基坑装配式预应力钢支撑技术标准.docx

深圳市工程建设地方标准SJG147-2023基坑装配式预应力钢支撑技术标准Technicalstandardforprefabricatedpre-stressedsteelbracingsysteminfoundationexcavation2023-11-17发布2024-01-01实施深圳市住房和建设局发布,深圳市工程建设地方标准基坑装配式预应力钢支撑技术标准Technicalstandardforprefabricatedpre-stressedsteelbracingsysteminfoundationexcavationSJG147-20232023深圳前言根据深圳市住房和建设局关于发布2020年深圳市工程建设标准制订修订计划项目（第一批）的通知的要求，本标准由深圳市地铁集团有限公司会同广州地铁设计研究院股份有限公司等有关单位经广泛调查研究，认真总结实践经验，结合深圳市基坑工程特点，参考相关标准及国内外先进经验，并在广泛征求意见的基础上编制本标准。本标准的主要内容是：1.总则；2.术语和符号；3.基本规定；4.钢管支撑体系；5.预应力型钢组合支撑体系；6.预应力张弦梁钢桁架支撑体系（BSB）；7.预应力鱼腹式钢支撑体系；8.钢管组合支撑体系以及有关的附录。本标准由深圳市住房和建设局批准发布，由深圳市住房和建设局业务归口并组织深圳市地铁集团有限公司等编制单位负责技术内容的解释。本标准实施过程中如有意见或建议，请寄送深圳市地铁集团有限公司（地址：深圳市福田区福中一路1016号地铁大厦，邮编：518026）,以供今后修订时参考。本标准主编单位：深圳市地铁集团有限公司广州地铁设计研究院股份有限公司本标准参编单位：深圳市市政工程质量安全监督总站东通岩土科技股份有限公司上海巨鲍科技有限公司上海宏信设备工程有限公司中铁二院工程集团有限责任公司北京城建设计发展集团股份有限公司本标准主要起草人员：孙波黄力平咎子卉彭玻尔贺彬孑L娟王冉王明锋李发林邹伟王健周前项宝欧飞奇郭桃明杨明新陈泽波周路鸣潘健英胡琦黄炜张菊连毛永富彭帅张弛成双田吴成刚陈梁李传伟李围崔玲枝本标准主要审查人员：张良平王启文刘健周洪涛顾磊高翔本标准主要指导人员：宋延刘继强李伟雄陈天予周隽涵梁溢维1总则12术语和符号22. 1术语23. 2符号34. 基本规定64钢管支撑体系81. 1设计84. 2施工135. 3质量检验145预应力型钢组合支撑体系155.1 设计155.2 施工206. 3质量检验235.4监测256 预应力张弦梁钢桁架支撑体系(BSB)276.1 设计276.2 施工316.3 质量检验336.4 监测357 预应力鱼腹式钢支撑体系377.1 设计377.2 施工427.3 质量检验457.4 监测478 钢管组合支撑体系498.1 设计498.2 施工538.3 3质量检验548.4 监测55附录A钢管支撑体系立柱和连接件56附录B常用的型钢支撑梁技术参数58附录C常用的盖板和系杆技术参数61附录D常用的三角传力件及预应力装置技术参数63附录E型钢组合支撑安装的分项工程检验验收表64附录F张弦梁构件进场质量检验表65附录G张弦梁构件安装质量验收记录表66附录H主要标准件的名称、代号、规格与重量对应表67附录I预应力鱼腹梁74附录J对撑和角撑76附录K腰梁79附录L水平支撑连接件80附录M竖向支承连接件82附录N常用预应力鱼腹梁钢绞线数量选用表83附录O钢管组合支撑构件与连接构造94附录P钢管组合支撑常用预应力装置技术参数96本标准用词说明97引用标准名录98附：条文说明99Contents1 GeneralProvisions12 TermsandSymbols22.1 Terms22.2 Symbols33 GeneralRequirements64 SteelTubeBracingSystem84.1 Design84.2 Construction134.3 QualityInspection145 PrestressedSectionSteelCombinationBracingSystem155.1 