基坑支护节点设计的要点及应用分析

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【摘 要】基坑支护在施工当在起着重要的作用，其安全性和多种因素有关，本文选取了地铁支护节点的设计要点，分析其方案的优劣性，并给予施工设计提供参考与借鉴。

【关键词】基坑支护；节点设计；安全

在基坑支护的使用设计当中通常只是关注结构的刚强性及稳定性，确保了整体建筑能够满足稳定性、抗倾覆功能和抗滑移性能的规范指标，却忽略了施工过程中其具体顺序对于节点的要求，没有一个节点的良好设计，不止会对施工造成浪费，还会使得其过程产生不便，以致引发出一些施工风险。在实际基坑支护施工设计当中，设计一个节点的方案通常都会存在很多种，本文对基坑支护节点设计方案进行比较，结果显示，在节点设计过程中，如果对施工顺序不加注意，很容易导致方案的不完整性，从而给施工带来浪费，使得施工不便并增加风险性。

1、基坑支护

基坑是建筑物在进行地基施工时一个较为重要的环节，其对地基乃至整个施工建筑的总体来讲都非常的重要。因此，挖掘基坑是建筑结构所必须经历的环节，此环节的重要性也非常显见，特别是在现代化建设中，建筑物结构越来越向地下发展，越来越多的利用地下空间价值。而在城市建设中对基坑实施深开挖建设，通常是在已有的建筑结构下方，例如桥梁、地铁、隧道等，这些结构设施地下构造所具有的周边环境都较为复杂，所以需要在施工当中按照实际情况做好防护措施，避免地上建构物、桥梁、地铁等结构设施遭受巨大破坏导致出发生损失，也影响到基坑的正常施工，从而使得工程质量出现问题。所以，为了确保建筑结构和周边地质环境的安全性，在施工过程中，必须对基坑采取必要的保护措施。基坑支护是在施工中为了确保安全性而实施的必要保护措施，例如进行合理的加固、支挡等。

2、地铁基坑支护节点设计

本文选取了地铁基坑支护设计，探讨其在施工过程中通常会出现的问题。在拆除下层支撑之后，往往会使得上下两道支撑出现竖向距离较大的情况，通常大多数人在设计时会使用换撑，但是在实际应用当中发现，此时使用换撑根本就没有可操作价值，其操作性较低。在换撑的时候，通常为了能够将侧墙钢筋绑扎完好，施工单位通常都会搭建脚手架 ，所以在换撑的时候必须要将脚手架拆除才能够开展工作，而在实际施工时，此种措施是很难以完成的，因此通常不会进行换撑。以下比较分析节点设计方法的优劣性[1]。

2.1 竖向并撑

在具体施工过程中，很多的设计者为了能够方便出土，大多会使用竖向并撑，但是在实际的施工中有资料显示，有些施工单位因为要节约造价，所以并不会应用长臂挖机来完成竖向出土工作，而是多数应用退挖方法来完成水平出土工作，如此，出土情况将没有办法得到有效控制，竖向并撑就具有了较高的危险性，两根支撑在实际应用中并没有撑于同一支点上，而且也不是在同一时间架设，下面设有的一根支撑在增加了预加轴力后，导致上面支撑和周边的围护结构产生分离，而且施工单位通常在此类施工中没有较为优秀的施工质量，本身避免脱落的措施实施不到位，因素过多，和在一起很容易导致支撑出现脱落，所以如果条件允许，尽可能不使用竖向并撑。

2.2 双槽钢

如上图1所示，连系梁是使用工字钢构造的，而且工字钢放置于格构柱一侧，工字钢梁自身的重量和钢支撑重量结合在一起会导致格构柱出现偏心弯矩，在计算抗弯时会使得格构柱截面增加。

如图2所示，连系梁是使用具有较轻重量的槽钢构造的，而且槽钢置于格构柱两面呈现对称分布，钢梁的自身重量和支撑重量导致格构柱产生弯矩的重力互相抵消，使得格构柱作为中心轴成了受压构件，如此便能够有效利用所使用的材料，降低浪费率。

由此可见，在进行基坑设计时，有些设计者经常会忽视构造自身，导致结构无法正常合理的承受重力，使得结构截面面积增加，提高了工程成本，使施工难度增加。

2.3临时立柱

如上图3所示，其中的立柱结构有较为复杂的构造，所使用的圆钢管贵而且必须要在工厂进行加工，连系梁的支承结构钢板并无法和钢管格构柱形成较为可靠的连接，连系梁亦无法和钢管形成较好的连接性。

如上图4所示，其中所示的槽钢与角钢都能够和格构柱产生较为可靠的连接，构造比较简单，而且能够进行现场施作。

2.4 压顶梁

将冠梁和抗浮压顶梁进行分别设置，本来的用意是要在抗浮压顶梁设置后将原存在的冠梁凿除掉，以抗浮压顶梁用作抗浮功能，此做法必须在地连墙当中预先埋设钢筋接驳器，导致施工比较麻烦，还会因为地连墙发生沉降导致预埋位置发生错误的现象。

冠梁如果用来作为抗浮压顶梁，使得其构造非常简单，而且施工容易，防止了过度浪费，得以缩短工期，获得一定的经济效益[2]。

2.5 预加力

在设计当中很多的设计者为了能够使钢支撑发挥最大作用，会以较小预加轴力获取钢支撑最大效用，此方法使得端部钢支撑和接头无法紧密结合，容易导致钢支撑出现脱落现象。

3、基坑支护设计主要事项

在基坑支护的设计当中，其安全性往往和多种因素有关系，其对工程施工地质、水文、结构、工艺、管理以及建筑材料等都有众多的要求。在基坑设计时， 首先其结构要符合此工程施工，具备较为合理的可行性， 而且支护方案要具有经济性。确保基坑能够正常开挖，而且不影响周围建筑结构的安全性。结合工程周边环境实施因地制宜策略，并参考监测结果随时调整施工方式，确保施工能够做到参数化，信息化，保证基坑顺利开挖，使周边建筑物得以安全[3]。按照基坑支护设计的具体策略，选择合适的节点，确保工程的安全性和经济性，而合适的节点设计业能够保证施工能够顺利进行。

总之，通过本文地铁节点的设计比较可以知道，针对不同的施工，需要采取不同的施工设计方案，以确保工程的安全性。

参考文献：

[1]黄荣华.深基坑支护工程的监理要点[J].建筑.2011，5：56-58.

[2]郑兴莲，胡双全，基坑开挖对临近建筑物地基变形的影响[J].保定学院学报.2011，24（3）：121-123.

[3]巩松树，李庆年.基坑支护中岩土锚固技术的应用分析[J].科技与企业.2012（11）：236.