大跨度地鐵車站深基坑中的鋼支撐施工技術(shù)探究

青山雄

摘 要：現(xiàn)階段的城市交通體系中，地鐵已然成為了重要組成，與其他類型的交通項(xiàng)目相比，地鐵工程為地下工程，尤其是地鐵車站建設(shè)，很多都面臨著大跨度、深基坑的施工難題，常規(guī)的施工工藝和技術(shù)無法達(dá)到良好的施工要求，為克服結(jié)構(gòu)難題，鋼支撐支護(hù)施工技術(shù)更為有效，但鋼支撐施工技術(shù)應(yīng)用的過程中需注意的技術(shù)要點(diǎn)較多，為提升支護(hù)效果，應(yīng)嚴(yán)格遵守相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。基于此，本文詳細(xì)分析了大跨度地鐵車站深基坑項(xiàng)目中的鋼支撐技術(shù)要點(diǎn)，對(duì)同類型項(xiàng)目實(shí)施具有一定的指導(dǎo)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：大跨度;地鐵車站;深基坑;鋼支撐施工技術(shù)

地鐵工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)面臨的技術(shù)難題相對(duì)較多，尤其是大跨度、深基坑地鐵車站建設(shè)時(shí)，如果缺乏相應(yīng)的支護(hù)體系建設(shè)，基坑開挖的過程中可能會(huì)伴隨著一定的安全事故出現(xiàn)，安全事故的發(fā)生對(duì)地鐵車站深基坑施工效率、效益都極為不利。因?yàn)殇撝渭夹g(shù)的支護(hù)優(yōu)勢(shì)，在大跨度地鐵車站深基坑施工作業(yè)中的應(yīng)用非常有效，各個(gè)工程企業(yè)都應(yīng)該從自身的實(shí)際情況出發(fā)，加強(qiáng)鋼支撐技術(shù)的規(guī)范化應(yīng)用。

1 地鐵深基坑工程特點(diǎn)

對(duì)地鐵工程項(xiàng)目而言，深基坑作業(yè)是其中的重要環(huán)節(jié)，與一般的建筑深基坑作業(yè)相比，地鐵深基坑施工兼具以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）規(guī)模龐大且總體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜;（2）地下管線密集且各類管線交叉分布;（3）基坑開挖過程中要對(duì)變形加以科學(xué)控制。

2 工程概況

以某城市的某一地鐵車站為例，該車站主體基坑深度約23.48 m～24.988 m，為深基坑施工作業(yè)，且周邊的建筑物密集，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，最終采用內(nèi)支撐+鉆孔灌注型式支護(hù)方式。該車站中心里程為YDK37+404.157，主體部分設(shè)計(jì)分界里程YDK37+206.457～YDK37+472.393，總長(zhǎng)265.936 m。

3 大跨度鋼支撐施工

大跨度地鐵車站深基坑施工中的鋼支撐施工，在利用這一技術(shù)開展支護(hù)施工作業(yè)時(shí)，一般要利用龍門吊整根安裝的方式，但在安裝作業(yè)中，相關(guān)施工人員要密切監(jiān)測(cè)土方開挖的具體情況。深基坑施工作業(yè)中，土方開挖中伴隨著很多的安全風(fēng)險(xiǎn)，為提升開挖質(zhì)量和安全，施工人員在開展開挖作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的開挖順序，以提升鋼支撐安裝質(zhì)量。大跨度鋼支撐涉及了多個(gè)環(huán)節(jié)和流程，為保障整體的施工質(zhì)量，必須要做好細(xì)節(jié)處理。鋼支撐施工流程如圖1所示。

3.1 鋼支撐構(gòu)造設(shè)計(jì)

3.1.1 鋼支撐整體設(shè)計(jì)

在面臨大跨度、深基坑地鐵車站施工作業(yè)時(shí)，經(jīng)由支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)比，如果選用的是鋼支撐施工技術(shù)，首先應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況來進(jìn)行鋼支撐的整體設(shè)計(jì)。因?yàn)楣こ态F(xiàn)場(chǎng)的基坑跨度和深度都相對(duì)較大，在施工作業(yè)開展的過程中，一般需將其劃分為多個(gè)單元來開展構(gòu)件加工。單根鋼支撐長(zhǎng)度的確定對(duì)鋼支撐體系極為關(guān)鍵，在這一指標(biāo)確定時(shí)，應(yīng)以基坑寬度作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，將多個(gè)鋼支撐單元在現(xiàn)場(chǎng)完成拼接，為保持拼接質(zhì)量，利用螺栓拼接方式，在拼接以后形成完整的單根鋼支撐。在單根鋼支撐結(jié)構(gòu)符合相應(yīng)的要求后，將千斤頂支托架焊接在鋼支撐活動(dòng)接頭箱室兩端，以為后續(xù)的預(yù)應(yīng)力施加提供便捷。

3.1.2 鋼支撐端頭設(shè)計(jì)

鋼支撐設(shè)計(jì)時(shí)的端頭設(shè)計(jì)也相對(duì)重要，當(dāng)下的鋼支撐技術(shù)發(fā)展條件下，可選擇的端頭形式相對(duì)較多，為使得鋼支撐端頭符合大跨度、深基坑地鐵車站的建設(shè)施工要求，可以在常規(guī)鋼支撐基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的端頭形式優(yōu)化。

3.2 鋼支撐安裝要點(diǎn)