Design155.2 Construction205.3 QualityInspection235.4 Monitoring256 PrestressedBeamStringSteelBracingSystem(BSB)276.1 Design276.2 Construction316.3 QualityInspection336.4 Monitoring357 PrestressedFish-bellySteelBracingSystem377.1 Design377.2 Construction427.3 QualityInspection457.4 Monitoring478 CombinedSteelPipeBracingSystem498.1 Design498.2 Construction538.3 QualityInspection548.4 Monitoring55Appendix A UprightandConnectingpartofCombinedSteelPipeBracingSystem56Appendix B CommonlyUsedTechnicalParametersofSectionSteelBraceBeams58Appendix C CommonlyUsedTechnicalParametersforCoverPlatesandTieRods61AppendixDCommonlyUsedTechnicalParametersofTriangularForceTransmissionPartsandPrestressedDevices63AppendixESub-engineeringInspectionandAcceptanceFormofSectionSteelCombinationBrace64AppendixFQualityInspectionTableforEnteringTheFieldofBeamStringSteelComponents65Appendix G InstallationQualityAcceptanceRecordTableofBeamStringSteelComponents66AppendixHName9Code9SizeandWeightTableofTheMainStandardParts67Appendix I PrestressedFish-bellyBeam74Appendix J CounterBracesandCornerBraces76Appendix K MiddleBeam79Appendix L HorizontalBraceConnectingPieces80Appendix M VerticalBraceConnectingPieces82Appendix N CommonlyUsedPrestressedFish-bellyBeamStrandedWireQuantitySelectionTable83AppendixOSteelPipeCombinationBraceMemberandConnectionStructure94AppendixPSteelPipeCombinationBraceTechnicalParametersofCommonlyUsedPrestressedDevices96ExplanationofWordinginThisCode97ListofQuotedStandards98AdditioniExplanationofProvisions991. o.1为了规范深圳市明挖基坑中装配式预应力钢支撑的设计、施工、质量控制，做到安全适用、技术先进、经济合理、保护环境、确保质量、控制风险，制定本标准。1.0.2装配式预应力钢支撑体系设计与施工应综合考虑工程特点、工程地质与水文地质条件、周边环境条件与保护要求，并应与地下水控制、土方挖运等密切结合，强化施工质量控制、进行施工全过程监测和信息化管理。