5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法

1、5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法地铁车站钢支撑轴力自动补偿施工工艺工法(QB/ZTYJGYGF-DT-0307-2022 )广州分公司王小孟1 序言工艺工法大要钢支撑自动轴力赔偿系统,是联合了现代机电液压一体化自动限制技术、-：计算机信息办理技术、总线通讯技术以及可视化监控技术等高新技术手段,对支撑轴力进行全天候不中止监测并依据高精度传感器所测参数值对支撑轴力进行合时的自动赔偿来到达限制基坑变形目的支撑系统.钢支撑自动轴力赔偿系统将传统支撑技术与现代高科技限制技术等有机联合起来对钢支撑轴力 及时赔偿与监控,实现对钢支撑轴力 24小时不中止的监测和限制,使支撑系统一直处于可控和可知

2、的 状态.与传统钢支撑系统比照,自动轴力赔偿系统能显然降低基坑围护结构的最大变化速率,限制基坑的变形,减小对周边运营线路、 建筑等周边环境的影响,有效解决惯例施工方法没法限制的苛刻变形要乞降技术难题.目前在上海地区周边地铁运营线的基坑应用许多,在深圳地铁11号线前海湾站初次应用.一口二工艺原理钢支撑是基坑内支撑系统的一种常用型式.;每根钢支撑有多个标准节钢管拼接而成,经过法兰盘进行连接.钢支撑两端为固定端、活动端端头,活动端经过活络头调理长度.惯例做法是经过活动端的活络头用千斤顶对钢支撑依据设计要求预施加必定轴力,并安装轴力计监控钢支撑的轴力,以便掌握基坑结构变形惹起的应力变化状况.钢支撑自动

3、轴力赔偿系统,是采纳钢支座套箱端头替代活动端,钢支座套箱端头内安装千斤顶(设计轴力决定其吨位),经过液压变换为支撑轴力,与基坑外侧土压力保持均衡,从而使基坑处于平安的状态.地面经过监控站、操作站、现场限制站、 液压伺服泵站等成套系统即时限制钢支撑端部千斤顶压力,经过连续“保压,使钢支撑恒定轴力,起到自动限制、监测钢支撑轴力作用.系统构成系统设计采纳了 “树状即插分布式模块,结构、 多重安保系统的整体工艺技术路线,将机电液 压自动限制技术、PLC电气自动限制技术、总线通讯技术以及现代HMI人机界面智能技术和计算机数据办理技术等多项现代高科技技术有机集成起来,自动轴力赔偿系统主要有以下零件构成：监

4、控站、操作站、现场限制站、液压伺服泵站系统、总线系统、配电系统、通讯系统、挪动诊欢送共阅5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法断系统、组合增压千斤顶、液压站接线盒装置等构成.1自动轴力赔偿系统整体工艺设计采纳树状结构,更切近、更适合地铁边长条形基坑的结构特 色,便于现场部署和使用.2自动轴力赔偿系统整体工艺设计采纳模块结构,便于现场保护和使用,限制精度高.3自动轴力赔偿系统整体工艺设计采纳即插分布式结构,也便于现场保护和使用,也更适合基 坑边设备的布设和挪动.4自动轴力赔偿系统整体工艺设计采纳了多重安保系统,大大提升了系统运转的靠谱性、平安性, 保证深基坑开挖施工所惹起的基坑变形限制成

5、效,从而保证周边地铁运营线、周边建构筑物的平安.5由于自动轴力赔偿系统设计采纳了冗余设计,因此系统的工作水平强;适应水平强,可以应用 在各种轴力范围、各种深度大小和各种支撑数目并要求钢支撑轴力需要及时赔偿的深基坑工程中.6自动轴力赔偿系统对钢支撑轴力及时赔偿的水平强、精度高、速度快,响应精度达95%以上,响应时间缩短至:.2秒.y飞 7系统设计并配置了基于挪动诊断技术的多功能挪动诊断限制箱,在中央监控系统监控站或操作站或现场限制站等模块通讯无效的状况下能实现故障单元的轴力自动赔偿和故障诊断；在限制模块硬件故障状况下能实现故障单元的轴力手动赔偿,提升了系统的应急办理水平,从而大大增.一飞加了系统

