DB32/T 5391-2026 基坑支护工程装配式钢结构组合支撑应用技术规程

　　江苏省地方标准

基坑支护工程装配式钢结构组合支撑应用技术规程

Technicalspecification forassembly steelstrutssystem

in foundation excavation

DB32/T5391—2026

主编单位 : 东南大学

江苏东合南岩土科技股份有限公司批准单位 : 江苏省住房和城乡建设厅

江苏省市场监督管理局实施日期 : 2026年 10月 1 日

前 言

根据《省住房和城乡建设厅 <关于印发 2018年工程建设标准规范制订 、修订计划> 的通知》〔苏建科 (2018) 609号〕 的要求 , 规程编制组经调查研究 , 总结实践经验 , 参考国内外先进标准 , 并结合江苏省工程特点 , 在广泛征求意见基础上 , 编制了本规程。

本规程于 2026年4月 13 日经主管部门批准发布 , 自 2026年10月 1 日起实施。

本规程主要技术内容包括 : 1 总则 、2术语和符号 、3 基本规定 、4钢支撑及钢栈桥设计 、5钢支撑及钢栈桥施工 、6质量检验与验收 、7 监测等。

本规程由江苏省住房和城乡建设厅负责管理 , 由东南大学(地址 : 江苏省南京市江宁区东南大学路 2 号土木学院 , 邮政编码 : 211189) 负责技术内容的解释 。各单位在执行过程中若有修改意见或建议 , 请反馈至江苏省住建厅科技发展中心 (地址 : 南京市鼓楼区草场门大街 88号江苏建设大厦 8 楼 ; 邮 政 编 码 : 210036) 。

本规程主编单位 、参编单位 、主要起草人和主要审查人 :

主 编 单 位: 东南大学

江苏东合南岩土科技股份有限公司

参 编 单 位: 东南大学建筑设计研究院有限公司江苏省建信建设集团有限公司

江苏省建筑科学研究院有限公司

苏州嘉盛集团有限公司

主要起草人 : 张继文 李仁民 孙 逊 施占新 王 涛

俞伟根 任 渊 高宝俭 徐惠元 王守超王洪凯 杨寿松 李友生 周建林

主要审查人 : 侯善民 张发明 江 韩 赵建华 程建军

1 总 则

1.0.1 为规范装配式型钢组合支撑在基坑支护工程中的设计、施工行为 , 统一技术要求 , 贯彻执行国家有关产业政策 , 做到安全可靠 、技术先进 、绿色环保 、经济合理 , 制定本规程。

1.0.2 本规程适用于江苏省基坑工程中装配式型钢组合支撑的设计 、施工 、检测 、验收和监测。

1.0.3 装配式型钢组合支撑的设计和施工 , 应综合考虑场地工程地质与水文地质条件 、基坑支护类型 、周边环境及施工技术条件等因素 , 合理选型 、优化设计 , 并做好施工检验与过程监控。

1.0.4 装配式型钢组合支撑的设计 、施工 、检测 、验收 、监测 ,除应符合本规程的规定外 , 尚应符合国家和江苏省现行有关标准的规定。

2 术语与符号

2.1 术语

2.1.1 装配式型钢组合支撑 assembled steelsupportsystem

由型钢支撑梁 、连梁 、冠梁及腰梁 、桥面板 、立柱和连接件等装配构成的支撑系统。

2.1.2 型钢支撑梁 typesteelsupportbeam

主要由 H型钢或钢管标准件组合而成的支撑梁 , 主要包括对撑 、角撑及八字撑。

2.1.3 腰梁 waling

设置在挡土构件侧面的连接型钢支撑的钢筋混凝土梁 、钢梁或钢混组合梁。

2.1.4 组合腰梁 compositewaling

由型钢与混凝土梁结合而成的水平受力构件 。其一侧与围护结构连接 , 另一侧与型钢支撑梁连接。

2.1.5 装配式钢腰梁 assembled steelwaling

由多根型钢标准构件装配而成的水平受力构件 。其一侧与围护结构连接 , 另一侧与型钢支撑梁连接。

2.1.6 连梁 connection piece

按照正交或一定倾斜角 , 通过螺栓或焊接连接用于增强型钢支撑梁构件整体性和稳定性的构件。

2.1.7 标准件 standard part

由钢管或型钢及钢板辅材按标准尺寸加工 , 能相互连接 、装配 、拆卸并重复组装的构件。

2.1.8 非标准件 nonstandard part

根据特定基坑不规则边界尺寸和形状专门定制的局部构件 ,用于标准构件装配支撑与支护结构的有效连接。

2.1.9 三角传力件 steeltrianglepart

设置在型钢支撑梁斜交处或型钢支撑梁与腰梁斜交处以达到合理传力的连接件。

2.1.10 盖板 coverplate

按照一定间距平行放置的连接型钢支撑梁各肢 , 通过螺栓或焊接与型钢翼缘连接用于增强型钢支撑整体性的钢构件。

2.1.11 托梁 supportcorbel

设置在立柱之间 , 用以支承型钢支撑梁的钢构件。

2.1.12 托座 bracket

设置在 围 护 结 构 、立 柱 上 以 支 承 型 钢 支 撑 梁 或 托 梁 的 钢构件。

2.1.13 活络端头 disconnectablecoupling

设置在钢支撑端部 , 用以施加预应力时可调节长度的钢构件。

2.1.14 预加轴向压力加载装置 prestressed device

设置于型钢支撑梁对撑 、角撑位置 , 由加载横梁 、千斤顶、保力盒和垫板等构件组成 , 可施加轴向压力 (或保持轴向压力)的装置。

2.1.15 自动 轴 力 补 偿 (伺 服) 系 统 automatic axial force servo system

自动轴力补偿 (伺服) 系统由千斤顶 、 自锁装置 、加压泵、控制系统和应力监测系统组成 , 通过远程操作界面进行监控 , 可在施工过程中监测并调整千斤顶压力。

2.1.16 装配式钢栈桥 prefabricatedtrestle

由立柱/立柱桩 、型钢支撑梁 、连梁 、桥面板及护栏等附属

设施组成的临时钢结构桥梁。

2.2 符号

2.2.1 作用和作用效应G—重力 ;

M—弯矩设计值 ;

N—轴向拉力或压力设计值 ;

V—剪力设计值 ;

2.2.2 材料性能和抗力

E—支撑材料的弹性模量 ;

Nb—单根螺栓所能提供的抗剪承载力设计值 ;

Nc—单根锚栓所能提供的抗剪承载力设计值 ;

f—钢材的抗拉 、抗压和抗弯强度设计值 ;

x —钢材的抗剪强度设计值 ;

f —焊缝的抗拉强度设计值 ;

f 、f —螺栓的抗剪 、承压强度设计值。

2.2.3 几何参数

A —截面面积 ;

I—截面惯性矩 ;

Sx — 中性轴处上侧或下侧全部截面面积对中性轴的静矩 ; W —截面模量 ;

ix、iy —构件截面对 x 轴 、y 轴的回转半径 ; tw —型钢腹板厚度 ;

t1 —钢腰梁中型钢腹板的厚度 ;

t—板件厚度或钢腰梁中加劲板的厚度 ; B —钢腰梁中型钢翼板的宽度 ;

l0 —受压支撑构件的长度 ;

l0x —型钢组合截面对 x 轴的计算长度 ;

l0y —型钢组合截面对 y 轴的计算长度。

2.2.4 设计参数和计算系数

kR — 弹性支点轴向刚度系数 ;

γF —作用基本组合的综合分项系数 ;

γ0 —支护结构重要性系数 ;

NE —钢管支撑根据构件最大长细比计算的欧拉力 ;

φR —支撑松弛系数 ;

α—端部钢绞线与上弦梁夹角。

αi —连接节点处板件第i段破坏线与拉力轴线的夹角 ; be —桁架节点板板件的有效宽度 ;

ba — 围护结构计算宽度 ;

βmx、βmy —弯矩作用平面内稳定计算的等效弯矩系数 ;

β—钢管支撑计算双向压弯整体稳定时采用的等效弯

矩系数 ;