1.0.3装配式预应力钢支撑体系的设计、施工、检验与监测，除应符合本标准外，尚应符合现行国家有关标准的规定。2术语和符号2. 1术语2. 1.1装配式预应力钢支撑体系prefabricatedprestressedsteelsupportsystem指通过对预制钢构件现场拼装并施加预应力的钢支撑体系，主要包括钢管支撑体系、预应力型钢组合支撑体系、预应力张弦梁钢桁架支撑体系、预应力鱼腹式钢支撑体系、钢管组合支撑体系。2. 1.2钢管支撑体系steeltubebracingsystem设置在基坑内的以钢管为主组成的用以支撑挡土构件的钢支撑体系，主要包括水平支撑钢管、钢腰梁、立柱和连接件等。2. 1.3预应力型钢组合支撑体系prestressedassembledtypesteelstrutssystem由型钢支撑梁、组合腰梁、立柱和连接件等装配构成的支撑系统（以下简称型钢组合支撑）。2 .1.4预应力张弦梁钢桁架支撑体系（BSB）prestressedbeamstringsteelbracingsystem由预应力张弦梁、预应力钢桁架支撑（或钢格构式支撑）、混凝土冠梁（或腰梁）、竖向支承结构组成的用以水平支撑围护结构的全螺栓装配式结构体系。3 .1.5预应力鱼腹式钢支撑体系fabricatedsteelsupportingsystemconsistingofprestressedfish-belliedbeams通过对采用螺栓装配的钢构件组成的鱼腹梁下弦钢绞线和对撑、角撑施加预应力控制基坑挡土结构受力和变形的结构体系。2. 1.6钢管组合支撑体系combinedsteelpipebracingsystem是利用市场常见的钢管支撑为基本单元，通过法兰盘、横向抱箍、四通、八字撑、过渡管等构件连接形成组合钢管桁架，并与腰梁、立柱和连接件构成的支撑体系。2. 1.7型钢支撑梁typesteelsupportbeam由H型钢标准件组合而成，必要时增加非标准件，并可施加预应力或轴力伺服的支撑梁，主要包括对撑、角撑及八字撑。2. 1.8预应力张弦梁prestressedbeamstringstructure由钢筋混凝土冠梁或腰梁即上弦梁和高强钢拉杆即下弦杆及型钢撑杆组成，并通过预应力施加装置顶升钢撑杆对钢拉杆施加预应力，形成张弦梁受力自平衡的型钢与混凝土组合的支撑结构。2. 1.9预应力钢桁架支撑prestressedsteeltrusses由钢制主受力杆、桁架腹杆、预应力施加装置组成的可施加预应力的钢桁架对撑或钢桁架角撑。2. 1.10预应力鱼腹梁prestressedfish-belliedbeam由上弦梁、直腹杆、斜腹杆、桥架和下弦钢绞线组成、通过张拉下弦钢绞线施加预应力形成的鱼腹形钢构件。2. 1.11连接件connectingpart将作用于腰梁或鱼腹梁上的水平力传递到对撑、角撑，和将水平支撑的重量传递到竖向支承构件上的钢构件。2. 1.12预应力装置prestressingunit由加载横梁、千斤顶、保力盒和垫板等构件组成，用于对对撑、角撑施加预应力和保持预应力的钢构件。2. 1.13保力盒holdingforcebox安装于加载横梁之间，用于传递和保持支撑上作用力的装置。2. 1.14标准件standardpart由型钢或钢板按标准尺寸加工，能相互连接、装配、拆卸并重复组装的钢构件。2. 1.15托座pedestalbracket设置在立柱上的用于支托托梁上支撑构件重量的钢构件。2. 1.16托梁supportingbeam设置在托座与支撑之间的将多根支撑构件的重量传递至托座上的钢构件。2. 1.17托架bracket设置在基坑挡土结构上的支承腰梁重量的钢构件。2. 1.18垫梁fillerbeam用H型钢切割而成的用于双层支撑之间的连接和对上层支撑的支承与固定的钢构件。2. 1.19T型传力件T-shapeforcetransmissionpart设置在挡土结构与腰梁之间的用于将挡土结构承受基坑侧壁的水土压力传递到腰梁上的T形钢构件。2. 1.20非标准件non-standardpart用于基坑边界尺寸和形状不规则时的与标准件连接的钢构件。