鋼結構支撐在深基坑支護中的應用分析

侯文康

（山西建工建筑工程檢測有限公司，山西太原 030006）

鋼筋混凝土的剛度高，在各種復雜的基坑中都適用。因此，當前鋼筋混凝土結構的可靠性較高。但是混凝土結構的重量較大，材料還不能重復適用，無論是安裝還是拆除都非常復雜，需要浪費較長的時間，會給工程產生較高的成本，以及造成材料上的浪費，相比于鋼結構支撐來說，缺點較大。鋼結構支撐相對該工程來說，更加經濟實用，因此，在沒有特殊情況的時刻，在深基坑支護中大多會采用鋼結構支撐系統。

1 鋼結構支撐體系內力計算方法

1.1 等值梁法

對鋼結構支撐體系的內力進行計算，主要是對圍護結構進行簡化，將它變為平面上的問題之后，在計算其變形情況和內力，這樣可以使得計算的過程更加簡單，并且可以保證計算結果的科學性。使鋼結構支撐的施工更加容易。等值梁法的支撐體系大多采用的材料、截面尺寸等都沒有使用數據的形式在計算中體現，因此，使用這種方法所采用的支撐系統是被假設出來的，精確度并不高，不能很好地反應支護結構的實際受力情況。所以，在使用該方法時，一定要考慮實際情況，在確保滿足該方法使用條件時在對其進行應用，從而為企業節省成本。

1.2 彈性地基桿法

這種方法主要是將支護結構假想位彈性地基桿，通過相關的理論來計算側壓力，而支撐系統和坑底以下的土抗力被假想為彈簧支座，將其劃分成有限的單元體，從而對其進行求解。該方法與等值梁法具備一定的相似性，兩者的精確度都不是特別高，主要是利用相關公示對其進行估算，因此，這種方法比較適用于工程的前期，幫助相關工人進行計算，促進施工的進行。

1.3 連續梁法

這種方法主要是建立相應的模型，用來求支撐內力。該方法需要將體系內的某一段帽梁隔離出來，根據隔離出的帽梁建立連續性的模型，然后計算出對圍護結構的作用力，再對支撐的支座條件進行相應的處理，從而求出帽梁的內力，最后求出支撐內力。連續梁法相對來說操作較為簡單，但是這種方法并沒有考慮到支撐本身的變形，存在一定的缺陷。因此，在使用這種方法時，一定要根據具體的情況，如果實際情況中并不允許這種方法的使用，那么應該采取其他措施。

1.4 均布力法

該方法主要是計算其周圍作用著的均布荷載，并且在計算荷載時還可以計算其圍護結構半面，通過使用這種方法，可以提升計算的精確性，使計算的結果滿足工程的施工需求，并且提升深基坑工程的安全性能，確保其的質量符合工程需求，從而給相關的企業創造更高的經濟效益。這種方法在深基坑工程中的應用比較廣泛，憑借其獨特的優勢，可以給支撐面上的受力情況等一個精準的數值。該方法也具備著一定的缺陷，比如說沒有考慮到梁與支護結構之間的相互作用，從而使該方法在很多情況下并不適用。

2 地下水控制及基坑土方開挖

2.1 對地下水進行控制的方法

對地下水進行控制可以保證深基坑工程的安全性，因此應該對地下水采取合適的措施，進行控制。當基坑內降水時，應該避免對基坑外的地下水產生影響，使土壤周圍產生結塊，從而方便開挖工作的進行。在基坑外進行降水時，通過同樣的原理，使地下水位降低，能夠減少泥土的壓力和水壓力，這對支護結構的設計非常有利，但是在進行坑外降水的過程中，基坑的附近如果存在建筑物等，需要采取合適的措施，避免土壤結塊產生沉降從而給周圍設施帶來危害。在對地下水進行控制時，要了解基坑的深度以及地下水的水位，根據具體的情況，制定合適的措施，從而對地下水進行合理的控制。

2.2 基本原則

深基坑支護工程的施工需要遵循相應的原則，在施工前必須了解施工場地，以及對施工場地周圍的環境等進行考察，再根據相關的原則，采取合適的地下水控制措施，提高對地下水的控制程度，確保基坑不會變形，增強深基坑工程的安全性。如果施工的過程中違反了施工原則，那么可能無法對地下水進行有效的控制，那么也會給深基坑支護工程留下安全隱患，無法保證施工人員和周圍群眾的安全。因此，相關的工作人員在施工時必須遵守開挖的原則，根據相關原則修改施工程序，使施工程序更加合理和有效，從而對地下水進行有效的控制，保證深基坑支護工程的順利進行。