βx、βy —钢管支撑计算双向压弯整体稳定时对 x 轴 、y 轴

的对等效弯矩系数 ;

βtx、βty —弯矩作用平面外稳定计算的等效弯矩系数 ;

s—支撑水平间距 ;

φ—轴心受压构件的整体稳定系数 ;

φx —对于 x 轴的轴心受压构件稳定系数 ;

φy —对于 y 轴的轴心受压构件稳定系数 ;

φyi —单根型钢水平面内失稳的稳定系数 ;

λk —支撑不动点调整系数 ;

λ —钢管支撑的最大长细比 ;

λx —组合截面 x 方向的长细比 ;

λ'y —组合截面 y 方向的换算长细比 ;

λy —组合截面 y 方向的长细比 ;

λyi —组合支撑中单根支撑对 y 轴的长细比 ; μ—轴力折减系数 ;

γ —截面塑性发展系数 ;

BZ —钢支撑作用于钢腰梁上的宽度 ;

n—支撑道数 、加劲板总数或鱼腹梁直腹杆数 ;

Σt—螺栓连接中 , 同一传 力 方 向 上 构 件 厚 度 的 较 小

之和 ;

nv —受剪面数目 ;

d—螺杆直径 ;

ηi —连接节点处板件第i段的拉剪折算系数。

3 基本规定

3.0.1 装配式型钢组合支撑结构的基坑工程设计安全等级 、环境保护等级 、设计使用年限 、结构重要性系数 , 应根据基坑工程的设计 、施工及使用条件 , 按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的有关规定采用。

3.0.2 装配式型钢组合支撑跨度与桁架宽度之比不宜大于 20,装配式型钢组合支撑道数不宜多于 3道 。装配式型钢组合支撑结构用于平面形 状 复 杂 的 基 坑 工 程 时 , 宜 与 混 凝 土 内 支 撑 结 合使用。

3.0.3 装配式型钢组合支撑和钢筋混凝土支撑结合使用时 , 整体支撑系统受力性能应协调一致 , 防止因刚度突变产生受力薄弱部位 。装配式型钢组合支撑应用于首道支撑时 , 支撑与冠梁宜固接连接。

3.0.4 装配式型钢组合支撑中连梁与型钢支撑梁应在同一水平面内相交连接。

3.0.5 装配式型钢组合支撑宜采用工厂化生产的标准件 , 宜结合建筑信息模型 (BIM) 、二维码技术进行钢支撑标识与管理 , 现场采用装配式施工 。非标准件的设置应符合下列规定 :

1 非标准件的材料性能不应低于标准件的材料性能 ;

2 非标准件的制作和验收要求同标准件 ;

3 非标准件与标准件的连接应满足受力和构造要求。

3.0.6 普通支撑结构在使用期间 , 不宜兼作施工平台或栈桥。不得在支撑结构上堆放施工材料或运行施工机械 。 当确需利用支撑结构设置施工平台或栈桥时 , 应进行专项设计。

3.0.7 对于需施加轴向压力的基坑 , 其设计文件应明确各支撑

部位的预加轴力值 。施工时 , 轴向压力的施加应遵循对称 、分级 、均匀的原则 , 并应对支护结构和周边环境进行同步监测。

3.0.8 装配式型钢组合支撑结构的对撑 、角撑应配置可多次施力的预加轴向压力加载装置。

3.0.9 装配式型钢组合支撑系统各工序的施工 , 应在前一道工序质量验收合格后进行。

3.0.10 装配式型钢组合支撑系统的安装和拆除顺序 , 应符合支护结构的设计工况。

3.0.11 装配式型钢组合支撑材料的物理力学指标 、构件及连接件的承载力和变形验算应符合现行国家标准 《钢结构设计标准》 GB50017的有关规定。

3.0.12 在基坑支护结构使用期间 , 应对装配式型钢组合支撑的对撑 、角撑等进行内力监测 , 宜采用自动化监测。

3.0.13 桥面板与型钢支撑梁的连接 , 宜采用平铺或者螺栓连接 , 不应采用焊接 ; 桥面板表面应进行防滑处理。

4 钢支撑及钢栈桥设计

4.1 一般规定

4.1.1 装配式型钢组合支撑结构选型 , 应符合下列规定 :

1 支撑结构选型应根据基坑形状和平面尺寸 、开挖深度、场地及周围环境条件 、工程地质与水文地质条件 、施工条件 、使用期限等因素 ; 支撑结构选型尚应与支护结构 、地下水控制 、土体加固及主体结构的设计和施工相协调。

2 组合支撑结构体系应包括型钢支撑梁 、连梁 、腰梁 、立柱和连接件等构件 ;

3 支撑梁按材料分为钢管支撑梁 、型钢支撑梁 、钢混支撑梁等 ; 支撑按组合形式分为型钢组合支撑 、钢管组合支撑 、八字撑+钢管组合支撑等 (见图 4.1.1 1、图 4.1.1 2) 。支撑梁主

图 4.1.1 1 装配式型钢支撑平面布置图

A、B 型钢角撑; C、D 型钢对撑; E、F 八字撑; G 预应力加载装置

1—腰梁; 2—主撑; 3—连梁; 4—立柱; 5—托梁;

图 4.1.1 2 装配式钢管支撑平面布置图

A、B—钢管角撑; C、D—钢管对撑; E、F—八字撑;

1—腰梁; 2—主撑; 3—连杆; 4—立柱; 5—托梁; 6—活络头;

要连接形式有翼板+腹板连接 、翼板 +端板连接 、端板连接 、法兰连接等 (见图 4.1.1 3) 。

(a) 翼板 +腹板连接 (b) 翼板 +端板连接

(c) 端板连接 (d) 法兰连接

图 4.1.1 3 支撑梁连接形怯

4.1.2 装配式型钢组合支撑结构构件材料 , 应符合下列规定 :

1 型钢支撑梁 、钢管支撑及方钢支撑 、桥面板等主要受力构件应采用屈服强度不低于 Q355B的钢材 , 其余标准件和非标准件应采用屈服强度不低于 Q235B的钢材 ;

2 标准件的连接应采用螺栓连接 , 螺栓性能等级不应低于

8.8级 , 且连接强度应满足支撑的受力要求。

4.1.3 轴向压力的施加值与流程 , 应根据设计要求及现场监测数据进行动态调整 。施加过程应遵循对称 、分级 、均匀的原则。

4.1.4 装配式钢栈桥由立柱/立柱桩 、横向梁 、纵向梁 、立柱连梁 、立柱剪刀撑 、桥面板及护栏等附属设施构件装配组成。

4.1.5 钢栈桥应结合基坑支护形式及形状 、基坑深度 、交通条件 、土方挖运及其他作业需求合理选型和布置。

4.1.6 钢栈桥设计应明确设计使用年限 、用途 、荷载等条件。

4.1.7 钢栈桥结构应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计计算和验算要求 。承载能力极限状态计算应采用荷载效应基本组合 , 正常使用极限状态应采用荷载效应标准组合。

图 4.1.4 钢栈桥结构组成示意图

1—立柱/立柱桩; 2—横向梁; 3—纵向梁; 4—桥面板; 5—立柱连梁;

6—立柱剪刀撑; 7—围护结构

4.2 设计原则

4.2.1 装配式型钢组合支撑的设计原则 、荷载作用 、稳定验算、强度和变形计算应满足现行国家标准 《钢结构设计标准》 GB 50017和现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的有关规定 。装配式型钢组合支撑中各类钢结构构件的构造应符合现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017的有关规定 。现浇混凝土

支撑构件的构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB 50010的有关规定。

4.2.2 装配式型钢组合支撑体系设计应包含下列内容 :

1 结构体系方案选型及适宜性分析 、技术经济比较和结构体系布置方案 ;

2 结构体系整体分析 、稳定性及变形分析 ;

3 构件强度计算和稳定性分析 ;

4 结构连接节点设计及大样 ;

5 构件安装施工顺序和拆除要求 、拆除对环境影响分析及控制措施 ;