2. 1.21组合钢腰梁compositesteelwale由多根H型钢标准件或H型钢标准件与混凝土梁经螺栓装配而成的水平受力构件。其一侧与支护桩和支护墙连接，另一侧与型钢支撑梁连接。2. 1.22盖板coverplate按照一定间距平行放置的联接型钢支撑梁各肢型钢，通过螺栓与型钢翼缘连接用于增强型钢支撑梁整体性的构件2. 1.23系杆connectionpiece按照一定倾斜角放置的联接型钢支撑梁各肢，通过螺栓与型钢翼缘连接用于增强型钢支撑梁整体性的构件。2. 1.24型钢组合支撑轴力伺服系统assembledtypesteelsupportaxialforceservosystem型钢组合支撑轴力伺服系统具备24小时实时轴力调整能力，可根据轴力设定值或基坑变形设定值，自动调节支撑轴力。伺服系统由补偿节即油压千斤顶、分布式数控泵站及软件系统共同组成。2.2符号2. 2.1材料力学性能和抗力/钢材强度设计值；fy钢材屈服强度；fpy钢绞线抗拉强度设计值；Nvb单根螺栓的抗剪承载力设计值；Nvc单根锚栓的抗剪承载力设计值。3. 2.2作用、作用效应Mi,max第，计算段心上的最大弯矩设计值；Mx、My同一截面处绕X轴和y轴的弯矩设计值；Mxi、Myi单根支撑绕X轴和y轴的弯矩设计值；N轴心压力设计值；N0支撑段的弹性临界力；Ni单根支撑的轴心压力设计值；P钢绞线轴力设计值；-一计算剪跨区内的平均剪力设计值；Qi计算剪跨区内的平均剪力设计值；Nd支撑杆件轴力设计值；Nk支撑杆件轴力标准值；Md支撑杆件弯矩设计值；Mk支撑杆件弯矩标准值；Nzd立柱轴力设计值；Nzk立柱轴力标准值；q预应力鱼腹式钢支撑体系的水平荷载设计值；iiH型标准件与H型标准件、H型标准件与混凝土冠梁或腰梁结合面处的平均剪应力设计值。4. 2.3几何参数A组合截面毛截面面积；Ai单根支撑的截面积；An组合截面净截面面积；As单根钢绞线面积；bH型标准件与H型标准件、H型标准件与混凝土冠梁或腰梁结合面处的宽度；h7端侧直腹杆高度；Ii组合截面惯性矩；Iy组合对撑对y轴惯性矩；L鱼腹梁或张弦梁跨度；L0端部钢绞线与腰梁中心线交点到鱼腹梁端部的距离；Li端部钢绞线与腰梁中心线交点到连接件端部的距离；L2连接件端部到端侧直腹杆的距离；Ln鱼腹梁连接件端部净间距；Li计算零弯矩点至弯矩绝对值最大点的间距；Lx钢绞线单根下料长度；L钢绞线附加长度；lx型钢组合截面对X轴的计算长度；Ioy型钢组合截面对y轴的计算长度；Iyi单肢支撑截面对y轴的计算长度；Sz*计算剪应力处以上截面对中和轴的面积距；WnX、Wny对X轴和V轴的净截面模量；144、Wy型钢组合构件对X轴和y轴的毛截面模量；Mi、Wyi-单根支撑对X轴和y轴的毛截面模量；e安装偏心矩；端部钢绞线与上弦梁夹角。5. 2.4计算系数k钢绞线强度折减系数；K挡土结构计算宽度范围内弹性支点刚度系数；K1对撑或角撑的平均刚度；K2施加预应力后的鱼腹梁平均刚度；Kc单根排架的抗侧刚度；珅一一每延米H型标准件与H型标准件接合面所需螺栓的数量；展一一每延米H型标准件与混凝土冠梁或腰梁接合面所需锚栓的数量；考虑螺栓或锚栓弹性阶段受力不均的安全系数；Xi分肢对最小刚度轴的长细比；Xx组合截面X方向长细比；y组合截面y方向换算长细比；Xyi单根支撑截面y方向长细比；考虑立柱对支撑侧向约束作用的计算长度系数；x对X轴的轴心受压构件稳定系数；y对y轴的轴心受压构件稳定系数；yi单根支撑对y轴的轴心受压构件稳定系数；k钢号修正系数，其值为235与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方根;计算双向压弯整体稳定时采用的等效弯矩系数；Yo支护结构重要性系数；心一一内力分布不均匀及温度变化影响系数。3基本规定3.0.1装配式预应力钢支撑体系结构宜用于平面形状较规则的基坑工程，且钢支撑对撑长度不宜大于90m,水平主撑间距不宜大于基坑宽度。3.0.2根据基坑支护安全等级、周边环境条件和地质条件等，装配式预应力钢支撑体系可按表3.0.2进行选择。