1.4　溝槽（基坑）支撐

1.4.1　支撐的目的及要求

1.目的

支撐的目的是防止施工過程中土壁坍塌創(chuàng)造安全的施工條件。支撐是一種由木材做成的臨時性擋土結(jié)構(gòu)，一般情況下，當(dāng)土質(zhì)較差、地下水位較高、溝槽和基坑較深而又必須挖成直槽時均應(yīng)支設(shè)支撐。支設(shè)支撐施工占地面積小，既可減少挖方量，又可保證施工的安全，但增加了材料消耗，有時還影響后續(xù)工序操作。

2.要求

（1）牢固可靠，支撐材料的質(zhì)地和尺寸合格。

（2）在保證安全可靠的前提下，盡可能節(jié)約材料，采用工具式鋼支撐。

（3）方便支設(shè)和拆除，不影響后續(xù)工序的操作。

1.4.2　支撐的種類及其適用的條件

在施工中應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水情況、溝槽或基坑深度、開挖方法、地面荷載等因素確定是否支設(shè)支撐。

支撐的形式分為：水平支撐、垂直支撐和板樁支撐，開挖較大基坑時還采用錨錠式支撐等幾種。

水平支撐的撐板水平設(shè)置，根據(jù)撐板之間有無間距又分為斷續(xù)式水平支撐、連續(xù)式水平支撐和井字水平支撐3種。

垂直支撐的撐板垂直設(shè)置，各撐板間密接鋪設(shè)，可在開槽過程中邊開槽邊支撐。在回填時可邊回填邊拔出撐板。

1.斷續(xù)式水平支撐

斷續(xù)式水平支撐的組成，適用于土質(zhì)較好的、地下含水量較小的黏性土及挖土深度小于3.0m的溝槽或基坑，如圖1.27所示。

2.連續(xù)式水平支撐

擋土板水平連續(xù)放置，無間隔，兩側(cè)同時對稱立豎木方，上、下各頂一根撐木，端頭用木楔頂緊。適用于較松散的干土或天然濕度的黏土類土，地下水很少，深度為3～5m，如圖1.28所示。

3.井字支撐

井字支撐是斷續(xù)式水平支撐的特例，一般適用于溝槽的局部加固，如距建筑物較近或其他管線距溝槽較近，如圖1.29所示。

4.垂直支撐

垂直支撐適用于土質(zhì)較差、有地下水并且挖土深度較深時采用。這種方法支撐和拆撐，操作時較為安全，如圖1.30所示。

5.板樁撐

板樁撐分為鋼板撐、木板撐和鋼筋混凝土樁等。板樁撐是在溝槽土方開挖前就將板樁打入槽底以下一定深度。其優(yōu)點是：土方開挖及后續(xù)工序不受影響，施工條件良好。用于溝槽挖深較大，地下水豐富、有流砂現(xiàn)象或砂性飽和土層及采用一般支撐法不能解決時。

（1）鋼板樁

鋼板樁基本分為平板樁與波浪形板樁兩類，每類中又有多種形式。目前常用鋼板樁、槽鋼或工字鋼組成。鋼板樁的軸線位移不得大于50mm，垂直度不得大于1.5％，如圖1.31所示。

（2）木板樁

木板樁所用木板厚度應(yīng)按設(shè)計要求制作，其允許偏差±10mm，同時要校核其強(qiáng)度。為了保證板樁的整體性和水密性，木板樁應(yīng)做成凹凸榫，凹凸榫應(yīng)相互吻合，平整光滑。木板樁雖然打入土中一定深度，尚需要輔以橫梁和橫撐，如圖1.32所示。

6.錨碇式支撐

支撐法適用于寬度較窄、深度較淺的溝槽。錨碇法適用于面積大、深度大的基坑。在開挖較大基坑或使用機(jī)械挖土，而不能安裝撐杠時，可改用錨碇式支撐，如圖1.33所示。

錨樁必須設(shè)置在土的破壞范圍以外，擋土板水平釘在柱樁的內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土內(nèi)，上端用拉桿與錨樁拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)回填土。

在開挖較大基坑。當(dāng)有部分地段下部放坡不足時，可以采用短樁橫隔板支撐或臨時擋土墻支撐，以加固土壁，如圖1.34所示。

1.4.3　支撐的材料要求

支撐的材料的尺寸應(yīng)滿足設(shè)計的要求。一般取決于現(xiàn)場已有材料的規(guī)格，施工時常根據(jù)經(jīng)驗確定。

（1）一般木撐板長2～4m，寬度為20～30cm，厚5cm。

（2）橫梁截面尺寸為10cm×15cm～20cm×20cm。

（3）縱梁截面尺寸為10cm×15cm～20cm×20cm。

（4）橫撐采用10cm×10cm～15cm×15cm的方木或采用直徑大于10cm的圓木。為支撐方便，盡可能采用工具式撐杠，如圖1.35所示。橫撐水平間距宜1.5～3.0m；垂直間距不宜大于1.5m。撐板也可采用金屬撐板，如圖1.36所示。金屬撐板每塊長度分2m、4m、6m幾種類型。橫梁和縱梁通常采用槽鋼。

1.4.4　支撐的支設(shè)和拆除

1.水平支撐和垂直支撐的支設(shè)

溝槽挖到一定深度時，開始支設(shè)支撐，先校核一下溝槽開挖斷面是否符合要求寬度，然后用鐵鍬將槽壁找平，按要求將撐板緊貼于槽壁上，再將縱梁或橫梁緊貼撐板，繼而將橫撐支設(shè)在縱梁或橫梁上。當(dāng)采用木撐板時，使用木楔、扒釘將撐板固定于縱梁或橫梁上，下邊釘一木托防止橫撐下滑。支設(shè)施工中一定要保證橫平豎直，支設(shè)牢固可靠。