6 动态设计的变形控制和应力补偿措施 、监测方案的要求及信息化施工保证措施 ;

7 土方开挖协调配合要求 、开挖工况条件分析 ;

8 基坑风险分析及应急响应。

4.2.3 装配式型钢组合支撑体系的设计计算 , 应计入下列作用 :

1 基坑周边围护结构传至支撑结构的水平荷载 ;

2 支撑结构自重及活荷载 ; 当支撑作为施工平台时 , 尚应考虑施工荷载 ;

3 当温度变化对支撑结构内力的影响显著时 , 应计入温度作用的不利影响。

4 立柱之间差异沉降产生的作用 ;

5 钢支撑和立柱安装偏差产生的作用。

4.2.4 装配式型钢组合支撑刚度应符合下列规定 :

1 对水平对撑 , 当支撑腰梁或冠梁的挠度可忽略不计时 ,计算宽度内弹性支点刚度系数可按下式计算 :

kR (4.2.4)

式中 : λk —支撑不动点调整系数 : 支撑两对边基坑的土性、深

度、周边荷载等条件相近 , 且分层对称开挖时 , 取

.;,土、较、

值,取; .小.0,或一取侧大, ,

(1- λk ) ; 当基坑一侧取λk = 1 时 , 基坑另一侧应

αR—支撑松弛系数 , 对预加轴向压力的钢支撑 , 取 αR =

0.8~1.0;

E—支撑材料的弹性模量 (kPa) ; A—支撑的截面面积 (m2) ;

l0—受压支撑构件的长度 (m) ;

ba— 围护结构计算宽度 (m) , 对单根支护桩 , 取排桩间距 , 对单幅混凝土板墙 , 取包括接头的单幅墙

宽度 ;

s—支撑水平间距 (m) 。

2 当支撑腰梁或冠梁的挠度需要考虑时 , 计算宽度内弹性支点刚度系数应通过对相应的钢支撑结构整体进行线弹性结构分析得出的支点力和水平位移的关系确定 ;

3 装配式型钢组合支撑可按轴向压力与设计荷载比值对弹性支点刚度系数进行修正。

4.2.5 对于形状比较规则的基坑 , 且有可靠地方经验时 , 支撑构件的内力和变形可按下列方法确定 :

1 支撑轴力按腰梁长度方向分布的水平反力乘以支撑中心距 , 当支撑与腰梁斜交时 , 支撑轴力应取沿腰梁长度方向水平反力及垂直方向水平反力的合力 ;

2 在垂直荷载作用下 , 支撑的内力和变形可近似按单跨或多跨梁分析 , 其计算跨度取相邻立柱中心距 ;

3 立柱的轴向力可取纵横向支撑的支座反力之和 ;

4 在水平荷载作用下 , 腰梁的内力与变形可按多跨连续梁计算 , 计算跨度取相邻水平支撑之间的中心距离。

4.2.6 对于较为复杂的平面支撑体系 , 应进行结构整体分析 ,并符合下列规定 :

1 可按杆系结构采用有限元法进行整体计算分析 , 有限元模型应符合实际的结构布置和节点构造 , 对于不同类型的构件应采用各自对应的计算单元 , 腰梁和直腹杆可按梁单元 , 对撑 、角撑 、盖板可按杆单元 , 钢绞线可按拉杆单元 , 三角连接件可按平面板单元采用 ;

2 围护结构传至支撑的荷载可取围护结构分析时得出的支点力 ;

3 计算模型应能考虑施加预应力的作用 ;

4 模型中钢支撑连接节点应根据实际连接方式确定节点约束条件 , 边界条件的设置应与整体计算模型协调 , 应能模拟施加预应力时坑外土体抗力 ;

5 整体计算工况应与钢支撑设计工况一致 , 应按轴向压力施加顺序分工况进行模拟。

4.2.7 装配式型钢组合支撑体系支撑构件应根据支撑体系整体计算结果进行受力复核 , 且应对下列设计工况进行结构分析 , 并应按其中最不利作用效应进行结构设计 :

1 钢支撑轴向压力施加 ;

2 基坑开挖至各道支撑施工面 ;

3 基坑开挖至坑底时 ;

4 换撑 、拆撑 ;

5 基坑各边水平荷载不对等的各种状况。

4.2.8 型钢组合支撑体系的承载力计算和变形验算 , 应符合下列规定 :

1 应根据结构整体分析结果对构件承载力进行验算 ;

2 构件承载力计算应考虑施工偏心误差的影响 , 偏心距取值不应小于支撑计算长度的 1/1000, 且不宜小于 40mm;

3 支撑构件在计算轴向承载力时应考虑螺栓孔对截面削弱的不利影响 ; 在计算稳定性和变形时可不考虑螺栓孔的影响 ;

4 对撑 、角撑 、竖向斜撑应按偏心受压构件进行计算 ;

5 腰梁或冠梁应按压弯构件计算 , 按支撑为支座的多跨连续梁计算 , 计算跨度可取相邻支撑点的中心距 ;

6 在竖向荷载作用下内支撑结构宜按空间框架计算 , 当作用在内支撑结构上的施工荷载较小时 , 内支撑结构的水平构件可按连续梁计算 , 计算跨度可取相邻立柱的中心距。

4.2.9 立柱和立柱桩的计算应符合下列规定 :

1 立柱应按偏心受压构件进行强度 、稳定和变形计算 , 计算时应充分考虑基坑开挖与拆撑过程中的各不利工况 , 偏心距应根据立柱垂直度并按双向偏心进行计算 , 偏心距取值不宜小于计算长度的 1/100;

2 相邻立柱的间距应根据支撑平面布置 、竖向荷载大小以及支撑杆件的稳定性要求确定 ;

3 立柱的计算长度应根据支撑布置 、托梁 、剪刀撑 、节点的刚度以及地基土土质 、立柱桩情况等立柱约束条件综合确定 ;单层支撑的立柱 、多层支撑底层立柱的受压计算长度应取底层支撑中心线至基坑底面的净高度与立柱直径或边长的 5倍之和 , 相邻两层水平支撑之间的受压计算长度应取此两层水平支撑的中心间距 ;

4 立柱桩应进行单桩竖向承载力计算 , 竖向荷载应包括支撑与立柱的自重 、支撑构件上的施工荷载等 ; 开挖面以下立柱的竖向和水平承载力应按单桩承载力验算 ;

5 立柱桩的嵌固长度 、立柱插入混凝土桩深度等应满足支撑结构对立柱承载力和变形的要求 。立柱桩在软土地层宜大于基坑开挖深度的 2倍且穿过淤泥或淤泥质土层 ;

6 当兼作钢栈桥立柱时 , 立柱受压计算长度应按长细比控制 ;

7 对撑 、角撑区域横向成对设置的立柱之间宜设置剪刀撑 ,剪刀撑杆件轴力的计算和承载力的验算应符合现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017的有关规定。

4.2.10 托梁宜按简支梁/连续梁进行强度和挠度的验算 , 其最大计算挠度不宜大于托梁支点间距离的 1/250。

4.2.11 采用组合型钢支撑体系的基坑围护结构 , 对于连接件等受力复杂的结构构件 , 宜进行应力分析和计算 , 并应符合相应的构造措施。

4.2.12 钢栈桥设计应验算钢栈桥结构体系的整体稳定性以及各构件承载力 、变形 、稳定性等 。对于结构不规则 、荷载不均匀、与基坑支撑体系结合等情况 , 宜进行三维整体分析计算。

4.2.13 钢栈桥构件的变形应符合下列规定 :

1 钢栈桥构件的变形可根据构件刚度按结构力学的方法计算 ;

2 钢栈桥梁在竖向平面内的挠度宜小于其计算跨度的 1/400,立柱变形引起的栈桥梁的变形不得超过此限值 ;

3 立柱变形及相邻立柱间的差异变形均不宜大于 20 mm。

4.2.14 钢栈桥荷载应根据实际施工使用阶段和规范要求进行组合后 , 对钢栈桥结构强度进行整体和局部验算 。结构的安全等级

和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》 GB50153的规定。

4.2.15 钢栈桥荷载考虑按以下要求进行设计 , 并作用于相应位置进行计算 :

