内支撑拆除应小心操作，不得损伤主体结构。在拆除下层内支撑时，支撑立柱及支护结构在一定时期内还处于工作状态,必须小心断开支撑与立柱，支撑与支护桩的节点，使其不受损伤；d）最后拆除支撑立柱时，必须作好立柱穿越底板位置的加强防水处理；e)在拆除每层内支撑的前后必须加强对周围环境的监测，出现异常情况立即停止拆除并立即采取措施，确保换撑安全、可靠。
2)钢筋混凝土支撑拆除方法
目前人工静态爆破钢筋混凝土支撑拆除方法一般有人工拆除法、用静态膨胀剂拆除法和爆破拆除法。以下为三种拆除方法的简要说明:
Ø 人工拆除法，即组织一定数量的工人，用大锤和风镐等机械设备人工拆除支撑梁。该方法的优点在于施工方法简单、所需的机械和设备简单、容易组织。缺点是由于需人工操作，施工效率低，工期长；施工安全较差；施工时,锤击与风镐噪音大，粉尘较多，对周围环境有一定污染。
Ø 静态膨胀剂拆除法，即在支撑梁上按设计孔网尺寸钻孔眼，钻孔后灌入膨胀剂，数小时后利用其膨胀力,将混凝土胀裂,再用风镐将胀裂的混凝土清掉。该方法的优点在于施工方法较简单;而且混凝土胀裂是一个相对缓慢的过程，整个过程无粉尘，噪音小，无飞石。其缺点是要钻的孔眼数量多;装膨胀剂时，不能直视钻孔，否则产生喷孔现象易使眼睛受伤，甚至致盲；膨胀剂膨胀产生的胀力小于钢筋的拉应力，该力可使混凝土胀裂，但拉不断钢筋，要进一步破碎，尚困难，还得用风镐处理，工作量大；施工成本相对较高。
Ø 爆破拆除法，即在支撑梁上按设计孔网尺寸预留炮眼，装入炸药和毫秒电雷管，起爆后将支撑梁拆除。该办法的优点在于施工的技术含量较高;爆破率效率较高，工期短；施工安全；成本适中，造价介于上述二者之间。其缺点是爆破时产生爆破振动和爆破飞石，爆破时会产生声响，对周围环境有一定程度的影响。
上述三种支撑拆除方法中,爆破拆除法由于其经济性适中而且施工速度快、效率高以及爆破之后后续工作相对简单的特点,近年来得到了广泛的推广应用。本工程暂定采用爆破法对内支撑进行拆除。
6。支撑立柱的施工
内支撑体系的钢立柱目前用得最多的形式为角钢格构柱，即每根柱由四根等边角钢组成柱的四个主肢，四个主肢间用缀板或者缀条进行连接，共同构成钢格构柱.立柱详见大样图：
表四 立柱参数
编号
立柱(mm＊mm）
ZW
450＊450
ZX
450＊450
ZY
600＊600
图五 角钢拼接格构立柱
钢格构柱一般均在工厂进行制作,考虑到运输条件的限制，一般均分段制作，单段长度一般最长不超过15m，运至现场之后再组成整体进行吊装。
钢格构柱现场安装一般采用“地面拼接、整体吊装"的施工方法，首先将工厂里制作好运至现场的分段钢立柱在地面拼接成整体，其后根据单根钢立柱的长度采用两台或多台吊车抬吊的方式将钢格构柱吊装至安装孔口上方，调整钢格构柱的转向满足设计要求之后，和钢筋笼连接成一体后就位，调整垂直度和标高，固定后进行立柱桩混凝土的浇筑施工。
钢格构柱作为基坑实施阶段的重要的竖向受力支承结构,其垂直度至关重要，将直接影响钢立柱的竖向承载力，因此施工时必须采取措施控制其各项指标的偏差度在设计要求的范围之内.钢格构柱垂直度的控制首先应特别注意提高立柱桩的施工精度，立柱桩根据不同的种类，需要采用专门的定位措施或定位器械，其次钢立柱的施工必须采用采用专门的定位调垂设备对其进行定位和调垂。
目前，钢立柱的调垂方法基本分为气囊法、机械调垂架法和导向套筒法三大类.其中机械调垂法是几种调垂方法中最经济实用的，因此大量应用于内支撑体系中的钢立柱施工中,当钢立柱沉放至设计标高后，在钻孔灌注桩孔口位置H型钢支架，在支架的每个面设置两套调节丝杆，一套用于调节钢格构柱的垂直度，另一套用于调节钢格构柱轴线位置,同时对钢格构柱进行固定.
具体操作流程为：钢格构柱吊装就位后,将斜向调节丝杆和钢柱连接,调整钢格构柱安装标高在误差范围内，然后调整支架上的水平调节丝杆，调整钢柱轴线位置，使钢格构柱四个面的轴向中心线对准地面（或支撑架H型钢上表面）测放好的柱轴线，使其符合设计及规范要求，将水平调节丝杆拧紧。调整斜向调节丝杆，用经纬仪测量钢柱的垂直度，使钢立柱柱顶四个面的中心线对准地面测放出的柱轴线，控制其垂直度偏差在设计要求范围内。