表3.0.2各种钢支撑体系的适用范围表钢支撑体系适用条件钢管支撑体系适用于长条形、宽度约20m-30m,深度约10m30m的基坑预应力型钢组合支撑体系适用于宽度约20m30m,深度约10m30m的基坑预应力张弦梁钢桁架支撑体系适用于宽度约30m90m,深度约10m30m的基坑预应力鱼腹式钢支撑体系适用于宽度约30m90m,深度约10m15m的基坑钢管组合支撑体系适用于宽度约20m30m,深度约10m15m的基坑注：1钢管支撑体系、预应力型钢组合支撑体系和预应力张弦梁钢桁架支撑体系与混凝土支撑体系混合使用适用深度可适当增大。3.0.3装配式预应力钢支撑体系基坑不宜采用基坑放坡拉槽方式进行土方开挖，出土时应避免碰撞支撑体系。3.0.4装配式预应力钢支撑体系基坑钢支撑支护结构体系设计原则、基坑支护安全等级及其重要性系数等，应符合现行行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ120和现行深圳市地方标准基坑支护技术标准SJG05的有关规定。3.0.5装配式预应力钢支撑体系宜采用标准件，对于基坑局部不规则区域，可在局部位置采用非标准件。3.0.6钢支撑构件在运输、安装和使用过程中应满足强度、刚度和稳定性要求。3. 0.7装配式预应力钢支撑体系的对撑、角撑、鱼腹梁及张弦梁预应力的施加应遵循对称、分级、均匀的原则。3.0.8装配式预应力钢支撑体系的安装和拆除顺序，应根据支护结构的设计工况确定。支撑拆除应在换撑的安装与使用达到设计规定的使用条件后进行。3.0.9装配式预应力钢支撑严禁兼作施工平台或栈桥，严禁在钢支撑上堆放施工材料和运行施工机械。当需要设置施工平台或栈桥时，应采用与钢支撑脱离的独立结构，且应进行专项设计。3.0.10装配式预应力钢支撑体系各工序的施工，应在前一道工序质量验收合格后进行。检验可按原材料与构配件进场检验、支撑体系安装检验和预应力施加施工检验三个阶段分别进行。3.0.11在基坑支护结构使用期间，应对装配式预应力钢支撑体系的对撑、角撑、鱼腹梁的钢绞线及张弦梁的钢拉杆进行内力监测。3.0.12装配式预应力钢支撑体系钢构件，应在表面涂抹防腐涂层。钢支撑构件在运输、安装和使用过程中避免破坏防腐涂层，构件存储保养过程应检查防腐涂层，对破损的防腐涂层及时涂抹恢复。3.0.13装配式预应力钢支撑体系钢构件正常使用条件下倒换摊销使用次数不宜超过5次。3.0.14装配式预应力钢支撑进场时应提供相应的检测报告，检测报告内容应包括原材料、构件、规格尺寸和产品合格证，初次检测报告有效期应为5年。构件使用5年后，应每3年复检一次，检测合格后方可继续使用。3. 0.15装配式预应力钢支撑施工前应编制专项施工方案与专项监测方案。3.0.16装配式预应力钢支撑的施工安全应符合下列要求：1 临近基坑侧应设置防撞等隔离防护栏；2 施工设备跨越钢支撑时，应作好隔离防护措施；3 开挖时，施工机械设备不得碰撞或损坏钢支撑及其连接件等构件。3.0.17立柱施工应符合下列规定：1 立柱的加工、运输、堆放应控制平直度；2 应采取有效措施控制立柱的定位、垂直度及转向偏差；3 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；4 立柱为型钢且立柱桩为灌注桩时，宜采用后插法施工；5 立柱周围土方应均匀对称开挖。4钢管支撑体系4.1 设计4. 1.1采用钢管支撑体系必须形成稳定的结构体系，有可靠的连接构造并满足强度、变形和稳定性要求。支撑的强度和稳定计算及构造措施等，除应满足本章规定外，还应满足现行相关结构设计规范的要求。5. 1.2钢管支撑结构设计应包括：钢管支撑体系的平面和竖向布置、钢管支撑体系结构的内力和变形计算、构件的强度和稳定验算、构件节点强度验算和构造设计，以及支撑构件安装和拆除、检测监测设计等。6. 1.3钢管支撑结构体系的选型和布置应考虑以下因素：1宜采用受力明确、连接可靠、施工方便的结构形式；2 宜采用对称平衡性、整体性强的结构形式；3 应与主体地下结构的结构形式、施工顺序协调，应便于主体结构施工；4 应利于基坑土方开挖和运输；5 在稳定性和变形控制方面满足对周边环境保护的要求。