1 作用于钢栈桥结构体系的荷载可分为永久荷载与可变荷载 。钢栈桥与支撑统一布置时 , 尚应考虑基坑对钢栈桥的水平作用力 ;

2 永久荷载主要为钢栈桥结构体系的 自重 , 包括桥面板、纵向梁 、横向梁 、立柱连梁 、立柱 、附属结构等 ;

3 可变荷载主要为施工荷载 , 包括车辆荷载 、起重设备荷载及施工荷载等 , 其中车辆荷载主要包含汽车荷载 、挂车荷载、运梁车荷载 、混凝土罐车荷载等及其起制动水平力 ; 起重设备荷载主要包含履带吊荷载 、汽车吊荷载等 ; 施工荷载主要包括人群荷载 、材料设备堆放荷载等 ;

4 钢栈桥荷载应根据使用过程中在结构上可能同时出现的情况 , 按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合 , 并应取各自的最不利的组合进行设计 ;

5 永久荷载的分项系数宜取 1.3, 可变荷载的分项系数宜取 1.5。

4.2.16 装配式钢栈桥的设计应符合下列规定 :

1 钢栈桥梁按双向偏心受压杆件进行设计 , 验算不同开挖工况条件下钢栈桥梁的稳定性 、刚度 、构件强度是否满足要求 ;

2 栈桥板可按简支考虑 , 按受弯构件计算 。钢栈桥的使用荷载取值不宜大于 40kN/m2 ;

3 立柱桩设计应符合现行行业标准 《建筑桩基技术规范》 JGJ94的有关规定 ;

4 立柱宜按偏心受压构件进行承载力计算和稳定性验算 ,

计算时应考虑施工过程中的最不利工况 , 偏心距取栈桥梁按安装偏差 、立柱平面定位偏差和立柱垂直度偏差三部分之和。

4.2.17 钢栈桥宜采用空间框架结构进行三维整体分析计算 , 对钢栈桥重要构件进行验算 , 验算内容应包括 :

1 桥面板或钢面层及分配梁的抗弯 、抗剪强度 ;

2 钢栈桥梁抗弯 、抗剪承载力 ;

3 立柱的压弯稳定性 ;

4 立柱桩承载力 ;

5 钢栈桥梁 、桥面板的扰度 ;

6 立柱托架或桩帽等受力较大部位的局部强度 ;

7 节点连接处的强度。

4.3 结构布置

4.3.1 装配式型钢组合支撑平面布置应满足下列规定 :

1 应考虑受力明确 、连接可靠 、施工方便的形式 , 关键部位宜采取超静定结构 , 并应考虑保证主体地下结构的施工空间 ;

2 对撑 、角撑等截面中轴线应在同一平面上形成整体 , 上下各道支撑杆件中心线宜在同一竖向平面内 ;

3 支撑构件宜避开主体结构的墙 、柱等竖向构件 , 不同方向支撑交汇处宜设置立柱 ;

4 支撑构件中标准件之间的间距宜按 500mm 为模数进行设置 ;

5 基坑向内凸出的阳角应设置可靠的双向约束 ;

6 应有利于基坑土方开挖 、运输以及主体结构的施工 ;

7 当基坑形状不利于型钢支撑布置时 , 可采用与钢筋混凝土支撑相结合的支撑布置方式 ;

8 纵横向支撑交汇点不在同一标高连接时 , 其连接构造应

满足支撑在平面内的稳定要求 ;

9 当型钢支撑长度超过 20m, 或斜撑长度超过 15m 时 , 应在支撑中部设置立柱 ; 在此长度基础上 , 支撑长度每增加 15 m,应增设一根立柱 。设置立柱的支撑跨度应通过计算确定。

4.3.2 装配式型钢组合支撑竖向布置应满足下列规定 :

1 支撑的标高设置应利于控制围护墙的内力与变形 , 并有利于开挖作业 , 且不影响结构施工 ;

2 同一区段同一层支撑宜设置于同一标高 , 对于结构坡度较大的基坑 , 支撑可按坡度走向布置 ;

3 各道支撑竖向净距以及支撑与坑底的净距不宜小于 3 m;

4 支撑与其下的基础底板或楼板净距不宜小于 0.5 m;

5 应避开结构板及上 、下翻梁的位置 , 并应满足结构施工对墙 、壁柱等钢筋连接接头预留长度的要求。

4.3.3 竖向斜撑体系布置应符合下列规定 :

1 支撑结构的布置宜均匀对称 ;

2 竖向斜撑坡度不宜大于 1 : 2, 当竖向斜撑长度大于 15 m时 , 宜在竖向斜撑中部设置立柱 ;

3 竖向斜撑应设置可靠的竖向斜撑支座 , 其位置不应妨碍主体结构正常施工 ;

4 竖向斜撑与腰梁相交处应考虑竖向分力的影响 , 宜在支撑点腰梁上部设置倒置的牛腿。

4.3.4 钢栈桥的选型和布置应根据下列因素综合考虑确定 :

1 基坑使用要求 、平面形状 、尺寸 、土方量和开挖深度 ;

2 场地出土口位置 、出土线路及坑内土方驳运 、施工车辆载重能力等 ;

3 基坑周围环境条件和邻近地下工程施工情况 ;

4 场地工程地质和水文地质条件 ;

5 支护结构和支撑形式 ;

6 地下结构 布 置 、工 程 造 价 、施 工 顺 序 、施 工 方 法 和 工期等 ;

7 当地工程经验和一般做法。

4.3.5 钢栈桥桥面宽度 、跨度 、纵坡 , 应符合下列规定 :

1 钢栈桥桥面宽度不应小于 4 m。双车道布置时 , 宽度不宜小于 8 m, 转弯半径不宜小于 15 m, 且应满足所载车辆的最小转弯半径要求。

2 跨度应为 3 m 的整数倍 , 宜为 6 m、9 m、12m;

3 分水平栈桥和斜坡式栈桥两种 , 栈桥最大纵坡不宜大于 12% ;

4 钢栈桥高程 , 钢栈桥结构与支撑结构竖向标高应错开 ,可设置于首层支撑上方 ;

5 行驶速度 , 行驶速度不宜大于 10km/h。

4.3.6 钢栈桥两侧应设置临边防护 , 可根据需要设置人行道。

4.3.7 钢栈桥立柱应避开主体结构的梁 、柱及承重墙 , 宜设置在钢栈桥梁的交点处。

4.3.8 钢栈桥立柱与钢栈桥梁之间 、立柱之间宜设置可靠连接。

4.4 构件计算

4.4.1 对撑 、角撑 、八字撑杆件可采用单根型钢标准件或型钢标准件组合构件。

4.4.2 对撑或角撑的组合型钢截面的强度应按下式计算 :

f (4.4.2 1)

式中 : N —轴心压力设计值 (N) , 可由考虑预应力作用的基坑支护结构按弹性支点法计算所得的支点力计算确定 ;

An —组合截面净截面面积 (mm2 ) , 由毛截面面积扣除开孔截面积后得到 , 当构件多个截面有孔且开孔尺寸不同或开孔数量不同时 , 取最不利的截面 ;

Mx , My — 同一截面处绕 x 轴和 y轴的弯矩设计值 (N ·mm) ; Wnx , Wny —组合截面对 x 轴和y 轴的净截面模量 (mm3) ;

f—钢材强度设计值 (N/mm2 ) , 应符合现行国家标准

《钢结构设计标准》 GB50017的规定。

对撑或角撑的单根 H型钢截面的强度应按下式计算 :

f (4.4.2 2)

式中 : Ani—单根 H型钢支撑的净截面面积 (mm2)

Wnxi、Wnyi—单根 H型钢对 x 轴和y 轴的净截面模量 (mm3) ;

对撑或角撑的单根钢管截面的强度应按下式计算 :

f (4.4.2 3)

式中 : Ani—单根钢管支撑的净截面面积 (mm2)

Wni—单根钢管支撑的净截面模量 (mm3) ;

