钢支撑在地铁车站半铺盖施工方法中的安装和拆除.docx

钢支撑在地铁车站半铺盖施工方法中的安装和拆除 方 培 旭（中国水利水电第十四工程局有限公司 ，云 南 昆 明）摘要 ：西安地铁四号线试验段 标段和平门车站深基坑钢支撑工程正有序的进行 ，通过采用钢支撑 在 半 铺 盖 系 统 下 安 装 和 拆除 技 术 ，对减小人工施工强度 ，缩短钢支撑循环利用周期 ，提高机械化施工效率 ，确保基坑稳定和 主 体结构施工起到 了积极 有效的 作 用 ，从而加快了施工进度 ，减少了成本投入 ，带来了较好的经 济 效 益 。 在 施 工 期 间 ，基坑围护桩水平位移 、冠梁和混凝土支撑受 力在设计允许范围内 ，整个基坑安全可控 ，为后续施工的顺利进行提供了保障 。关 键 词 ：地 铁 车 站 ；半 铺 盖 ；钢 支 撑 ；安 装 ；拆 除中 图 分 类 号 ： 文 献 标 识 码 ：文 章 编 号 ：（）：引 言车 站顶板覆土约为 。支 撑 形 式车 站 主 体 结 构 竖 向 设 置 道 支 撑 ，第 道 为 混 凝 土 支 撑 ，第 、 道 为 钢 支 撑 。 围护结构支撑体 系 由 支 撑 、腰 梁 、冠 梁 等 组 成 。 第 道 混 凝 土 支 撑 采 用截 面 为 的 钢 筋 混 凝 土 结 构 ，钢 支 撑 采 用， 厚 的 钢 管 支 撑 。 钢 支 撑 设 置 活 络 端 ，以 便 施 加 预 应 力 。 混凝土支撑与冠 梁 连 接 ，钢 支 撑 与 围护桩及立柱采用型钢连系梁和 钢 围 檩 连 接 。 总 体 布 置 见 图 与 图 。为缓解城市 道 路交通压 力 地下车站采用的半铺 盖 系 统 施 工 方 法 ，无疑加大了钢支 撑架设与拆除的 难 度 。 钢支撑施 工 作为整个 工 程施工进度的控制环 节 ，要 综 合 考 虑 各 施 工 工 序 的 先 后 顺 序 ，合 理 选 择 钢 支 撑 安 装 和 拆 除 的 最 佳 方 案 。工 程 概 况车 站 位 置 及 基 坑 规 模西安地铁和 平 门车站位 于 西安市环城南路与雁 塔 北 路 十 字 南 侧 ，成南北 走向布置在雁塔北路下方 ， 车 站 南 侧 为 李 家 村 站 ，北 侧 为 大 差 市 站 ，车 站 为 盾 构 过 站 ，由 南 向 北 通 过 。 车 站东西两侧均有大量建筑 ， 道 路 及 两 侧 管 线 分 布 复 杂 ，车 站 北 段 处 为 护 城 河 。 车 站 主 体 为 地 下 层 跨钢筋混凝土框架结 构 ，位 于 雁 塔 北 路 路 面 下 ，成 南 北 向 布 置 。该 站 基 坑 长 ，标 准 段 宽 度 为 ，扩 大 段 宽 度 为 ，基 坑 开 挖 深 度 平 均 ，钢支撑的安装施工 第 道混凝 土支撑施工完毕后 ，进 行 第 层 土体 开 挖 ，开 挖 到 第 道 钢 支 撑 设 计 标 高 下 以 后 ，开 始 安 装 架 设 钢 支 撑 。 钢 支 撑 在 直 撑 段 支 撑 在 钢 围 檩上 ，斜撑部分与钢垫箱连 接 。钢 支 撑 选 用 标 准 节 段 长 度 ，根 据 现 场 距 离 选 择 合 适 的 节 段 ，用高强螺栓 连 接法 兰盘拼接成要求 长图 钢支撑平面布置图 收 稿 日 期 ：作 者 简 介 ：方 培 旭（）男 ，贵 州 遵 义 人 ，助 理 工 程 师 ，主要从事地下铁道工程技术与管理工作 。云 南 水 力 发 电年 第 期支 撑 的 施 工 难 度 。 