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構，一般情況下，當土質較差、地下水位較高、溝槽和基坑較深而又必須挖成直槽時均應支設支撐。支設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，有時還影響后續工序操作。
2.要求
（1）牢固可靠，支撐材料的質地和尺寸合格。
（2）在保證安全可靠的前提下，盡可能節約材料，采用工具式鋼支撐。
（3）方便支設和拆除，不影響后續工序的操作。
1.4.2 支撐的種類及其適用的條件
在施工中應根據土質、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置，根據撐板之間有無間距又分為斷續式水平支撐、連續式水平支撐和井字水平支撐3種。
垂直支撐的撐板垂直設置，各撐板間密接鋪設，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.斷續式水平支撐
斷續式水平支撐的組成，適用于土質較好的、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.連續式水平支撐
擋土板水平連續放置，無間隔，兩側同時對稱立豎木方，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。
圖1.27 斷續式水平支撐
1—撐板；2—縱梁；3—橫撐（工具式）
圖1.28 連續式水平支撐
1—撐板；2—縱梁；3—橫撐；4—木楔
圖1.29 井字支撐
圖1.30 垂直支撐
1—撐板；2—橫梁；3—橫撐；4—木楔
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。其優點是：土方開挖及后續工序不受影響，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按設計要求制作，其允許偏差±10mm，同時要校核其強度。為了保證板樁的整體性和水密性，木板樁應做成凹凸榫，凹凸榫應相互吻合，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。
圖1.31 鋼板樁
圖1.32 木板樁
1—木板樁；2—縱梁；3—橫撐
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。
錨樁必須設置在土的破壞范圍以外，擋土板水平釘在柱樁的內側，柱樁一端打入土內，上端用拉桿與錨樁拉緊，擋土板內側回填土。
在開挖較大基坑。當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。
圖1.33 錨碇式支撐
1—柱樁；2—擋土板；3—錨樁；4—拉桿；5—回填土；φ—土的內摩擦角
圖1.34 加固土壁措施
1—短樁；2—橫隔板；3—裝土草袋
1.4.3 支撐的材料要求
支撐的材料的尺寸應滿足設計的要求。一般取決于現場已有材料的規格，施工時常根據經驗確定。
（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。
圖1.35 工具式撐杠
1—撐頭板；2—圈套管；3—帶柄螺母；4—球餃；5—撐頭板
圖1.36 金屬撐板
1.4.4 支撐的支設和拆除
1.水平支撐和垂直支撐的支設
溝槽挖到一定深度時，開始支設支撐，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，繼而將橫撐支設在縱梁或橫梁上。當采用木撐板時，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。支設施工中一定要保證橫平豎直，支設牢固可靠。
施工中，如原支撐妨礙下一工序進行時，原支撐不穩定時，一次拆撐有危險時，或因其他原因必須重新安設支撐時，需要更換縱梁和橫撐位置，這一過程稱為倒撐。倒撐操作應特別注意安全，必須先制定好安全措施。
2.板樁撐的支設
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打法3種。打樁機具設備主要包括樁錘、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施。
（2）樁錘選擇
樁錘的類型應根據工程性質、樁的種類、密集程度、動力及機械供應和現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。
根據施工經驗，雙動汽錘、柴油打樁錘更適用于打設鋼板樁。
（3）樁架的選擇
樁架的選擇應考慮樁棰的類型、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，優點是結構比較簡單，制作容易，如圖1.37所示。
②多功能樁架：多功能樁架的機動性和適應性很大，適用于各種預制樁及灌注施工，如圖1.38所示。
③履帶式樁架：移動方便，比多功能樁架靈活，適用于各種預制樁和灌注樁施工。鋼板樁打設的工藝過程為：鋼板樁矯正—安裝圍圖支架—鋼板樁打設—軸線修正和封閉合攏，如圖1.39所示。
圖1.37 滾動式樁架
1—枕木；2—滾筒；3—底座；4—鍋爐；5—卷揚機；6—樁架；7—龍門；8—樁帽；9—蒸汽錘；10—纜繩
圖1.38 多功能樁架
1—枕木；2—鋼軌；3—底盤；4—回轉平臺；5—平衡重；6—司機室；7—卷揚機；8—撐桿；9—樁錘與樁帽；10—挺桿；11—水平調整裝置
圖1.39 履帶式樁架
1—導柱；2—樁錘；3—樁帽；4—樁；5—吊車
（4）鋼板樁的矯正
對所有要打設的鋼板樁進行修整矯正，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，尺寸要準確。圍囹支架每次安裝的長度視具體情況而定，最好能周轉使用，以節約鋼材。
（6）鋼板樁打設
先用吊車將鋼板樁吊至插樁點處進行插樁，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，可在打樁進行方向的鋼板樁鎖口處設卡板，阻止板樁位移。同時在圍囹上預先標出每塊板樁的位置，以便時檢查校正。
圖1.40 單層圍囹
1—圍囹樁；2—圍囹；3—兩端先打入的定位樁
圖1.41 雙層圍囹
1—圍囹樁；2—圍囹
鋼板樁分幾次打入，打樁時，開始打設的第一、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角約尚有8塊鋼板樁時停止，量出轉角的長度和增加長度，在短邊方向也按照上述方法進行。
根據長、短兩邊水平方向增加的長度和轉角的尺寸，將短邊方向的圍囹樁分開，用千斤頂向外頂出，進行軸線外移，經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插樁，繼續打設，插打到轉角樁后，再轉過來接著沿短邊方向打兩塊鋼板樁。
根據修正后的軸線沿短邊方向繼續向前插打，最后一塊封閉合攏的鋼板樁，設在短方向從端部算起的三塊板樁的位置處。
當鋼板樁內的土方開挖后，應在基坑或溝槽內設橫撐；若基坑特別大或不允許設橫撐，則可設置錨桿來代替橫撐。
3.撐的拆除
溝槽或基坑內的施工過程全部完成后，應將支撐拆除，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?；靥钔戤吅?，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鏈或吊車拔出。