在鋼支撐的安裝過程中，施工人員要嚴(yán)格遵守安裝施工規(guī)范，相鄰2根鋼支撐的活動(dòng)端和固定端需錯(cuò)開一定位置，以使得后續(xù)的施工作業(yè)可以順利實(shí)施。因?yàn)闉楝F(xiàn)場(chǎng)組裝作業(yè)，將龍門吊和基坑之間的場(chǎng)地作為組裝場(chǎng)地相對(duì)科學(xué)，單根鋼支撐只有在拼裝作業(yè)全部結(jié)束以后才可進(jìn)入吊裝工序，且在吊裝作業(yè)中為保障安全性，要與基坑保持安全距離。土層開挖應(yīng)遵循分層化原則，開挖高度與鋼支撐架設(shè)應(yīng)相同，并精確放出支撐位置線。有關(guān)施工人員要提前焊接處理好三角形鋼支架，在鋼支撐中心處與鋼圍檁做好焊接處理。

3.3 鋼支撐預(yù)加軸力方案

在鋼支撐施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)，對(duì)于鋼支撐預(yù)加軸力有著極高的要求，為達(dá)到良好的施工目標(biāo)，應(yīng)借助液壓千斤頂來施加軸力，具體的施工作業(yè)中，軸力施加順序有著嚴(yán)格的要求，應(yīng)在活動(dòng)端兩側(cè)對(duì)稱逐級(jí)開展，有關(guān)施工人員需計(jì)算預(yù)加軸力，并將最終的計(jì)算結(jié)果換算為千斤頂壓力表讀數(shù)。鋼支撐預(yù)加軸力施加的過程中，必須要循序漸進(jìn)緩慢實(shí)施，每次的施加力增量都應(yīng)該符合要求。在施加到設(shè)計(jì)預(yù)加軸力值以后，立即停止繼續(xù)加壓，如果此時(shí)的壓力表讀數(shù)處于穩(wěn)定狀態(tài)下，且預(yù)加軸力和鋼支撐軸力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)完全相同的情況下，用鋼楔子鎖定在活動(dòng)端，最大程度上減小軸力損失。

3.4 鋼支撐橈度控制

3.4.1 調(diào)整軸力

鋼支撐施工作業(yè)中，參與施工作業(yè)的各個(gè)主體和部門之間要加強(qiáng)各自之間的交流和配合，經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和實(shí)際的施工要求，對(duì)鋼支撐預(yù)加軸力加以適當(dāng)優(yōu)化，逐級(jí)提高的過程也就使得鋼支撐和圍護(hù)樁之間更為牢固，保持了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向穩(wěn)定性。

3.4.2 優(yōu)化架設(shè)工序

鋼支撐架設(shè)應(yīng)利用龍門吊來完成，架設(shè)過程中需注意架設(shè)速度的科學(xué)控制，在鋼支撐到達(dá)了托盤上后，應(yīng)持續(xù)一段時(shí)間保持龍門掛鉤在特定高度范圍內(nèi)不脫鉤，以使得鋼支撐的自重得以平衡，使得在施加軸力之前，鋼支撐的順直度符合要求，只有當(dāng)軸力施加完全結(jié)束以后，方可脫鉤。

3.4.3 調(diào)整施加軸力位置

安排相應(yīng)的施工人員對(duì)千斤頂在鋼支撐軸心上下位置加以適當(dāng)調(diào)整，將鋼支撐軸心偏差控制在合理的范圍內(nèi)，通過這種調(diào)整，即使在一定的偏心軸力作用下，鋼支撐也不會(huì)出現(xiàn)較大的反向彎矩，實(shí)現(xiàn)撓度控制。

3.5 保證鋼支撐穩(wěn)定的措施

基坑開挖的過程中，必須要遵循特定的開挖要求和標(biāo)準(zhǔn)，為提升開挖質(zhì)量，開挖支架應(yīng)與支撐架設(shè)充分配合，針對(duì)鋼支撐周邊的土方，一般采用中心挖槽法開挖方式，這種開挖方式下，不同機(jī)械設(shè)備之間基本上不會(huì)出現(xiàn)明顯的碰撞。對(duì)于護(hù)坡樁附近的土方，在開挖作業(yè)中要借助小型機(jī)械設(shè)備來完成開挖作業(yè)，當(dāng)開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以后，立即架設(shè)鋼支撐并施加預(yù)應(yīng)力。鋼支撐穩(wěn)定性與基坑穩(wěn)定性有著直接的關(guān)系，因此，在鋼支撐的架設(shè)過程中，必須要將其架設(shè)到特定位置，并嚴(yán)格遵循特定標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施加，使得斜撐穩(wěn)定性良好。斜撐施工作業(yè)中，施工人員要對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都加以管控，消除不利因素對(duì)施工作業(yè)的影響，尤其是在鋼圍檁的制作和安裝作業(yè)中，強(qiáng)度、穩(wěn)定性等是關(guān)鍵的控制指標(biāo)，對(duì)于鋼圍檁與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的空隙，要嚴(yán)格利用素混凝土來回填。

4 結(jié)束語

鋼支撐施工技術(shù)對(duì)于大跨度地鐵車站基坑施工極為有效，經(jīng)由規(guī)范化的鋼支撐施工，可以大大提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升基坑施工的安全性。但鋼支撐施工時(shí)的技術(shù)難度較大，為提升整體的施工質(zhì)量，施工人員要做好各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)管理和質(zhì)量控制，全面保障整體的施工效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉家鮑.深圳地鐵車站深基坑中的鋼支撐施工技術(shù)分析[J].磚瓦，2020（5）：177+179.

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