6、的平安性和靠谱性.8现场限制站、多功能挪动诊断限制箱等都采纳了HMI人机界面智能限制技术,使简单,使用十分方便.9自动轴力赔偿系统采纳CAN总线来实现数据收集和限制指令发送,站与站之间采纳方便的接插 件技术并赋以新式靠谱的稳固技术,包含如高性能的总线拓朴结构技术；方便适用的现场接线技术；高靠谱性的触点连接技术；总线传输波特率的计算并优化技术；完美的诊断和错误恢复技术；终端电阻的灵巧接入或关闭技术；总线成员自由增减技术,从而保证数据传输可靠、平安,同时满足了工地现场的方便使用.10自动轴力赔偿系统采纳独到的钢支撑轴力支顶结构设计,千斤顶设计采纳体积小重量轻巧 于现场安装的增压结构,设计了自动调平

7、机构, 拥有自动调平功能, 头部系统结构上还独到设计了机械锁+液压锁的两重平安装置,保证平安.主要技术参数主要技术参数见表 1.5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法表1自动轴力赔偿系统主要技术参数欢送共阅5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法序号工程单位参数1供电电压V380、220、242响应精度%953响应速度S24系统工作压力Mpa285最大工作压力Mpa356千斤顶最大推力(个)t3007伺服泵站系统流量(个)L/min8伺服泵站系统电动机功率(个)KW图1钢支撑自动轴力赔偿系统三维表示图/巧：2工艺工法特色2.1 代替了传统钢支撑人工预加轴力,实现了自动化“保压、加

8、压产；：并做到“可视、可控、可调.2.2 增强了深基坑钢支撑施工过程中限制和治理,：对施工过程中的轴力监测数据等进行动向监管,有效限制了施工风险.将动向信息与挪动设备绑定,实现远程终端限制、离场操作,实现信息化治理.2.4经过监测数据解析不一样地层基坑变形规律,考据设计理论计算变形值,可早先设置轴力值大小主动限制基坑变形,实现施工指导设计._- 3合用范围合用于各种柔弱复杂地质条件下的深基坑围护结构钢支撑系统,特别是周边运营线或重要建 (构)筑物的深基坑.二.,4主要引用标准?地铁设计标准?(GB50157-2022 )?建筑基坑支护技术规程?(JGJ120-2022 )?地下铁道工程施工及查

9、收标准? (GB50299-1999)(2022版)?建筑桩基技术标准?(JGJ94-2022 )?建筑工程施工现场供用电平安标准? (GB50194-2022 )?建筑地基根底设计标准?(GB50007-2022 )?建筑钢结构焊结技术规程?(JGJ81-2022)5 施工方法钢支撑自动轴力赔偿系统施工与钢支撑架设密不行分,自动轴力赔偿系统需提早3个月加工、欢送共阅5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法组装,提早15d现场部署设备和线路供电系统.依据基坑形状及开挖方案, 将自动轴力赔偿系统的现场限制站及泵站沿基坑边沿一字排开.现场限制站及泵站的部署地点坚持线路最短原那么,即现场限制站

10、与泵站间的线路最短、泵站与千斤顶间的油管最短,并达成设备安装、单系统、总系统程序调试.钢支座套箱端头与钢支撑早先拼装,依据基坑开挖进度,架设钢支撑,并安装千斤顶,在监控站或操作站上依据设计轴力设定系统压力限制值精度限制偏差3%,达成设计预加轴力的逐级施加.同时,收集各种监测数据初始值,进行同步监测.自动轴力赔偿系统开始运作,形成连续“保压状态,开始自动限制、监测钢支撑轴力.在基坑开挖的前 3050m长度范围, 竖向每道支撑采纳1015根的钢支撑轴力监测数据,通过对施工监测、 自动化监测数据解析变形规律,与设计理论计算变形值进行比拟,以便调整钢支撑预加轴力,到达施工指导设计目的,动向指导现场施工

