预应力型钢组合内支撑新技术，采用一种高强度的H型钢，经工厂加工形成模块化的标准件。体系由模块化组合标准件组成，根据设计要求任意组合预应力。根据基坑的不同形状及要求还可以在该体系的基础上增加月牙梁、斜抛撑和钢反拱系统，也可在局部添加混凝土支撑，以满足各类基坑支护要求。可广泛适用于地下室开挖、地铁、隧道、水库、围堰、填埋场等。
　　一、预应力型钢组合内支撑工艺简介
　　预应力型钢组合内支撑所用型钢，全部由工厂标准化生产的钢构件模块组合而成（图1）。

　　支撑体系通过高强螺栓、依照设计图纸，现场拼接而成。体系主要包括对撑、角撑、围檩和竖向立柱组成。具有构件重量轻、安装方便、节点可靠、受力明确等特点，可用于平面尺寸较大的基坑。对于平面形状不规则的基坑，通过设计转角非标准件亦可达到可靠的施工质量。
　　主要包括以下构件：高强螺栓连接件、钢围檩和预埋螺杆连接件、型钢支撑梁、钢盖板、型钢立柱与托梁、加压件等。（如图2、3）


　　二、施工工艺
　　施工流程主要包含：
　　1）施工前技术交底、场地准备；2）支撑安装；3）土方开挖；4）浇筑底板和楼板；5）支撑拆除；6）土方回填。
　　具体流程：
　　施工准备→土方开挖至压顶梁底→牛腿、一道围檩施工（同时立柱桩施工）→浇筑压顶梁→待压顶梁条件满足后二道围檩安装→安装托座件→安装支撑梁→安装支撑→预应力施加→土方开挖→直至基坑开挖结束→施工浇筑混凝土垫层、底板、侧墙→地下室结构强度达到设计强度后拆除钢支撑及围檩→回收装配式支撑→工程结束。
　　三、预应力型钢组合内支撑工艺特点
　　型钢支撑具有以下工艺特点：
　　（1）完善的设计计算理论，严格的实验、检验标准，理论指导实践的方法。
　　（2）高精度的构件加工制作，专业化生产施工，加工、安装精度要求高。
　　（3）钢支撑安装、拆除方便，施工速度快，且无需养护，缩短了整个基坑的施工工期。
　　（4）高强度的连接方式，全刚性连接的超静定结构，刚度大，冗余性高。
　　（5）可通过施加预应力措施，控制围护结构的侧向变位。
　　（6）可回收再次利用，再利用率高达95%，减少资源浪费。
　　（7）施工现场整洁，施工过程噪声小，环保效果优良。
　　（8）可与土方、主体结构建设协调施工，实现流水化作业。
　　钢筋砼支撑拆除噪音扰民（85~200分贝）、粉尘污染环境（PM2.5  220~250）、振动影响周边建筑。钢支撑的安装与拆除均对环境无影响。（如图4、5）

图4  钢筋混凝土支撑拆除	图5  型钢支撑拆除

　　（8）节约财务成本。
　　以一个项目10亿元土地成本测算，每个月的财务成本高达1千万，每道支撑可节约工期1~2个月。
　　确保基坑及周边环境安全，避免不必要的纠纷和赔偿，顺利推进工程进度。
　　四、工程实例
　　1.工程概况
　　该项目为大型购物中心，地上4层，设3层（局部两层）地下室，采用机械钻孔桩基础。基坑开挖深度15.1m（局部11.5m），平面接近长方形，长边约224m，短边约81m，周长约600m，平面面积约20000m2。
　　场地西侧和南侧为住宅楼（27~33层，一层地下室，采用钻孔桩基础），本项目地下室外墙与住宅楼的距离为12~20m。场地北侧和东侧为城市道路，地下室外墙往东30m外为地铁2号线盾构隧道。地下室于东北角与地铁出入口连接。
　　2.水位地质条件
　　地表以下11m为素填土和粉质粘土，其下依次为中砂、粗砂、砾砂、强风化砂砾岩、中风化砂砾岩等。粉质粘土层为灰黄或灰褐色，软~可塑，韧性和干强度中等，摇震反应无，全场均有分布。砂层饱和，稍密~中密，成分以石英和云母为主，渗透系数为0.05~0.12cm/s。砂砾岩为紫红色，粗粒结构，厚层状结构。泥质胶结，矿物成分主要有石英、长石、岩屑等，属软质岩，岩石泡水易软化，失水易干裂。对工程影响较大的地下水位赋存于砂土中的孔隙性潜水，勘探期间测得稳定地下水位埋深10.0~13.8m，地下水与赣江水力联系密切，汛期接受赣江补给且具有一定的微承压性质。
　　3.型钢支撑方案
　　基坑支撑方案采用两道预应力型钢组合支撑，局部采用部分混凝土对撑。第一道钢支撑采用单拼形式，第二道钢支撑采用双拼形式。
　　第一道支撑中心标高为-3.100(相对标高)，第二道支撑中心标高为-8.900(相对标高)，支撑杆件和型钢立柱采用H350x350x12x19型钢，型钢围檩采用双拼H400x400x13x21型钢，连接立柱的横梁及支撑间拉梁均为H300x300x10x15型钢。

　　4.施工与监测
　　现已完成部分底板浇筑，全过程监测指标正常，基坑处于安全状态，未出现险情。

　　5.工艺优势
　　1）本项目中，型钢支撑可充分适应大面积基坑，对撑梁跨度可达80m。各节点均采用高强螺栓连接，实现全支撑体系刚性连接，保证支撑体系具有较高的安全冗余度。
　　2）全部支撑安装为现场拼装，无需混凝土支撑的养护时间。对比本工程的混凝土支撑施工组织方案，型钢支撑总共可节省约6个月时间，从而可大量节约财务成本。
　　3）全部型钢支撑可以回收拆除，且不会造成粉尘、建筑垃圾、噪音污染，节约大量垃圾处理费用。对比混凝土支撑方案，通过理论计算，平均节能比可达32.3%、节水比可达19.3%、减排比可达37.3%（碳排放）、粉尘浓度减低比29.5% 、垃圾减排比87.8%、噪声减低比52.9%、工业化率可达45.4%。施工现场整洁，符合文明施工各项要求。