施工中，如原支撐妨礙下一工序進(jìn)行時，原支撐不穩(wěn)定時，一次拆撐有危險時，或因其他原因必須重新安設(shè)支撐時，需要更換縱梁和橫撐位置，這一過程稱為倒撐。倒撐操作應(yīng)特別注意安全，必須先制定好安全措施。

2.板樁撐的支設(shè)

主要介紹鋼板樁的施工過程，板樁施工要正確選擇打樁方式、打樁機(jī)械和流水段劃分，保證打入后的板樁有足夠的剛度，且板樁墻面平直，對封閉式板樁要封閉合攏。

（1）打樁方式

通常采用單獨打入法、雙層圍囹插樁法和分段復(fù)打法3種。打樁機(jī)具設(shè)備主要包括樁錘、樁架及動力裝置三部分。

①樁錘：其作用是對樁施加沖擊力，將樁打入土中。

②樁架：其作用是支持樁身和將樁錘吊到打樁位置，引導(dǎo)樁的方向，保證樁錘按要求方向沖擊。

③動力裝置：包括啟動樁錘用的動力設(shè)施。

（2）樁錘選擇

樁錘的類型應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、樁的種類、密集程度、動力及機(jī)械供應(yīng)和現(xiàn)場情況等條件來選擇。

樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘、柴油打樁錘、振動樁錘等。

根據(jù)施工經(jīng)驗，雙動汽錘、柴油打樁錘更適用于打設(shè)鋼板樁。

（3）樁架的選擇

樁架的選擇應(yīng)考慮樁棰的類型、樁的長度和施工條件等因素。樁架的形式很多，常用有下列幾種：

①滾筒式樁架：行走靠兩根鋼滾筒墊上滾動，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，制作容易，如圖1.37所示。

②多功能樁架：多功能樁架的機(jī)動性和適應(yīng)性很大，適用于各種預(yù)制樁及灌注施工，如圖1.38所示。

③履帶式樁架：移動方便，比多功能樁架靈活，適用于各種預(yù)制樁和灌注樁施工。鋼板樁打設(shè)的工藝過程為：鋼板樁矯正—安裝圍圖支架—鋼板樁打設(shè)—軸線修正和封閉合攏，如圖1.39所示。

（4）鋼板樁的矯正

對所有要打設(shè)的鋼板樁進(jìn)行修整矯正，保證鋼板樁的外形平直。

（5）安裝圍囹支架

圍囹支架的作用是保證鋼板樁垂直打入和打入后的鋼板樁墻面平直。圍囹支架由圍囹組成的，其形式平面上有單面圍囹和雙面圍囹之分，高度上有單層、雙層和多層之分所示，如圖1.40、圖1.41所示。圍囹支架多為鋼制，必須牢固，尺寸要準(zhǔn)確。圍囹支架每次安裝的長度視具體情況而定，最好能周轉(zhuǎn)使用，以節(jié)約鋼材。

（6）鋼板樁打設(shè)

先用吊車將鋼板樁吊至插樁點處進(jìn)行插樁，插樁時鎖口要對沖每插入一塊即套上樁帽輕輕加以錘擊。在打樁過程中，為保證鋼板樁的垂直度，用兩臺經(jīng)緯儀在兩個方向加以控制，為防止鎖口中心線平面位移，可在打樁進(jìn)行方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡板，阻止板樁位移。同時在圍囹上預(yù)先標(biāo)出每塊板樁的位置，以便時檢查校正。

鋼板樁分幾次打入，打樁時，開始打設(shè)的第一、二塊鋼板樁的打入位置和方向要確保精度，它可以起樣板導(dǎo)向作用，一般每打入1m測量一次。

（7）軸線修正和封閉合攏

沿長邊方向打至離轉(zhuǎn)角約尚有8塊鋼板樁時停止，量出轉(zhuǎn)角的長度和增加長度，在短邊方向也按照上述方法進(jìn)行。

根據(jù)長、短兩邊水平方向增加的長度和轉(zhuǎn)角的尺寸，將短邊方向的圍囹樁分開，用千斤頂向外頂出，進(jìn)行軸線外移，經(jīng)核對無誤后再將圍囹和圍囹樁重新焊接固定。

在長邊方向的圍囹內(nèi)插樁，繼續(xù)打設(shè)，插打到轉(zhuǎn)角樁后，再轉(zhuǎn)過來接著沿短邊方向打兩塊鋼板樁。

根據(jù)修正后的軸線沿短邊方向繼續(xù)向前插打，最后一塊封閉合攏的鋼板樁，設(shè)在短方向從端部算起的三塊板樁的位置處。

當(dāng)鋼板樁內(nèi)的土方開挖后，應(yīng)在基坑或溝槽內(nèi)設(shè)橫撐；若基坑特別大或不允許設(shè)橫撐，則可設(shè)置錨桿來代替橫撐。

3.撐的拆除

溝槽或基坑內(nèi)的施工過程全部完成后，應(yīng)將支撐拆除，拆除時必須邊回填土邊拆。拆除時必須注意安全，繼續(xù)排除地下水，避免材料的損耗。

水平支撐拆除時，先松動最下一層的橫撐，抽出最下一層撐板，然后回填土，回填完畢后再拆除上一層撐板，依次將撐板全部拆除，最后將縱梁拔出。

垂直支撐拆除時，先松動最下一層的橫撐，拆除最下一層的橫梁，然后回填土。回填完畢后，再拆除上一層橫梁，依次將橫梁拆除。最后拔出撐板或板樁，垂直撐板或板樁一般采用導(dǎo)鏈或吊車拔出。