4.1.4严禁利用钢管支撑结构作为施工平台。I结构体系4.1.5 钢管支撑体系可包括平面支撑或竖向斜支撑形式，应符合下列规定：1 钢管支撑应采用Q235钢及其他焊接性能良好的低合金钢。腰梁材料可选择型钢；立柱材料可选择钢管、型钢格构；2 钢管支撑平面设计，应根据基坑平面形状、尺寸和施工要求，选用单向对撑、双向对撑、角撑等平面布置形式；3 当基坑面积大不宜设置对撑且又开挖深度不大时，可选用竖向斜支撑形式。采用竖向斜支撑的基坑深度不宜超过IOm,支撑层数不宜超过2层。II结构布置4.1.6 平面支撑体系的平面布置，应符合下列规定：1 长条形基坑，宜设置沿短边方向的钢管支撑，基坑端部可设置水平钢角撑；钢管支撑相邻支撑水平间距不宜小于3m；2 基坑平面有向坑内折角时，应设置可靠的双向约束结构，宜根据结构变形与位移方向设置水平支撑，必要时采取坑外土体加固措施；3 钢管支撑的水平间距应由计算确定，且应考虑土方开挖施工便利。4.1.7 平面钢管支撑体系的竖向布置，应符合下列规定：1 基坑竖向平面内，水平钢管支撑与腰梁的层数应根据基坑开挖深度、地下结构布置、土方开挖施工、围护结构型式以及工程经验等综合计算确定。采用顺作法施工地下结构时，水平钢管支撑与腰梁的层数宜与地下结构的层数及高度相协调；2 各层水平钢管支撑与腰梁的轴线标高宜在同一平面上，且不得妨碍地下结构的施工。水平钢管支撑构件与地下结构楼板净距不宜小于0.5m,与底板间净距不宜小于0.6m,且应满足地下结构墙板预留插筋高度的要求；3 首道水平支撑和腰梁的布置宜与围护墙结构的冠梁相结合；设置多道水平支撑时，在不影响主体地下结构施工和土方开挖条件下，最下道支撑的布置位置宜降低；4 采用多层水平支撑时，各层水平支撑宜布置在同一竖向平面内，钢管支撑的竖向间距不宜小于4m；5 地下结构顺作法施工中，分层拆除钢管支撑与腰梁前，地下结构应达到设计强度，并设置传力装置。对地下结构有错层、楼板局部缺失等部位的支撑转换，宜采取换撑等措施，并由计算确定；6 平面支撑的立柱布置应避开地下结构的梁、柱及承重墙位置，宜布置在水平钢管支撑构件的节点处；立柱桩宜利用工程桩。立柱桩直径应与立柱构件截面相匹配；采用钻孔灌注桩做立柱桩时，立柱构件截面不宜小于400mm×400mmo4.1.8 竖向斜支撑体系设计，应符合下列规定：1 竖向斜支撑体系可由斜撑、冠梁或腰梁、斜撑基础、立柱与立柱桩等组成，构件可采用钢管、型钢或型钢组合截面，腰梁宜采用混凝土结构。斜撑顶部与冠梁或腰梁的连接，以及冠梁或腰梁与围护结构的连接均宜采用刚接，并应满足抗斜撑水平分力与竖向分力的要求；2 竖向斜支撑，宜均匀对称布置，水平间距由计算确定，不宜大于6mo基坑角部可辅以水平直撑。斜撑坡度宜与土坡坡度一致，不宜大于1:2,斜撑基础边缘与围护结构间距离，不小于围护结构嵌固深度的1.5倍；3 当斜撑长度大于15m时，宜在斜撑中部设置立柱，并在立柱和斜撑节点处设置纵向连系杆；4 在斜撑底部宜设计专用的基础或平台，地下结构桩基承台和底板可兼作斜撑基础，两边对撑的斜撑基础间应另设压杆或用毛石混凝土填实。III结构分析4. 1.9钢管支撑结构设计荷载及内力计算原则：1钢管支撑水平荷载，除围护桩或围护墙外传来的地层、地面超载、水压力外，尚应考虑支撑的温度变化引起的温度应力对支撑轴力的影响及预加力对支撑轴力的影响；2钢管支撑竖向荷载，除自重、立柱沉降引起的应力外，尚应考虑施工荷载，可取IkPa。4.1.10钢管支撑结构的内力和变形计算，宜采用平面杆系有限元模型进行计算。若考虑挡土围护结构与支撑结构之间的相互作用，可近似将挡土围护结构对支撑结构的作用简化为弹性支座，弹性支座的弹簧刚度取挡土围护结构的侧向刚度。4.1.11支撑杆件的计算应符合下列规定：1 轴力设计值应按公式(4.1.11-1)计算：Nd=1.25y0tNk(4.1.11-1)式中：Nd支撑杆件轴力设计值；YO支护结构重要性系数；t内力分布不均匀及温度变化影响系数，可取1.11.2；Nk支撑杆件轴力标准值。