半 铺 盖 系 统 下 的 钢 支 撑 安 装 难 度较 大 ，安 全 风 险 高 ，需 采 用 挖 掘 机 配 合 人 工 进 行 施 工 。 基坑开挖施工中 ，控 制 好每 层台阶的开挖长 度 ， 便于 挖 掘 机 对 短 节 段 支 撑 的 调 运 和 安 装 。 施 工 时 ， 必 须对施工进行实时监控管理 ，保 证 施 工 安 全 。现 场 必 须 检 查 好 各 安 装 构 件 的 质 量 ，拼 管 长 度 按 照 实 际 放 样 测 量 ，检查 各法兰盘的连接质量 。 对 轴 力 施 加 进 行 检 查 并 记 录 ，确保分阶段加力准确无 误 与施工的顺利进行 。钢 支 撑 安 装 前 ，事先 在 墙面 上标出支撑位置 ，提 前 进 行 支 撑 位 置 处 的 整 平 工 作 ，使支撑顶端及墙面 受 力 均 匀 。 架设钢围檩时必须 表 面 平整 且紧 靠围护 桩 ，如 与 围 护 桩 之 间 有 空 隙 ，必 须 用 细 石 混 凝 土 进 行 密 实 填 筑 ，两榀钢 围 檩之 间需用钢板焊接 ，确保 连 接 的 安 全 可 靠 。 施 工 时 ，保证联系梁与钢围檩 的 安装位置在同一水平面上 ，确 保 直 撑 安 装 到 位 。钢 支 撑 安 装 与 基 坑 开 挖 紧 密 配 合 ，做 到 及 时 开 挖 及 时 架 设 支 撑 。 在支撑位置挖出来之后 ，迅 速 安 装 钢 围 檩 及 支 撑 ，并及时按设计值施加预应力与钢 支 撑的防脱落装置安装 。图 钢支撑立面布置图 度 。 为 了 方 便 预 加 轴 力 和 安 装 拆 卸 ，一 端 采 用 活 络头 ，另 一 端 用 固 定 端 头 进 行 安 装 。施 工 流 程钢 支 撑 的 安 装 流 程 见 图 。钢 围 檩 安 装安 装 钢 围 檩 前 ，将三角托架安装到位 。 三 角 托 架 采 用 角 钢 制 作 成 的 三 角 形 ，用 膨 胀 螺 栓 与 围 护 桩 紧 固 ，每 根 围 护 桩 上 都 紧 固 三 角 托 架 ，托 架 间 距 为。 钢围檩每根长 度 为 ，放 于 三 角 托 架 上 ，钢 围 檩 与 围 护 桩 之 间 设 置 有 防 脱 落 装 置 ，具 体 布 置 见 图 与 图 。图 钢支撑安装流程图 安 装 要 点对 于 在 半 铺 盖 系 统 下 钢 支 撑 的 安 装 ，因 无 法 采 用 大 型 吊 装 设 备 ，钢支撑 构件出入半铺盖系统时 ，必 须 运 用 小 型 机 具 和人工 配合将钢 支撑分节段安装 ， 这样 就大幅度降 低 了钢支撑 的 施工速度和增加了钢 图 防脱落装置立面图 钢 围 檩 用 龙 门 吊 运 送 至 基 坑 内 ，由 挖 机 吊 运 到方 培 旭 钢支撑在地铁车站半铺盖施工方法中的安装和拆除 半 铺 盖 系 统 下 进 行 安 装 ，安 装 情 况 如 图 与 图 。联 系 梁 采 用 工 字 钢 制 作 ，焊 接 于 临 时 立 柱钢板 托 架 上 。 钢 板托架用钢板加工 ，由 块 钢 板 和 两 块肋板焊接而成 。 钢 板 托 架 与 临 时 立 柱 两 侧 预 埋钢 板 焊 接 。 钢 板 托 架 纵 向 间 距 为 ，具 体 布 置 见 图 、图 。图 钢围檩安装横断面图 图 联系梁横断面图 图 三角托架的安装图 图 联系梁纵立面图 联 系 梁 由 龙 门 吊 吊 运 至 基 坑 内 ，铺 盖 系 统 下 挖掘 机配合进行安装 ，安 装 到 位 后 ，及 时 与 钢 板 托 架 焊接 ，现场安装情况见图 。