钢结构在基坑工程的应用--装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑技术

一

工艺原理

装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑技术（IPS工法），是基于预应力原理，针对传统混凝土内支撑、钢支撑的不足，通过大量的工程研究和实践应用，开发出的一种新型深基坑支护内支撑结构体系。

它由鱼腹梁（高强低松弛的钢绞线作为上弦构件、H 型钢作为受力梁、与长短不一的 H 型钢撑梁等组成）、对撑、角撑、立柱、横梁、拉杆、三角形接点、预压顶紧装置等标准部件组合并施加预应力，形成平面预应力支撑系统与立体结构体系。

与传统混凝土内支撑、钢支撑相比，极大地提高了支撑体系的整体钢度和稳定性，结合远程实时监测系统，从而有效而精确地控制基坑位移，大幅减小基坑的变形。此项技术取得了深基坑支护内支撑技术的重大突破，是目前国际上最先进的内支撑技术。

 

二

IPS工法平面布置

 

三

施工工艺与质量控制标准

 

四

工程安全性

相对于传统支撑系统的破坏模式——脆性破坏，预应力鱼腹梁工具式组合内支撑的破坏模式为延性破坏，从而提高了基坑支护结构的安全度。

在基坑开挖过程中，IPS 工法支护结构能针对可能产生的较大水土压力或突发的施工载荷，通过加装组件、施加预应力等措施，能确保支护结构的安全和控制周边土体的变形，有效地保护基坑周边的建（构）筑物、市政道路和管线等环境的安全。为了实现对基坑侧壁水土压力和围护结构变形的有效监控，采用多功能监测警报系统，从而完全消除了基坑支护结构破坏的可能性。

 

五

环境效益

高刚度和高稳定性的结构体系有效提高基坑安全度，高精度工艺要求严格控制基坑变形，大幅降低地下空间开发建设对周边建（构）筑物、市政道路管线等环境的影响。构件材料全部回收重复循环使用，符合国家节能减排的产业政策，系绿色施工技术。

 

六

经济效益

本工法提供开阔的施工空间，使挖土、运土及地下结构施工便捷，不仅显著改善地下工程的施工作业条件，而且大幅减少围护结构的安装、拆除、土方开挖及主体结构施工的工期和造价。与传统支撑相比，本工法降低造价 20%以上，安装、拆除、挖土及地下结构施工工期缩短 40%以上。