本工程基坑寬75.6m,，長109.2m，最深17.46米,，圍護結(jié)構(gòu)800mm厚鋼筋混凝土地下連續(xù)墻作為擋土、止水結(jié)構(gòu)+三道預(yù)應(yīng)力魚腹梁鋼支撐,，地下連續(xù)墻施工深度39.9米,，同時作為地下室外墻（兩墻合一）使用。水平支撐系統(tǒng)包括預(yù)應(yīng)力魚腹梁,、對撐,、角撐、腰梁和連接件等,，豎向支撐系統(tǒng)包括立柱和連接件,。

1—對撐桿件；2—八字撐桿件,；3—預(yù)應(yīng)力裝置,；4—連接件；5—角撐桿件,；6—魚腹梁,；7—腰梁；8—立柱,；9—蓋板,；10—系桿；11—托梁：12-地下連續(xù)墻

“地下連續(xù)墻'兩墻合一’+預(yù)應(yīng)力魚腹梁組合支撐”體系平面布置圖

1—下弦鋼絞線,；2—橋架,；3—直腹桿；4—連桿,；5—連接件,；6—上弦梁,；7—錨具

SS型預(yù)應(yīng)力魚腹梁平面布置圖

• 創(chuàng)建BIM模型，模擬安裝工藝

利用Rrevit軟件創(chuàng)建魚腹梁鋼支撐BIM模型,，并對安裝工藝進行模擬施工,，針對復(fù)雜節(jié)點進行三維技術(shù)交底，指導(dǎo)現(xiàn)場施工,。

預(yù)應(yīng)力魚腹梁組合支撐BIM模型

• 立柱安裝

立柱施工前先進行定位復(fù)核,，施工放樣（小樣樁）采用坐標法，裝訂標高誤差控制在+2cm左右,。

• 確定安裝標高焊接牛腿角鋼

立柱施工前先進行定位復(fù)核,，施工放樣（小樣樁）采用坐標法，樁頂標高誤差控制在+2cm左右,。鋼牛腿必須確保三處連接部位牢固可靠,，有足夠的穩(wěn)定性，不得出現(xiàn)歪扭,、虛焊現(xiàn)象,，在焊接的過程中委派測量技術(shù)人員全程對牛腿的垂直度、標高,、水平度等進行監(jiān)控,。

• 腰梁安裝

腰梁安裝遵循“先長后短、減少將誒頭數(shù)”的原則,，隨支撐架設(shè)順序逐段吊裝,，人工配合吊機將鋼腰梁安放于牛腿支架上，腰梁連接和搭接部位使用摩擦型高強螺栓緊固連接,。

• 托座與托梁安裝

托座安裝必須嚴格控制頂面水平標高,，通過摩擦型高強螺栓與立柱連接。

1-支撐,；2-立柱,；3-托梁；4-托座,；5-螺栓或焊接

• 魚腹梁安裝

魚腹梁安裝按照設(shè)計跨度在地面進行預(yù)拼,，確保螺栓緊固達到設(shè)計及規(guī)范要求。預(yù)拼完成后整體起吊擺放在支撐牛腿上,，支撐起吊兩端由工人牽引,，確保支撐整體穩(wěn)定，且安裝到位,。

預(yù)應(yīng)力魚腹梁結(jié)構(gòu)

高強螺栓緊固

魚腹梁吊裝

魚腹梁安裝效果

• 鋼絞線安裝

魚腹梁安裝就位后,，按照設(shè)計安裝鋼絞線，鋼絞線左右對稱安裝,，現(xiàn)場施工時除設(shè)計規(guī)定外,，需增設(shè)鋼絞線數(shù)量作為工程應(yīng)急安全儲備,。張拉應(yīng)力值符合設(shè)計要求，張拉伸長率控制（%）±6,。

• 角撐,、對撐的安裝

角撐、對撐與腰梁之間有夾角,，不易直接安裝并施加預(yù)應(yīng)力,，安裝前先在地面進行預(yù)拼接并檢查預(yù)拼后支撐的順直度,要求拼接支撐兩頭中心線的偏心度控制在2cm之內(nèi),經(jīng)檢查合格后按部位進行吊裝就位。角撐,、對撐預(yù)拼過程中,，各構(gòu)件通過高強螺栓連接牢固，所有加載橫梁放置空擋中使用相對應(yīng)厚度的鋼板墊緊貼緊,，防止支撐體系受力后整體發(fā)生偏心,。

1、托梁,；2,、立柱；3,、加載橫梁,；4、保力盒,；5、H型構(gòu)件,；6,、連接件

三角件吊裝

對撐吊裝

對撐施工效果

角撐安裝施工

• 傳力件安裝

傳力件是連接腰梁和支擋結(jié)構(gòu)的輔助件，傳力件與圍護的后置埋件及鋼構(gòu)等的焊接應(yīng)逐層累焊至填滿坡口,，每道焊縫焊完后,，都須清除焊渣及飛濺物，做到豐滿牢固,；焊接傳力件時不得在裝配式鋼構(gòu)件的母材上打火引弧,。