2 弯矩计算时，支撑杆件应按压或拉弯杆件进行设计。支撑的平面内外弯矩标准值均可取安装偏心矩产生的弯矩和自重及其它竖向荷载产生的弯矩标准值之和。安装偏心矩应按公式(4.1.11-2)计算：e=o100o(4.1.11-2)式中:e安装偏心矩；/o杆件计算长度；可按本标准第4.1.14条的规定确定。弯矩设计值应按公式(4.1.11-3)计算：Md=1.25y0tMk(4.1.11-3)式中：Md支撑杆件弯矩设计值；Mk支撑杆件弯矩标准值。4. 1.12对支撑结构杆件应进行抗压、抗拉、抗剪、局部承压、局部稳定和节点连接验算。对偏心受压杆件，尚应进行平面内和平面外的稳定计算。钢管支撑结构体系中立柱设计应符合以下要求：1 立柱可按轴心受压柱验算，如基坑开挖过程中立柱承受侧向荷载，则应按偏心受力构件计算；2 立柱轴力设计值应按式(4.1.12)计算：NZd=1.25y0tNzk(4.1.12)式中：NZd立柱轴力设计值；NZk立柱轴力标准值。3 钢立柱尚应考虑附加弯矩的作用，其设计值可按立柱所承受的轴向力设计值的1/50作为横向力所产生的弯矩；4 立柱与支撑、立柱与立柱桩之间应采取可靠的连接措施，并考虑立柱作为支撑杆件的平面外约束而产生向上附加拉力的可能性。4.1.13冠梁或腰梁可按以支撑点为支座的多跨连续梁计算，或采用有限元法进行计算。对冠梁或腰梁应进行抗弯、抗剪和局部承压验算。如冠梁或腰梁与支撑斜交时，还应按偏心受压或受拉构件进行承载力和变形验算。4.1.14支撑结构构件的计算长度应符合下列要求：1 水平支撑在竖向平面内的受压计算长度，不设置立柱时应取支撑的实际长度;设置立柱时，应取相邻立柱的中心间距；2 水平支撑在水平平面内的受压计算长度，对无水平支撑杆件交汇的支撑，应取支撑的实际长度；对有水平支撑杆件交汇的支撑，应取与支撑相交的相邻水平支撑杆件的中心间距；当水平支撑杆件的交汇点不在同一水平面内时，水平平面内的受压计算长度宜取与支撑相交的相邻水平支撑杆件中心间距的1.5倍；3 各层水平支撑的立柱受压计算长度可按各层水平支撑间距计算；最下层水平支撑的立柱受压计算长度可按底层高度加25倍立柱直径或边长计算；4 平面斜角撑的受压计算长度在两个平面内均取支撑全长，当平面斜角撑中间设有立柱或水平联系杆时其受压计算长度应按本条上述规定取值。4.1.15采用钢结构支撑时，应根据周边环境条件及变形控制要求，对支撑结构施加预压力，对预压力施加装置和预压力的限值应在设计文件中注明。预加力值宜取支撑设计轴力的20%70%o当环境对基坑变形控制要求严格时，可采用支撑伺服系统，实时监测控制支撑轴力和基坑支护结构变形。4.1.16支撑在竖向平面的挠度宜小于其计算跨度的l8001/600；腰梁及主支撑的水平挠度宜小于其计算跨度的1/1500-l1000o4. 1.17钢管支撑的构造应符合下列规定：1钢管支撑构件的长细比不宜大于100,连系构件的长细比不应大于120；2 钢管支撑连接宜采用螺栓连接，必要时可采用焊接连接；3 水平钢管支撑构件其常用钢管直径为30Omm800mm；4 当水平支撑与腰梁斜交时，腰梁上应设置牛腿或采用其他能够承受剪力的连接措施；5 采用竖向斜撑时，腰梁和支撑基础上应设置牛腿或采用其他能够承受剪力的连接措施；腰梁与挡构件之间应采用能够承受剪力的连接措施；斜撑基础应满足竖向承载力和水平承载力要求；6 钢管支撑各节点及与桩、墙预埋件需要焊接连接时，设计应提出焊接参数和焊缝质量等要求。4. 1.18钢腰梁的构造应符合下列规定：1 钢腰梁的现场拼装节点位置应设置在支撑点附近弯矩较小的部位，且不超过支撑点间距的三等分点。应加大坑内安装段的长度，减少安装节点数量。组合钢腰梁在钢管支撑支顶部位腹板处应设加劲板；2 钢腰梁安装前，应用砂浆或细石混凝土抹平桩墙基面，缝宽较大时，缝内宜放置钢筋网；3 支撑与腰梁斜交时，在腰梁与围护结构之间应设置剪力传递装置。4.1.19钢筋混凝土冠梁构造应符合下列规定：1冠梁与竖向围护结构的连接必须可靠，围护结构的主筋锚入冠梁内的长度应大于35d；2当支撑为钢结构时，应在冠梁的支撑连接位置预埋铁件或设置必要的混凝土支座。