11、,更好的限制变形.现场监测时期,如基坑或周边运营线或重要建构筑物变形突然增大时,现场值班人员在监控站或操作站快速调大钢支撑设计限制轴力,实现“增压增大支撑轴力,到达即时有效限制变形.?6 .工艺流程及操作重点6.1 工艺流程, :工艺流程见图2.人图2 钢支撑自动轴力赔偿系统施工工艺流程一二i 一 ？、操作重点_ :系统现场部署合理,线路最短限制依据现场基坑形状、1区段区分、开挖序次及现场环境等综合要素,依据钢支撑设计轴力, 进行钢支撑轴力自动赔偿系统的负荷设计、合理性设计.现场部署设备J供电系统线路及网络系统线路,现场限制站及泵站沿基坑边沿一字排开.现场部署限制站及泵站地点坚持线路最短原那么

12、,即现场限制站与泵站间的线路最短、泵站与千斤顶间I：.的油管最短.钢支撑及千斤顶安装钢支撑与钢支座套箱提早在地面进行拼装,随基坑开挖及时架设,将千斤顶吊装至钢支座套箱内,就位居中,与泵站的液压油管连接,按设计施加预加轴力.及时监控监控站安排专人进行全天值班,监控系统24小时开机,对钢支撑轴力进行及时监控并整理日报.必需时依据基坑施工监测、周边运营线或重要建修建物的自动化监测数据重新调整钢支撑轴力,到达快速限制变形目的.欢送共阅5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法设备校核及标定依据基坑开挖及钢支撑倒用周期,千斤顶标定不超出 6个月一次；液压伺服泵站、现场限制站用电操作站按每挪动一次进行

13、一次调试,监控站按3个月检查一次； 增强平常巡检,对网络线路、线路、液压油管等破坏及时更换,保证系统运转时期完满.7劳动力组织劳动力组织见表2.表2劳动力组织表序号工种人数备注 二口一1技术3人负责现场施工组织、技术2钢支撑拼装、架拆15人负责现场拼装架拆,配合系统安装、:.拆掉3钢围楝、钢支座套箱 加工、安装20人负责现场加工、安装 .4自动轴力赔偿6人负责现场系统组装、调试,及时轴力监控,平常 .二二保护养护、零件更换5普工10人配合平常系统设备挪动6监测人员8人现场施工监测;与自动轴力赔偿配合-8主要机具设备主要机具设备见表3表3 主要机具设备配置表序号丫作业名称/-机具设备型号规格型号

14、单位数目；1* U安装钢支撑一PC120开掘机台12膨胀螺栓打眼电钻把23钢围楝、钢支座套箱加工电焊机1BS-300台64切割机JG-400台65配电箱自制个26汽车吊25t辆17场内运输自卸吊10t辆18钢支撑自动轴力赔偿系统1套监控站、操作站套19监控站、操作站备用套1欢送共阅5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法10现场监控站套411现场监控站备用套112液压伺服泵站套1213液压伺服泵站备用套114液压站接线盒装置打15组合增压千斤顶300t个7216组合增压千斤顶备用300t个;L-i 317钢支座套箱P 个7218液压油管19网线20电缆,.二二、9 质量限制-金：；易由现

15、的质量问题钢支撑、,围楝加工质量不达标,影响系统使用.钢支撑拼装不平直,钢围楝背后回填不密实,影响自动轴力赔偿系统保压.车站盖挖逆作工况下, 钢支撑安装和自动轴力赔偿系统 千斤顶安拆存在难度,需要机械J -f配合.现场施工监测主要靠人工量测、整理数据,需要一准时间；而自动轴力赔偿系统快速调取钢支撑“即时轴力值.施工监测与自动轴力赔偿系统监测的钢支撑轴力难以同步,不易实现“实时限制基坑及周边运营线或重要建构筑物的变形.保证举措钢支撑拼装不平直,偏差较大：增强钢支撑加工质量限制,进场查收一定严格,进行焊接探伤、壁厚等指标检验检测,不合格的一定散场.钢围橡连接部位焊接不巩固,特别是阴阳角部位焊接质量