直撑与扩大段斜 撑 安 装直撑主要由两大部分组成 ：活 络 端 与 固 定 端 、中 间段 ，活 络 端 用 于 施 加 预 应 力 。 扩大段斜撑主要由 大 部 分 组 成 ：活 络 端 与 固 定 端 、中 间 段 、钢 垫 箱 。因 斜 撑 与 围 护 结 构有一定的夹角 ，不易直接安装支 撑 并 施 加 预 应 力 ，斜撑安装前先将钢垫箱与钢围檩 进 行 焊 接 ，使 钢 支 撑 与 钢 垫 箱 支 撑 面 垂 直 ，然 后 进 行 钢 支撑的安装作业 ，其 安 装 方 法 与 标 准 段 相 同 。 钢图 钢围檩的安装图 联 系 梁 的 安 装云 南 水 力 发 电年 第 期第 道钢支撑直撑段 为 、南 端 斜 撑 、北端 斜 撑 ，第 、 道 钢 支 撑 均 为 。 加 力 时 ，两 台 千 斤 顶必须 同步施加应力且按 个 阶 段 施 加 预 应 力 ，每 阶 段 按 设 计 值 的 、进 行 施 加 。图 联系梁与钢板托架的安装图 垫 箱 采 用 钢 板 焊 接 成 三 角 形 ，内 设 有 肋 板 ，保 证 钢 垫箱 的 受 力 均 匀 。 钢 垫 箱 结 构 与 斜 撑 、钢 围 檩 连 接 情况 见 图 。图 龙门吊吊运钢支撑节段图 图 钢 垫 箱 与 斜 撑 、钢围檩连接示意图 由 于 直 撑 单 根 长 度 长 ，吊 装 时 必 须 采 用 分 段 进行 吊 装 。 在 地 面 将钢支撑拼装成长 度 不 同 的 段 ， 用 龙 门 吊 将 短 节 段 支 撑 吊 到 指 定 位 置 ，再 用 挖 掘 机 调 运 到 铺 盖 系 统 下 。 另 一 段 由 于 长 度 较 长 ，明 挖 段 宽 度 不 能 满 足 直 接 吊 装 ，需用龙门吊进行倾斜吊运 到 安 装 位 置 ，由 挖 机配合调整两节 段轴线在同一直 线上 后 ，用 高 强 螺栓进行紧固并施 加 预 应力 。 斜 撑 单 根 长 度 较 短 ，明 挖段直接用龙门 吊运到指定位置 进 行 安 装 并 施 加 预 应 力 。 半 铺 盖 系 统 下 ，采 用 挖 掘 机 倒 运 到 安 装 位 置 进 行 安 装 ，现 场 安 装 过 程 如 图，图 。图 铺盖系统下挖掘机配合安装图 防脱落装置安装 为了防止钢支撑在受到 剧 烈 碰 撞或 预应 力损失 等 情 况 下 发 生 脱 落 ，特别 添加了防脱落装置 。 防 脱 落 装 置 由 卡 扣 、钢 丝 绳 组 成 ，一 端 通 过 膨 胀 螺 栓 与 围 护 桩 连 接 ，另 一 端 固 定 在 钢 支 撑 上 ，每 根 钢 支 撑 两 端 各 设 置 个 防 脱 落 装 置 。 这 样 不 但 增 加 了 钢 支 撑 的 稳 定 ，而且为支撑下施工 提 供了 更高的安全保障 。钢支撑轴力监测 在 基 坑 施 工 过 程 中 ，支 撑 不 可 避 免 地 会 产 生 预 应 力 的 损 失 ，由 支 撑预应力损失所引起的围护结构 位 移 是 不 可 逆 转 的 ，所以要确保钢支撑预应力施加 到 位 和 了 解 钢 支 撑 的 变 形 情 况 ，根据实测情况及时 复 加 预 应 力 予 以 补 偿 。 按 设 计 要 求 ， 道 钢 支 撑 每 层 选 择 个 直 撑 ， 个 斜 撑 共 个 点 布 置 测 点 ，在 所 选钢支撑的固定端焊接安装 只 轴 力 计 。 