深基坑工程中的換撐,是在特定的條件下采取一定的技術(shù)措施來逐步取代發(fā)揮臨時支撐作用的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系,從而保證臨時性內(nèi)支撐拆除后,工程施工能繼續(xù)安全順利地進行,其實質(zhì)是應(yīng)力的安全有序的調(diào)整、轉(zhuǎn)移和再分配。
基坑換撐原理
換撐原理就是讓支護樁因內(nèi)支撐拆除所產(chǎn)生的部分應(yīng)力通過傳力構(gòu)件傳遞給具有足夠承載能力的第三者,從而達到新的受力平衡。
它除可采用剛性支撐件(斜撐、水平支撐)連接支護樁和地下室結(jié)構(gòu)來控制變形、實現(xiàn)應(yīng)力傳遞外,也可采用回填方式來實現(xiàn)。
在此轉(zhuǎn)換過程中,圍護體系本身依然承擔相當?shù)闹ёo作用。設(shè)置斜撐,工期短、投入少,但支撐點選擇困難,難以布設(shè)全面(尤其是建筑物四角部位),換撐的整體作用效果差,易被破壞,且往往由于支護樁與墻體距離短,斜撐往往需穿過墻體與地下室底板牛腿相連,這樣會增加防水施工難度,拆除斜撐尚會延誤工期。
若直接采用水平剛性構(gòu)件換撐連梁進行換撐,將支護樁的應(yīng)力通過樓梁板最終實現(xiàn)。其優(yōu)點是受力效果好、施工簡單又無需進行拆除施工,因此在工期較緊的工程較為合適。
由于靠現(xiàn)澆樓梁板來承受基坑內(nèi)力,對工程本身的結(jié)構(gòu)安全性提出了更高的要求,必須采取必要的技術(shù)措施,以確保施工的順利進行。采用在坑內(nèi)回填料的方法來進行換撐,其特點是傳力帶的受力均勻性好,但實際施工時,往往防水施工介入較晚,且回填料密實度很難控制,對較大基坑的內(nèi)力傳遞無法保證,因此回填料作傳力帶只作輔助之用。
特大型深基坑或結(jié)構(gòu)受力極其復雜的工程,可采用專門設(shè)計的鋼筋砼換撐梁來實現(xiàn)換撐,這種方法施工層次復雜,實際操作性困難,工期較長。
換撐注意事項
拆除內(nèi)支撐前,先進行內(nèi)力釋放的施工,即在每隔一根支撐梁斷面,進行混凝土人工鑿除,而梁鋼筋不截斷,由梁鋼筋的變形來實現(xiàn)內(nèi)力釋放,避免荷載突然增加造成對結(jié)構(gòu)的破壞。
為使上人樓梯口、電梯井口等部位的應(yīng)力能夠有效傳遞而不產(chǎn)生應(yīng)力集中,需在樓梁板同標高位置增設(shè)臨時型鋼支撐,以消除對結(jié)構(gòu)的破壞。
為確保在換撐過程中,土體的壓力能通過換撐連梁傳遞至樓梁板處,必須對后澆帶進行澆筑,使其連成局部整體,將后澆帶的鋼筋受壓狀態(tài)轉(zhuǎn)變成混凝土受壓狀態(tài),同時又能保證后澆帶仍起作用;或者在樓梁板同標高位置后澆帶內(nèi)增設(shè)臨時型鋼支撐嗎,以消除對結(jié)構(gòu)的破壞。
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