4.4.3 采用组合截面的对撑或角撑的稳定性应按下式验算 (图

4.4.3 1) :

f (4.4.3 1)

f (4.4.3 2)

式中 : A —组合截面毛截面面积 (mm2) ;

N —轴心压力设计值 (N) ;

N'Ex —参数 , N'Ex=π2EA/ (1.1λ) ;

图 4.4.3 1 装配式型钢组合支撑坐标示意图

Nλ' ——— 截,'E比(1.,')l;0x/ix ;

λ'y —组合截面 y 方向换算长细比 , 计

算双拼或多拼支撑时 , λyi 为组合支撑中的单根支撑对 y轴的长细比 , λyi=lyi/iyi ;n为支撑道数;λy 为组合截面 y方向长细比λy =l0y/iy ;

ix、iy —构件截面对 x 轴和 y 轴的回转半径 ;

φx —对于 x 轴的轴心受压构件稳定系数 , 按现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017中取用 ;

φy —对于 y 轴的轴心受压构件稳定系数 , 根据λ'y按现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017中取用 ;

Mx、My —竖向和水平弯矩设计值 (N ·mm) ;

Wx、Wy —组合截面的毛截面模量 (mm3) ;

βmx、βmy —弯矩作用平面内稳定计算的等效弯矩系数 , 取 1.0;

βtx、βty —弯矩作用平面外稳定计算的等效弯矩系数 , 取 1.0;

l0x —型钢组合截面对 x 轴的计算长度 (mm) ;

l0y —型钢组合截面对 y 轴的计算长度 (mm) ; 支撑的计算长度 l0x、l0y按以下原则确定 : l0x =max{l1 , l2 , l3 , l4 , … , ln } , l1…ln 为各跨立柱间距 , 如不设置立柱 , 则l0x 取支撑的实际长度。l0y 取两端八字撑间的支撑长度 , 如不设置八字撑 , 则 β取支撑的实际长度 (图 4.4.3 2) 。对多拼支撑中的单根支撑的lyi 取值 , 可取相邻盖板或连杆的中心距。

图 4.4.3 2 支撑计算长度取值示意图

4.4.4 对撑或角撑组合构件中单根 H 型钢支撑杆件的稳定性应按下式验算 :

式中 : Ni —分配到单根 H型钢上的轴心压力设计值 (N) ;

Ai —单根 H型钢截面面积 (mm2) ;

Mxi, Myi —单根 H型钢绕 x轴和 y轴的弯矩设计值 (N ·mm) ; Wxi, Wyi —单根 H型钢对 x 轴和y 轴的毛截面模量 (mm3) ;

φyi —单根 H型钢绕 y 轴的稳定系数 , 按现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017的有关规定取用。

4.4.5 对撑或角撑组合构件中单根钢管支撑杆件的稳定应按下式计算 :

f (4.4.5)

式中 : φ—轴心受压构件的整体稳定系数 , 根据构件最大长细比按 国 家 现 行 国 家 标 准 《钢 结 构 设 计 标 准 》 GB50017的有关规定中取用。

M —计算双向压弯圆管构件整体稳定时采用的弯矩值

(N ·mm) , M = max( MA +MA , MB +MB )

MxA 、MyA 、MxB 、MyB— 分别为构件 A端关于 x 轴 、y轴的弯矩和构件 B端关于 x 轴 、y轴的弯矩(N ·mm) ;

β=βxβy —计算双向压弯整体稳定时采用的等效弯矩系数 ;

βx = 1- 0.35 N/NE + 0.35 N/NE (M2x/M1x) ;

βy = 1- 0.35 N/NE + 0.35 N/NE (M2y/M1y) ,

M1x、M2x、M1y、M2y —分别为 x轴、y轴端弯矩 (N ·mm) ; 构件无反弯点时取同号 , 构件有反弯点时取异号; M1x ≥|M2x |, M1y ≥|M2y | ;

NE —根据构件最大长细比计算的欧拉力 , NE 4.4.6 腰梁可采用单根 H 型钢标准件 、H 型钢标准件组合腰梁或 H型钢标准件 混凝土组合腰梁 , 并符合下列规定 :

1 钢腰梁按压弯构件计算 , 钢腰梁轴力和弯矩可简化为以

支撑为支座的多跨连续梁 , 并用结构整体分析结果复核 , 其截面强度应按下式计算 :

f (4.4.6 1)

式中 : M —最不利弯矩 (kN ·mm) ;

W —钢腰梁的截面模量 (mm3) ;

γ—截面塑性发展系数 ;

μ—考虑钢腰梁与混凝土之间的摩擦 , 轴力折减系数 ,可取 0.5。

N —钢腰梁的抗压轴力 (kN) ;

φ—轴心受压构件的稳定系数 , 按现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017的有关规定取用 ;

A —钢腰梁的截面面积 (mm2) ;

2 钢腰梁的抗剪强度按下式计算 :

VSx

≤f (4.4.6 2)

式中 : V —最不利剪力 (N) ;

Sx —计算剪应力处以上 (或以下) 毛截面对中和轴的面

积矩 (mm3) ;

I—钢腰梁的截面惯性矩 (mm4) ; tw —腹板厚度 (mm) ;

fv —钢材的抗剪强度设计值 (N/mm2 ) , 应符合现行国

家标准《钢结构设计标准》 GB50017的规定。

3 H型钢和混凝土组合腰梁组合截面特性按现行行业标准《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD64换算截面法进行计算 , 截面强度和抗剪强度按式 4.4.6验算。

4 八字撑区域组合腰梁受力或变形无法满足要求时 , 可在八字撑中部设置对撑 , 并应按现行国家标准 《钢结构设计标准》

GB50017的有关规定 , 对中部对撑的强度及稳定性进行计算。

4.4.7 腰梁支承托架的抗拉和抗剪强度应按下式验算 :

1 支承托架根部焊缝抗拉强度计算 :

M

≤fw (4.4.7 1)

式中 : M —作用于支承托架根部的弯矩 (N ·mm) ;

W —支承托架根部的抗弯模量 (mm3) ;

f —焊缝强度设计值 (N/mm2) ;

2 支承托架根部焊缝抗剪强度计算 :

(4.4.7 2)

式中 : G —钢支撑和钢腰梁换算至单个支承托架上的重力 (N) ;

A1 —支承托架根部的截面积 (mm2) ;

4.4.8 螺栓的承载力设计值取受剪和承压承载力设计值中的较小者 。受剪承载力设计值和承压承载力设计值分别按下式计算 :

Nnv (4.4.8 1)

Ntf (4.4.8 2)

式中 : f 、f —螺栓的抗剪和承压强度设计值 ;

∑t—在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚

度的较小值 ; nv —受剪面数目 ; d—螺杆直径。

4.4.9 连接节点处板件在拉 、剪作用下的强度应按下式计算 :

f (4.4.9)

式中 : N —作用于板件的拉力 (N) ;

Ai —第i段破坏面的净截面面积 (mm2) , Ai =tli ; t—板件厚度 (mm) ;

li —第i破坏段的长度 , 应取板件中最危险的破坏线长

度 (图 4.4.9) (mm) ;

ηi —第i段的拉剪折算系数 , ; αi —第i段破坏线与拉力轴线的夹角。

图 4.4.9 板件的拉、剪撕裂 (螺栓连接)

4.4.10 桁架节点板的强度除可按式 (4.4.10) 计算外 , 也可用有效宽度法 , 按下式计算 :

f 4.4.10)

式中 : be —板件的有效宽度 (图 4.3.10) (mm) , 应减去孔径 ,孔径应取开孔尺寸。

4.4.11 钢栈桥纵向梁和横向梁计算 , 应符合下列规定 :

1 纵向梁承受由桥面板传递过来的力 , 以横向梁为支点的简支梁或多跨连续梁进行计算 ;

图 4.4.10 板件的有效宽度 (螺栓连接)

θ—单排螺栓时可取 30°, 多排螺栓时可取 22°

2 横向梁承受由纵向梁传递过来的集中力 , 以立柱为支点的简支梁或多跨连续梁进行计算 ;