在 基 坑 开 挖 过 程 中 ，每 天 的 监 测 不 少 于 次 ，控 制 值 在 支 撑支 撑 体 系 预 应 力 的 施 加钢 支 撑 预 应 力 的 施 加 采 用 台 液 压 千 斤 顶 ，放 于 活 络 端 顶 压 位 置 。 待预应力施加到位后 ，在 活 络 端 中 用 钢 楔 垫 块 紧 固 ，然后回油松开千斤顶 ，解 开 吊 运 钢 丝 绳 ，完 成 该 根 钢 支 撑 的 安 装 。千 斤 顶 施 加 预 应 力 时 ，应 按 设计值进行施加 。方 培 旭 钢支撑在地铁车站半铺盖施工方法中的安装和拆除 轴 力 的 左 右 ，且 对 监 测 数 据 做 好 记 录 ，时 刻 关注 支 撑 的 变 形 情 况 ，保证 整个基坑安全稳定 。钢 支 撑 安 装 整 体 效 果 见 图 。装 。 该方案拆除比较迅速 ，灵 活 性 高 ，对 底 板 及 纵 梁不 会 造 成 破 坏 。 但 拆 除 成 本 较 高 ，吊 装 重 量 小 ，需 要 将 钢支撑拆分成多个节段 。从 安 全 、经 济 、高 效 综 合 考 虑 ，该 工 程 钢 支 撑 的拆 除 选 用 方 案 。施 工 流 程钢支撑的拆除流程见图 。图 钢支撑安装整体效果图 钢支撑的拆除施工 钢 支 撑 体 系 拆 除 过 程 其 实 就 是 支 撑 的“倒 换”过 程 ，即 把 钢 管 横 撑 所承受的侧土压 力转至永久支护 结 构 或 其 它 临 时 支 护 结 构 。 当 第 块底板混凝土达 到 设 计 强 度 的 后 ，随 着 施 工 进 行 ，逐 步 对 钢 支 撑 进 行 拆 除 。 拆 除 过程采取 逐 步逐层拆除的原则 。 半 铺 盖 系 统 下 的 钢 支 撑 拆 除 是 该 工 程 的 难 点 ，制定 合理的拆除 方 案对施工 进 度和施工安全至关重 要 。 由于钢支撑 的 拆除必须 在 底板混凝土达到设计 强 度 的 后 方 可 进 行 施 工 ，在 半 铺 盖 系 统 下 不 仅 减 小 了 拆 除 施 工 的 空 间 ，而且大型吊装设备和机械 无 法 使 用 。 为减 小 人工拆除 的 施工强度和提高施工 效 率 ，拆 除 时 要 考虑采用体积小 、载 重 量 大 、灵 活 性 高 的 小 型 机 械 配 合 人 工 进 行 拆 除 。图 钢支撑拆除流程图 半 铺 盖 系 统 下 钢 支 撑 的 拆 除 ，采用叉车和人工 配 合 ，卸下法兰盘处高强 螺 栓 ，由 叉 车 将 短 节 段 钢 支 撑 运 送 到 半 铺 盖 系 统 外 ，龙门吊直接吊运到拼装场 地 。 明挖处长节段钢支撑采用 龙 门 吊直 接倾 斜吊运 到 拼 装 场 地 。 钢 支撑拆除的同时 ，要密切监测基坑 整 体 的 变 形 和 各 围护桩的受力情况 ，保 证 后 续 施 工 的 顺 利 进 行 。结 语拆 除 方 案 选 择由 于 在 半 铺 盖 系 统 下 施 工 空 间 小 ，无 法 使 用 大 型吊 装 设 备 ，且 需要横跨车站中间 上 翻 底纵 梁 。 在 保 证 底 板 及 纵 梁 不 被 破 坏 、施工速度快的前提下 ，拟 定 安 全 、经 济 、高 效 的 拆 除 方 案 进 行 比 选 ，选 择 最 优 方 案 进 行 钢 支 撑 的 拆 除 。方 案 ：采 用 龙 门 吊 进 行 整 体 吊 装 ，倾 斜 吊 出 基 坑 外 。 该 方 案 节 约 成 本 ，减少了钢支撑的分段拆除 ，但拆 卸 速 度 缓 慢 ，吊 装 难 度 大 ，危 险 性 高 ，对 半 铺 盖 系 统 下 的 钢 围 檩 无 法