傳力件安裝效果圖

1、H型構(gòu)件,；2,、傳力件；3,、鋼牛腿托架,；4、地下連續(xù)墻

• 預(yù)應(yīng)力施加

各構(gòu)件布置完畢后,，對各部件螺栓的連接緊固,、腰梁與圍護體系的連接狀態(tài)進行檢查,，檢查驗收通過后，按以下程序施加預(yù)應(yīng)力：先加壓對撐,、再張拉魚腹梁,、最后加壓角撐,。

千斤頂在加載橫梁之間施加壓力

放入保力盒,、螺栓固定

對撐預(yù)應(yīng)力施壓施工圖

角撐加壓伸縮裝置及加壓施工圖

魚腹梁鋼絞線施加機理

鋼絞線張拉

• 基坑開挖過程基于變形控制要求對鋼支撐的預(yù)應(yīng)力調(diào)整

隨著新安裝的支撐預(yù)應(yīng)力的施加,，相鄰的已經(jīng)安裝好的支撐應(yīng)力可能會減少,，根據(jù)設(shè)計要求進行復(fù)加預(yù)應(yīng)力。同時,，隨著基坑的開挖,，墻體水平位移會越來越大，根據(jù)監(jiān)測當水平位移率超過警戒值時,，要適量對鋼支撐體系進行預(yù)應(yīng)力補張拉，以控制基坑變形,，確?；臃€(wěn)定。

后期鋼支撐體系補張拉

墊板結(jié)構(gòu)圖及加工圖

• 效果檢查

項目部通過運用BIM技術(shù),，進行三維交底,、施工模擬，明確施工程序和方法,，并通過過程操作要點的嚴格控制,，提高了施工效率，和質(zhì)量,，經(jīng)對第一道支撐檢查全部滿足質(zhì)量標準,。第一道預(yù)應(yīng)力魚腹梁支撐安裝完畢后，小組從預(yù)應(yīng)力,、支撐撓度,、平面位置、標高,、平整度,、螺栓連接質(zhì)量等對系統(tǒng)進行檢查，繪制了預(yù)應(yīng)力魚腹梁鋼支撐質(zhì)量檢查統(tǒng)計表如下表所示：

預(yù)應(yīng)力魚腹梁鋼支撐安裝質(zhì)量檢查統(tǒng)計表

延伸收看：

往期對于這種新型基坑支護方式的案例介紹

在傳統(tǒng)的基坑工程中,，我們常見的的圍護結(jié)構(gòu)支撐方式是這樣的：縱橫交錯的混凝土或鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐，導(dǎo)致挖土施工空間小,，安裝拆卸又費力費時……

傳統(tǒng)混凝土內(nèi)支撐

傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐

傳統(tǒng)內(nèi)支撐安拆及施工不便

我們在江陰城建南門商業(yè)街區(qū)項目上,，見識了一種新型的基坑圍護結(jié)構(gòu)支撐方式：預(yù)應(yīng)力魚腹式鋼支撐體系,，它的施工現(xiàn)場是這樣子：

預(yù)應(yīng)力魚腹式鋼支撐工地全貌

預(yù)應(yīng)力魚腹式鋼支撐工地局部

直觀對比之下,，這種新型的支撐方式給我們的第一感覺是：支撐桿件很稀疏，挖土施工空間非常大,；支撐用料少且為標準件,，方便安拆且可回收周轉(zhuǎn)……

同一項目兩種方案的施工空間對比

那么,，這種新型支撐體系的原理及組成是什么樣的呢,？

我們來看整體示意圖,，支撐體系結(jié)構(gòu)由四大構(gòu)件組成：① 腰梁,、② 魚腹梁,、③ 對撐/角撐,、④ 立柱，以及構(gòu)件之間和內(nèi)部的連接件,。

整體示意圖

之所以稱之為“預(yù)應(yīng)力”支撐體系，是因為整個結(jié)構(gòu)是通過施加預(yù)應(yīng)力來抵抗基坑圍護的受力變形，我們來看一下受力示意圖：對撐/角撐通過千斤頂和保力盒施加預(yù)壓力,，魚腹梁通過鋼絞線施加預(yù)拉力，抵抗了基坑圍護的側(cè)向壓力,。

受力示意圖

接下來我們就深入現(xiàn)場并結(jié)合圖紙來剖析一下這四大構(gòu)件的具體組成,。

 1  腰梁

H型鋼腰梁：通過螺栓沿著基坑周邊冠梁連續(xù)設(shè)置,，承載兩側(cè)壓力

托架：設(shè)置在腰梁下方，連接圍護樁體及腰梁,，起到支撐作用

 2  魚腹梁

上弦梁：即為腰梁

錨具：張拉、鎖定并保持鋼絞線的預(yù)拉力

 3  對撐/角撐

H型鋼對撐/角撐：傳載軸向支撐預(yù)應(yīng)力

系桿：在相鄰蓋板間設(shè)置,，提供側(cè)向約束提升整體穩(wěn)定性

 4  立柱

方鋼管混凝土立柱：用于承載支撐體系自身重量

斜撐/剪刀撐：提升立柱的整體穩(wěn)定性

在現(xiàn)場我們還看到,，該項支撐體系除了開篇提到的挖土空間大、用料少可回收優(yōu)點之外,，由于自身采用全自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),，可以通過動態(tài)施加預(yù)應(yīng)力，更加有效地控制基坑變形,。