4. 1.20支撑的立柱构造应符合下列规定：1 立柱在基坑底面以上部位宜采用格构式钢柱，也可采用H型钢、钢管柱或混凝土柱等形式；2 钢立柱与灌注桩整体连接时，插入桩的长度宜大于立柱截面长边或直径的4倍，且埋入开挖面以下不宜小于2mo钢立柱底宜加锚栓或与桩中钢筋相焊；3 立柱应均匀布置，可利用工程桩兼作立柱的基础。立柱仅支承单向支撑杆时，在立柱无支撑的方向宜设连系杆件；4 立柱长细比不宜大于25；5 立柱与水平支撑的连接可采用较接；6 立柱桩沉降应符合现行桩基施工标准规定的要求,且不宜超过30mmo4.1.21钢管支撑构件的构造，尚应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017的有关规定。IV构件4.1.22钢管支撑系统示意图应符合下列规定：1钢管支撑平面可按图4.1.22-1图4.1.22-5所示布置。图4.1.22-4A向视图2端头示意图可按图4.1.22-5图4.1.22-6所示。说明：钢管壁厚t根据受力不同，厚度t设计不同3钢腰梁示意图可按图4.1.22-7图4.1.22-8所示。125a厚度以6EJ钢腰梁-飕梁支架钢腰梁示意图¾图4.1.22-8钢腰梁及支撑与型钢水泥土搅拌墙连接示意图4.1.23钢立柱构造可参照附录A04.2施工4. 2.1采用钢管支撑的基坑必须按“由上而下，先撑后挖”的原则施工。施工工况必须和设计计算工况一致，支撑结构的安装和拆除顺序必须符合设计要求，并与土方开挖和降水密切配合。内支撑施工前，施工单位应做好各种应急预案。5. 2.2钢管支撑、钢腰梁的加工、焊接与安装应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收标准GB50205的有关规定。6. 2.3钢格构柱安装应注意以下事项：1 钢格构柱制作加工、焊接与安装应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收标准GB50205的有关规定，安装偏差应满足规范和设计要求；2 立柱的定位和垂直度宜采用专门措施进行控制，对格构柱、H型钢柱，尚应同时控制转向偏差；3 立柱周围的空隙应用碎石或粗砂回填密实，并保证均衡回填。4 .2.4采用竖向斜撑的基坑应在围护结构内侧留一定高度和宽度的护壁土，基坑中部则应挖至设计标高，浇灌加厚垫层或承台，然后应分段间隔开挖出斜撑位置，安置斜撑，再挖该斜撑所在段的护壁土，浇灌垫层。在斜撑穿越底板及外墙部位，必须先焊好止水片，或采用其他止水措施。5 .2.5钢管支撑应设置预加力装置。钢管支撑安装后所施加的预顶力应满足设计要求，偏差值不宜大于设计值的5%o4.2.6钢管支撑的安装和工作期间应注意以下事项：1有立柱时先焊好立柱支撑托架，再依次安装角撑、短方向水平支撑、长方向水平支撑；2 支撑就位后应用钢楔或特制的带千斤顶的工具式支撑头，使支撑与腰梁紧密接触，锁紧支撑连接螺栓；3 在钢管支撑施工与使用过程中均应考虑温度变化对支撑工作状态的影响，应对钢管支撑内力进行监控，随时调整钢楔或支撑头，使支撑与腰梁保持紧密接触，并防止因温度变化引起附加应力造成破坏。4.2.7应待结构完成换撑后，方可进行立柱的拆除。当支撑体系的立柱穿过地下结构的底板时，应采取可靠的防水措施，钢格构柱与底板连接部位应设置止水钢板等防水措施。4.2.8支撑拆除前，应安装好替代支撑系统，替代支撑的截面和布置应通过计算确定。当利用主体结构作为替代支撑时，对地下结构构件应进行换撑工况的验算，且其实际强度应满足计算要求，并应在地下结构与挡土围护结构间预设可靠的换撑传力装置。4.3质量检验4. 3.1钢管支撑的安装应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收标准GB50205的要求。5. 3.2立柱基础标高，腰梁和冠梁连接预埋件位置与标高等应在构件安装前进行测量。6. 3.3支撑结构安装允许偏差应符合表4.3.3的规定。表4.3.3支撑结构安装允许偏差表序号项目允许偏差（mm）1同