3 按最不利工况分别计算出纵向梁/横向梁的弯矩最大值Mmax (kN · m) 和剪力最大值 Vmax (kN) , 按式 (4.4.11 1)验算正应力 , 按式 (4.4.11 2) 验算剪应力 :

σmax f (4.4.11 1)

式中 : Mmax —最不利工况下 , 弯矩最大值 (kN ·m) ;

W —纵向梁/横向梁的净截面模量 (m3) ;

f—钢材强度设计值 (N/mm2 ) , 应符合现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017的规定。

τmax fv (4.4.11 2)

式中 : Vmax —最不利工况下 , 剪力最大值 (kN) ;

Sx —计算剪应力处以上 (或以下) 毛截面对中和轴的

面积矩 (m3) ;

I—纵向梁/横向梁的截面惯性矩 (m4) ;

tw —H型钢腹板厚度 (m) ;

fv —钢材的抗剪强度设计值 (N/mm2 ) , 应符合现行

国家标准《钢结构设计标准》 GB50017的规定。

4.4.12 钢栈桥桥面板计算 , 应符合下列规定 :

1 桥面板承受车辆荷载或均布荷载 , 两端支撑在纵向梁上 ,按简支梁计算 ;

2 桥面板按简支考虑 , 按受弯构件计算 ;

3 桥面板强度验算 :

f (4.4.12 1)

VS

式中 : V —计算截面沿腹板平面作用的剪力设计值 (N) ;

S—计算剪应力处以上 (或以下) 毛截面对中和轴的面

积矩 (mm3) ;

I—构件的毛截面惯性矩 (mm4) ; tw—构件的腹板厚度 (mm) ;

fv—钢材的抗剪强度设计值 (N/mm2 ) , 应符合现行国

家标准《钢结构设计标准》 GB50017的规定。

4 桥面板稳定性验算 :

s f (4.4.12 3)

5 当车辆轮胎宽度大于横向梁间距时 , 桥面板可不验算。

4.4.13 钢栈桥立柱和立柱桩计算 , 除满足 4.2.9条规定外 , 尚应符合下列规定 :

1 单根立柱承受的钢栈桥梁 、栈桥板自重的计算范围宜按立柱两侧各 1/2间距范围进行计算 , 立柱的轴向力可取纵横向栈桥的支座反力之和 ;

2 立柱受压计算长度取竖向相邻水平栈桥梁中心距 , 最下一层支撑以下的立柱受压计算长度取该层支撑中心线至基坑底面的净高度与立柱直径 (或边长) 的 5倍之和 ;

3 当兼作钢栈桥立柱时 , 立柱受压计算长度应按长细比控制。

4.4.14 钢栈桥扰度验算

纵向梁和横向梁的最大扰度可以按简支梁或多跨连续梁进行计算 , 单个集中荷载按式 (4.4.14 1) 计 算 , 均 布 荷 载 按 式(4.4.14 2) 计算。

(4.4.14 1)

(4.4.14 2)

式中 : δmax —最大挠度 (m) ;

P0 —单个集中荷载 (kN) ; l—跨度 (m) ;

Ε—钢的弹性模量 (kN/m2) ; I—惯性矩 (m4) ;

q0 —等效均布荷载 (kN/m) ;

4.5 构件、连接及节点构造

4.5.1 钢支撑的构造应符合下列规定 :

1 钢支撑的拼接应按照等强原则 ;

2 钢支撑宜减少拼接节点 , 拼接位置宜设置在立柱或托梁附近 ;

3 水平纵横向支撑的连接宜采用标准化接头 , 应根据设计要求 , 采用工厂化加工制作 , 并应符合相关规范的要求 ;

4 采用上下错交连接时 , 连接构造及连接件的强度应满足支撑在平面内的稳定要求。

4.5.2 水平钢支撑之间的连梁构造应符合下列规定 :

1 水平钢支撑构件之间应设置连梁进行连接 , 连梁应能有效约束水平支撑的侧向位移 ;

2 连梁的长细比不应大于 120 235/fy ;

3 连梁与钢支撑可正交或斜交 , 斜交的角度宜为 30°~ 60°,钢支撑与连梁之间的连接宜采用螺栓连接。

4.5.3 型钢组合支撑连接件的构造应符合下列规定 :

1 型钢支撑梁的上 、下翼缘应设置连接件 , 连接件应与各肢型钢梁垂直设置 ;

2 连接件沿支撑长度方向的间距应符合单肢型钢稳定性的要求 , 且不宜大于 5 m; 在对撑 、角撑拼接节点处及靠近轴向压力加载装置位置宜设置连接件 ;

3 连接件与单根对撑或角撑杆件的螺栓数量应通过计算确定 , 且不应少于 4M24;

4 连接 件 计 算 应 符 合 现 行 国 家 标 准 《钢 结 构 设 计 标 准》 GB50017的有关规定。

4.5.4 钢支撑与托梁 、托座的连接应符合下列规定 :

1 钢支撑宜通过设置于立柱的托座 、支承于托座的托梁可靠连接 ;

2 托梁 、托座应对钢支撑在侧向和竖向形成有效约束 ;

3 托梁 、托座的强度和稳定应由计算确定 ;

4 立柱与托座 、托座与托梁 、托梁与钢支撑构件之间宜采用螺栓连接 , 满足受力要求 , 且每处连接不应少于 4M24。

(a) H型钢支撑 (b) 钢管支撑

图 4.5.4 支撑与立柱连接示意

1—支撑; 2—立柱; 3—托梁; 4—托座

4.5.5 钢腰梁 、组合腰梁构造应符合下列规定 :

1 钢腰梁宜减少拼接节点 , 拼接位置应避开弯矩较大处 ,且翼缘处应增加拼接板并采用螺栓连接 ;

2 宜沿基坑周边连续设置 , 形成完整的封闭体系 ;

3 在钢腰梁转角位置 , 应设置加劲肋 , 满足局部稳定要求 ;加劲肋的厚度不宜小于 12 mm, 焊缝高度不宜小于 8 mm。

4 当钢腰梁采用型钢组合截面构件时 , 组合截面构件间应采用缀板连接 ;

5 对 H型钢 混凝土组合腰梁 , 应在混凝土梁内预埋与 H型钢连接的锚栓 , 锚固长度不应小于锚栓直径的 15倍 。锚栓的规格与数量应通过计算确定 , 且其布置间距不宜过大。

4.5.6 钢支撑与腰梁的连接应满足下列规定 :

1 钢支撑宜通过端板与腰梁翼缘采用螺栓连接 , 连接节点处应设 置 加 劲 肋 , 满 足 局 部 稳 定 要 求 ; 加 劲 肋 间 距 不 应 大 于200mm; 加劲肋的厚度应由计算确定且不小于 10 mm, 焊缝高度不小于 6 mm;

2 钢支撑与钢腰梁采用焊接连接时 , 焊缝长度不宜少于钢支撑端头周长的一半 , 当设置端头轴力计时 , 应保证支撑的稳定并采取可靠的防坠落措施 ;

3 钢支撑构件与腰梁斜交时 , 宜采用连接标准件连接 (图4.5.6) , 当采用钢筋混凝土腰梁时 , 宜优先采用钢筋混凝土三角传力件 (牛腿) ;

4 钢支撑与混凝土冠梁结构连接时 , 宜采用在冠梁结构上预埋钢板的连接做法。

(a) H型钢组合支撑1—腰梁; 2—主撑;

3—八字撑; 4—连杆

(b) 八字形 H型钢组合支撑

1—腰梁; 2—主撑; 3—八字撑;

4—三角件; 5—中部对撑

图 4.5.6 钢支撑与腰梁斜交连接示意4.5.7 钢腰梁与围护结构的连接应符合下列规定 :

1 钢腰梁宜与围护结构进行连接加固 , 同时采用支架或吊筋连接 , 连接构件的规格与布置应根据腰梁和支撑的自重等因素计算确定 , 应焊 接 不 少 于 2 个 吊 耳 与 上 部 的 支 护 结 构 体 拉 结固定 ;

2 钢腰梁底部的支架平面间距不宜大于 3 m;