3 鋼支撐架設及拆除

3.1 鋼支撐架設的原則

3.1.1 速度要快

保證鋼支撐架設的速度非常重要，具體的方法有：①對鋼支撐活絡端的活動量進行合理控制和設計，對鋼支撐進行提前的拼裝，在進行拼裝時應該降低其誤差，確保拼裝的合理性；②對于配件的設計應該保證它的實用性，對鋼支撐的受力程度進行計算，從而設計鋼楔的布置長度，確保其滿足施工需求，保證施工的安全性；③提前安裝托架，在安裝托架時應該設置支撐托架的結構安裝位置合理，以及安排承載托架所安裝的時間，從而確保托架的科學安裝，提升工程的安全性，通過這種方法可以使鋼支撐架設的速度加快，從而提高施工效率。通過加快鋼支撐架設的速度，可以減少其他施工因素的影響，從而提高施工的質量。

3.1.2 質量要高

鋼結構支撐在深基坑支護中的應用必須保證其安裝的質量合格。鋼結構的剛度相對來說比較低，并且有較多的安裝結點，如果安裝的程序不對，可能會導致鋼結構支撐變形等，從而失去鋼結構支撐本來的作用。對于鋼結構的安裝，應該在地面對其進行拼裝，然后再控制支撐位置，降低支撐位置的誤差，然后再安放鋼楔。對于安放的鋼楔，必須對鋼楔的兩面進行拋光，并且安放的位置應該和支撐的軸線互相重合，從而方便傳力以及避免應力過于集中。最后，應該有專人負責壓力表的日常操作和維修，從而保證兩臺千斤頂的正常運行，提高鋼支撐架設的質量。在進行鋼支撐架設時，必須采取合適的措施，按照標準工序進行安裝，使該工程能夠滿足質量要求，從而將其投入正常的使用中。

3.2 內支撐體系的拆除

對內支撐體系進行拆除的意思時進行支撐的“倒換”，將鋼管橫支撐所承受的側方壓力施加給永久支護結構或者其他的臨時支護結構。在進行拆除時，必須注意：首先，在拆除時應該防止瞬間的預加應力釋放過大從而使結構局部變形或者開裂。其次，一定要保證底板的混凝土強度滿足施工需求，從而提升鋼支撐的安全性。對內支撐體系進行拆除的同時，一定嚴格注意這些應該注意的事項，并且采取合理的措施對內支撐體系進行拆除，在降低安全隱患的同時，提高鋼支撐架設的質量。

3.3 支撐設置時需要注意的問題

在進行鋼支撐架設時有很多需要注意的問題，對于這些問題，相關的工作人員一定要特別注意，對其進行解決，從而保證鋼支撐架設的安全。需要注意的問題主要有：①一定要設置支撐，從而減少樁的移動；②將首道支撐的位置適當的向下移，從而降低樁的移動以及內力；③合理地設置支撐的數量。支撐的數量對樁的位移等有著較大的影響，因此，必須根據工程的實際情況，確保支撐的數量符合工程的需求，從而保證工程的順利進行，為工程節省成本；④在對支撐系統進行設計時，必須避免支撐截面尺寸過大，防止對支撐的剛度產生影響；⑤需要合理的設置支撐的預應力，通過合理的支撐預應力，能減少樁在坑中的位移，根據工程的進行對工程的預應力進行適當的調整，從而加強對支護樁的保護作用。總之，相關的施工人員需要對這些問題進行綜合的考慮，對一些原則上的問題進行解決，在提高施工效率的同時，也能夠降低施工的成本。

4 鋼結構支撐架設的應用前景

鋼支撐相對其他材料來說重量比較輕，并且安裝等過程比較方便和迅速，可以有效降低施工的時間，提高施工效率，還能夠減少圍護墻因為無支撐的時間長等情況。使用鋼結構支撐，能夠對工程施加合理的預應力，根據工程的發展對預應力進行調整，從而確保其圍護結構不會變形。鋼支撐還有一大好處是可以重復的進行使用，從而幫助工程節省材料，降低施工的成本。使用鋼結構支撐可以在任何地質條件的基坑工程中應用，受到的限制較小，相比較混凝土而言，有著更多的優勢，因此，鋼結構支撐目前在深基坑施工中得到廣泛的應用。

5 結束語

鋼結構的優勢較大，在深基坑支護工程中起到很好的作用。但是鋼結構支撐的剛度相對來說較差，安裝時有較多的結點，如果沒有進行合理的計算和安裝，那么結點很有可能變形，導致鋼結構支撐失去它本來的作用。因此，在進行鋼結構支撐的安裝時，一定要合理的計算結點的位置，按照標準的程序對鋼結構支撐進行安裝，從而保證鋼結構支撐安裝的有效性，發揮出鋼結構支撐的價值，提升工程的安全性能。