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不提倡无限度加大钢架规格来应对大变形

在现场施工实践中,为了应对,很多施工人员都习惯采用调整支护参数,加大初支钢架规格的方法,目的是通过增大初支的刚度,达到抑制大变形速率和减小总变形值的目的。例如钢支撑原设计工18型钢变更为工20甚至工22型钢,钢支撑原设计工20型钢变更为工22甚至工25型钢(工25型钢冷弯难度极大,必须采用大功率冷弯设备,且安装难度极大)。甚至有的施工单位将钢支撑原设计单层型钢变更为双层型钢,因此,初支喷射混凝土厚度随之增大,经常会超过了30cm,加上容许超挖值,喷射混凝土的厚度经常会达到40厘米以上。 

 

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       一味地试图通过增大钢支撑的规格和喷射混凝土厚度来抵抗大变形,违反了新奥法的设计和施工理念,且存在以下风险:
     1、喷射混凝土的总厚度若超过25cm,喷射混凝土的自重会成为初支结构的重大负担,仅靠喷射混凝土自重就能压垮初支结构的风险变大。
      2、作为柔性支护设计的初支结构,若喷射混凝土厚度过大、钢架的规格过大,会出现刚性有余而柔性不足,喷射混凝土在承受轴力时无法与钢架、网片一起弯曲变形,此时只要受到一个微小的外力就容易出现弯曲破坏,提前出现裂缝或者剥落掉块甚至引起初支结构整体破坏。事实也证明,超厚的喷射混凝土支护,经常会在表面出现严重的裂缝或者剥落掉块等弯曲破坏,在有严重超挖回填的大变形段落,超厚的喷射混凝土不仅阻止和延缓不了大变形的发生,反而会造成更严重的大变形后果。
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       3、钢架的主要功能是承受弯矩和轴力,若规格过大,虽然抵抗变形的能力得到增强,但是一旦过厚的喷射混凝土出现压溃破坏,比如剥落掉块,约束钢架侧向变形的约束力被极大减弱,钢架会出现局部刚度不足,在负弯矩区可能会发生压屈失稳破坏,出现扭转、弯曲甚至崩溃,同样导致初支结构破坏,钢架抵抗弯矩和轴力的作用无法有效发挥。
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