3 在保证钢腰梁连续受力的情况下 , 钢腰梁与围护结构的间隙应采用强度等级不低于 C30的细石混凝土填实 , 或设置可靠的 T型传力件连接处理 , T型传力件两端应与钢腰梁及围护结构焊接 ;

4 基坑转角处 , 钢腰梁端头应紧贴转角围护 , 并采取有效措施保证两个方向腰梁的连接 ;

5 当排桩围护前后错位时 , 应在钢支撑安装前先采用垫钢板 、焊钢板 等 措 施 垫 平 , 再 安 装 钢 支 撑 , 满 足 钢 腰 梁 受 力 的要求 ;

6 当钢腰梁上下 、前后错位 , 安装接头无法连接时 , 宜采用增加钢支撑的方法来满足受力要求 , 控制悬臂长度 。如采用缀板来增强接头强度 , 应通过计算并满足受力要求 ;

4.5.8 立柱和立柱桩的构造应符合下列规定 :

1 立柱的长细比不应大于 25 235/fy ;

2 立柱和立柱桩宜布置在纵横向支撑的交点处或桁架式支撑的节点位置上 , 应避开主体结构的框架梁 、柱以及承重墙的位置 ;

3 立柱宜设置于对撑 、角撑组合构件的侧面 , 并宜成对设置 ;

4 立柱桩宜采用直径不小于 600mm 的灌注桩 、与立柱截面相同的钢桩或顶部能与立柱形成可靠连接的预制桩 ;

5 当采用灌注桩作为立柱基础时 , 钢立柱锚入桩内的长度

应根据计算确定 , 锚入长度不宜小于立柱长边边长或直径的 4倍 , 且不宜小于 2 m;

6 对撑 、角撑在施加轴向压力位置断开时 , 立柱 、托梁和托座的设置应同时满足断开位置两侧支撑构件的竖向支承要求 ;

7 对撑 、角撑区相邻立柱的横向间距宜取 6 m~ 12 m, 纵向间距宜取 8 m~12 m, 且应根据支撑布置 、竖向荷载的大小以及支撑杆件的稳定性要求确定 ;

8 立柱穿过主体结构底板范围内应设置可靠的止水措施。

4.5.9 钢支撑施加的轴向压力值应与弹性支点法计算时预加力取值相匹配 , 对撑 、角撑的预加轴力宜取支撑轴向压力设计值的60%~70%。

4.5.10 对撑 、角撑在轴向压力施加过程中应对钢支撑的轴力进行监测 , 并应根据轴向压力损失情况予以补偿 , 且应在达到轴向压力设计值并保持稳定后进行锁定。

4.5.11 预加轴向压力装置构造应符合下列规定 :

1 预加轴向压力装置宜设置于钢支撑端部 。 当设置在钢支撑中部时 , 应确保预加轴向压力装置在受压 、受弯 、受剪等方面不弱于钢支撑拼接强度 ;

2 预加轴向压力装置分为千斤顶保留式和千斤顶非保留式两种 。当采用千斤顶保留式预加轴向压力装置时 , 千斤顶承载力应满足支撑受力要求 。千斤顶宜有油压自锁功能 , 应有机械自锁功能 , 或预加轴向压力装置自身具备机械自锁功能 , 机械自锁承载力应满足支撑受力要求 ; 当采用千斤顶非保留式预加轴向压力装置时 , 预加轴向压力装置传力机构的承载力应满足支撑受力要求 ;

3 有长度调整功能的预加轴向压力装置在轴向压力加载时应注意伸缩长度 , 初始伸长长度不宜小于拆撑时钢支撑长度的弹

性伸长量和围护墙回弹量之和 ;

4 当采用加载横梁为 H 型钢组合支撑加载时 , 加载横梁宽度不应小于支撑组合截面的宽度 ; 加载横梁和千斤顶 、加载横梁和支撑连接处应设置加劲肋板 , 确保加载横梁翼缘不失稳 ;

5 加载横梁应成对布置 , 两对加载横梁之间应预留设置保力盒或千斤顶的空间 ; 保力盒的截面尺寸不应小于对撑或角撑 H型标准件截面尺寸 , 其数量与位置宜与对撑或角撑 H型标准件相对应 ;

6 预加轴向压力装置的数量及位置可按表 4.5.11确定 ;

表 4.5.11 预加轴向压力装置的数量和位置要求

7 当采用千斤顶保留式预加轴向压力装置且预加轴向压力装置位于支撑中部时 , 千斤顶的活塞顶杆端部不应设置可转动的球形铰接头 ; 当采用有球形铰接头的千斤顶时 , 应对球形铰接头进行限位 , 或对整个预加轴向压力装置进行限位或加固 , 使其不可转动 ;

8 轴力伺服系统的构造要求可参照千斤顶保留式预应力装置。

4.5.12 钢栈桥立柱及立柱桩

1 立柱宜采用角钢格构柱 、H 型钢柱和钢管柱 , 立柱长细比不宜大于 30。立柱不宜设置接缝 , 如设置接缝应位于弯矩较小的位置 ;

2 同一方向上立柱宜布置在同一中心线上 , 立柱顶标高宜

位于同一标高 。立柱宜采用平顶式柱顶结构 , 由柱顶盖板 、隔板和加劲板焊成整体 ;

3 相邻立柱间应设置立柱连梁和剪刀撑 , 立柱连梁和剪刀撑相宜用槽钢或钢板进行焊接或螺栓连接 , 形成空间桁架结构 ;

4 立柱桩宜采用钻孔灌注桩 , 可与工程桩共用 。共用工程桩应同时满足立柱桩 、工程桩承载力的要求 ;

5 当采用灌注桩作为立柱桩时 , 桩径不宜小于 650 mm, 必要时可采用顶部扩径 。立柱插入立柱桩的深度应满足受力要求 ,不应小于立柱直径 (或边长) 的 4倍 , 且不宜小于 3 m;

6 立柱桩应满足承载力设计要求 , 宜通过堆载试验确定承载力 , 或在栈桥使用前 , 选择一组栈桥单位作为试验段进行分级堆载 , 测试每级荷载作用下变形 ;

7 立柱及立柱桩应满足本规程 4.5.8 的规定要求 , 以及现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120、《建筑桩基技术规范》JGJ94等相关规范要求。

4.5.13 钢栈桥横向梁

1 横向梁宜采用标准构件 , 横向梁宜设置在钢立柱顶端 ,也可设置在钢立柱两侧 , 横向梁宜与立柱中心连线对称布置 ;

2 横向梁设置在钢立柱顶端时 , 横向梁与立柱顶盖板宜采用焊接或螺栓连接 ; 横向梁设置在钢立柱两侧时 , 通过增设立柱托架与横向梁连接 , 立柱托架与横向梁宜采用焊接或螺栓连接 ;

3 横向梁长度应不小于钢栈桥设计宽度 , 通长布置 , 不宜设置接头 , 横向梁两端宜设置钢立柱 ;

4 位于同一标高栈桥板下横向梁顶标高应尽量相同 , 竖向偏差≤10mm;

5 横向梁材料选取 、组合形式应满足设计计算要求。

4.5.14 钢栈桥纵向梁

1 纵向梁宜采用标准构件 , 纵向梁宜垂直横向梁平行布置 ,

纵向梁拼接接头宜设置在横向梁位置 ;

2 纵向梁间距应根据桥面板模数和桥面板荷载及分布情况综合考虑设计 ;

3 纵向梁与下部横向梁交接处宜采用螺栓连接 , 且交接处应设置加劲板加强设计 ;

4 纵向梁与上部桥面板宜采用凹型限位连接件连接 , 每个桥面板限位连接件不宜小于 4个。

4.5.15 钢栈桥桥面板

1 桥面板结构沿纵向梁方向铺设 , 横向梁方向加肋焊接成整体 , 桥面板宜采用带有花纹面板 ;

2 桥面板构件的长边支承在纵向梁上 , 沿纵向梁连续布置 ;

3 应根据桥面宽度 、受力性能以及吊装设备的起重能力 ,分块组合设计 , 桥面板应考虑现场整体安装和拆除的吊点 , 桥面板高度不宜小于 0.2 m;

4 桥面板和纵向梁之间通过螺栓或凹型限位件连接。

4.5.16 附属设施

1 栏杆高度距桥面板顶宜为 1.2 m, 防护栏杆宜为装配式结构 , 分块组合设计 ;

2 护轮坎设置在栏杆和桥面层交汇处 , 宜采用型钢与面层钢板 、栏杆立柱焊接 , 护轮坎高度不宜小于 0.2 m, 应涂刷黄黑相间的防锈油漆 , 每 0.2 m 一道 ;

3 人行道宜为装配式结构 , 分块组合设计 , 人行道应设计在栈桥外伸架之上 , 设计宽度不宜小于 0.8 m;

4 栈桥入口处应设置最大设计荷载限重 、最高行驶限速标牌 ;

5 在栈桥转弯 、交叉口等位置 , 应设置反光镜 、转弯标志等警示标牌 ;

6 栈桥面层顶应画行车线 , 将双向行车道分离。

5 钢支撑及钢栈桥施工

5.1 一般规定

5.1.1 施工单位应在钢支撑施工前编制专项施工方案 , 专项施工方案应包括下列内容 :

1 施工平面布置图 ;

2 钢支撑节点加工图 ;

3 支撑安装流程 ;

4 预应力施加技术要求与控制措施 ;

5 水平支撑及竖向支承系统技术要求 ;

6 土方开挖的分层分块情况 、挖土流程 、开挖方法 ;

7 换撑与支撑拆除技术要求 ;

8 施工机械 、设备规格 、数量 、工效分析及劳动力配备 ;

9 基坑施工监测 ;

10 风险源分析和应急预案。

5.1.2 钢支撑体系宜按技术筹划 、施工准备 、安装和拆除流程组织施工 。钢支撑应在竖向支承系统 (立柱 、托座 、托梁等) 设置完成 后 , 再 进 行 水 平 支 撑 系 统 的 拼 装 , 施 工 宜 按 以 下 流 程进行 :

1 测量定位 ;

2 立柱施工 ;

3 预埋件施工 , 冠梁或腰梁浇筑 ;

4 安装托架 、托座和托梁 ;

5 安装对撑 、角撑和其它辅撑等 ;

6 安装传力件 ;

7 安装质量检验 ;

8 施加轴向压力 ;

9 基坑开挖过程中根据支护结构的变形和内力变化要求复加钢支撑的轴向压力 ;

10 换撑或传力带完成后 , 释放钢支撑的轴向压力 ;

11 钢支撑的拆除与回收。

5.1.3 钢支撑体系构件的细化和制作应满足设计要求 。构件进场前应进行检查 , 合格后方可进场施工。

5.1.4 钢支撑材料现场存放与运输应符合下列规定 :

1 钢支撑 、钢腰梁 、预埋件等材料堆放及施工场地应符合下列规定 :

1) 堆放场地应平整坚实 , 无积水 ;

2) 构件应按构件的形状 、大小及使用计划的先后顺序合理堆放 , 并预留拼装场地 ;

3) 钢构件堆放时下方应垫稳 , 堆放高度不宜超过四层 ;

4) 材料堆放应分类编码 , 堆放整齐 、合理 , 标识明确 , 记录完整 , 并应设置明显的警戒标识。

2 根据运输量 、构件特点 , 提前制定运输计划 ; 根据构件的长度 、形状 、重量选择运输工具确保运输过程中的安全和产品质量 ; 构件上车应绑扎牢固 , 文明装卸 ;

3 钢构件在装卸 、运输过程中 , 注意保护钢管管 口 、法兰盘接口 , 避免发生变形 、损坏 、碰撞和坠落等。

5.1.5 装配式型钢组合支撑应按照构件装配图 、表显示的构件型号 、位置和顺序进行安装 。装配式型钢组合支撑安装前应对基坑的总体平面尺寸进行测量 , 确认构件装配图 、表的适用性。

5.1.6 塔吊吊装构件时应满足现行国家标准 《塔式起重机安全规程》 GB5144的有关规定。

5.2 支撑安装

5.2.1 钢支撑体系安装应合理安排挖土作业进度 , 调配作业人员及设备 , 及时支撑 , 减少无支撑暴露时间。

5.2.2 钢立柱的施工应符合下列规定 :

1 钢格构柱宜在工厂进行制作 , 分段制作长度不宜超过15m;

2 钢立柱安装可采用 “地面拼接 、整体吊装” 的施工方法 ;

3 钢立柱安装的定位和垂直度应符合设计要求 。 当立柱采用格构柱 、H型钢柱时 , 应同时控制方向偏差 ;

4 立柱兼作立柱桩时 , 宜采用静压方式插入土体 , 施工困难时可采取引孔等辅助措施 ;

5 立柱为型钢且立柱桩为灌注桩时 , 宜采用后插法施工 ;

6 立柱周围土方应对称均匀开挖 , 土方开挖过程中应定期监测 , 及时调节钢立柱与支撑的连接 ;

5.2.3 钢支撑与立柱 (托座 、托梁) 之间的连接应符合下列规定 :

1 托架与围护墙的连接 、托座与立柱的连接均应控制标高和水平度 ;

2 托架与钢腰梁连接应采用焊接或螺栓连接 , 托架与支撑型钢搭接长度不得小于 150 mm; 当需要安装端头轴力计时 , 托架的长度应为轴力计长度与搭接长度之和 ;

3 在施加轴向压力前 , 托梁和支撑杆件应采用临时连接措施 (如 U型卡箍等) 进行固定 ; 待轴向压力施加完成并稳定后 ,应采用螺栓连接进行最终固定。

4 托梁与型钢支撑梁每根型钢 、托梁与托座之间均宜采用螺栓连接 , 螺栓数量应通过计算确定 , 托梁与型钢支撑梁每根型

钢之间的连接螺栓不应少于 2M24, 托梁与托座之间的连接螺栓不应少于 4M24;

5 腰梁下应沿基坑周边设置托座 , 托座的平面间距不宜大于 3 m, 托梁不应设置接头。

5.2.4 钢腰梁制作及安装应满足下列规定 :

1 钢腰梁安装前 , 应将围护型钢或桩 (墙) 体暴露 , 清理型钢或桩 (墙) 体上的渣土 ;

2 双榀或多榀钢腰梁拼接应选用型号相同 、长度相同的型钢 , 并应保证拼接质量 ;

3 型钢组合腰梁宜减少拼接节点 , 拼接位置应避开支撑处或跨中 , 腰梁拼接节点的承载力不应小于杆件的承载力 ;

4 钢腰梁应水平放置 , 腰梁中心线应与钢支撑轴线在同一标高 。钢腰梁安装时对接接头宜控制在同一标高 , 端头应切割平整 , 钢腰梁接头顶面 、底面 、侧面处应采用钢缀板连接 ;

5 采用吊筋方式固定钢腰梁时 , 钢腰梁单节焊接的吊耳数量不应少于 2个 , 吊耳应与上部围护结构拉结牢固 ;

6 固定钢腰梁的牛腿顶面应在同一标高上 , 其横向间距应符合设计要求 , 牛腿应与围护结构有效连接 , 连接的承载力应满足所承担范围内腰梁 、钢支撑自重 、竖向允许附加荷载的全部荷载 ;

7 与竖向斜撑 (水平) 相连的每节腰梁 , 均应设置抗剪措施 ;

8 钢腰梁安装完成后 , 钢腰梁与围护结构应密贴 。若有空隙时 , 应按设计要求填实 ;

9 对于 H型钢标准件与混凝土冠梁 (或腰梁) 的组合腰梁 ,在混凝土冠梁 (或腰梁) 施工时 , 应按设计要求埋设与钢腰梁连接的预埋件 ;

10 当排桩围护前后错位时 , 应在钢支撑安装前先采用垫钢板 、焊钢板 等 措 施 垫 平 , 再 安 装 钢 支 撑 , 满 足 钢 腰 梁 受 力 的要求 ;

11 基坑