16、不达标现象许多,增强现场管制作、安装、焊接过程治理和检查查收.钢支撑提早试拼检查, 连接时一定对称上高强螺栓,按序次紧固, 拼装成型的支撑能否平直,检查轴线偏差 3cm ,不平直或存在变形的要禁止使用.现场安装时,两端安装标高 3cm o增强现场限制钢围楝背后回填,保证碎密实,禁止喷碎的干拌料、回填料,不得回填其余杂物.欢送共阅5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法盖挖逆作板下进行钢支撑和自动轴力赔偿系统千斤顶的安装、拆掉,操作空间受限,无法采纳单根整体吊装,需要在板下分段拼装,依据跨度、高度提早做好分段试拼；钢支撑和千斤顶安装采纳适合的开掘机进行,拆掉采纳叉车.钢支撑自动轴力赔偿系统

17、不但实现“保压,依据基坑及周边建筑物变形来快速增添轴力,到达限制变形的作用.现场条件受限仅周边运营线或重要建构筑物采纳自动化监测,基坑施工测斜等监测主要靠人工,监测数据不及时,应依据周边运营线或重要建构筑物自动化监测数据,快速“调压增大轴力,有效限制基坑及周边运营线或重要建构筑物的变形.10 平安举措主要平安风险解析钢支撑架设不及时, 以致基坑围护结构严重变形甚至失稳,1 危及周边运营线或重要建构筑物的变形.安装不巩固,造成支撑零落.基坑施工监测数据不及时,基坑施工监测、周边运营线或重要建构筑物自动化监测信息不畅达,对基坑平安状态及钢支撑轴力掌握不及时.钢支撑拼装、千斤顶安装作业不标准,简单造

18、成物体打击事故.尸保证举措增强现场治理与协调,配合盖挖土方开挖,及时架撑、依据千斤顶,保证钢围橡背后回填质量.对施工人员增强平安施工的教育,按期进行专业平安检查,进入施工现场人员一律戴 口平安帽.一；钢支撑加工前由负责加工的工长对加工机械的平安操作规程及考前须知进行交底,并一飞 由机械工程师对全部机械性能进行检查,合格前方可使用.钢支撑在运输过程中要注意交通平安,运输车尾应设置警示灯等平安设备.在安装牛腿支架、钢围檀时必定要注意在基坑顶部布防范栏,并同时安排专人将边坡上部将杂物清理干净,防范坠物伤人.支撑、千斤顶吊装时其吊车下方及支撑辗转半径内禁止站人,高空作业要系平安带.由于钢支撑跨度较大,

19、活荷载对其影响较大,易使支撑因震动而失稳,因此禁止在其上搁置各种物体及人员登攀和行走.土方开挖时防范开掘机碰撞已经架设的钢支撑,钢支撑采纳钢丝绳防坠落,钢围檀采用角钢托架防坠落.欢送共阅5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法限制钢支撑安装过程中的轴线、标高安装偏差,千斤顶安置居中,钢围橡侧面垂直.增强与基坑施工监测、周边运营线或重要建构筑物自动化监测信息之间的联系,及时依据监测数据,“调压增大轴力,限制变形.11环推荐措钢支撑及自动轴力赔偿系统作业对环境造成不良影响的要素钢支撑、钢围楝、钢支座套箱加工,钢支撑运输、拼装、吊装和自动轴力赔偿系统运输、安装、调试、投入使用等,对周边环境照成

20、了必定的影响,影响要素主要为：钢支撑、钢围楝、钢支座套箱加工造成的光污染.钢支撑、千斤顶架设时造成的噪音污染._液压泵站、千斤顶、液压油管破坏造成的漏油水污染.采纳举措起重吊装作业尽量减少噪音,可以安装消音装置.拼装过程,轻吊轻放,减少噪音.电焊作业一定装备齐全的劳保用品.1切割焊接等作业,施工达成后,每日做到工完料清,及时清扫焊渣并清理.2禁止在晚长进行焊接作业,如确有必需时吗,一定搭建遮光棚,防范造成光污染.3对余料、/废料赞同堆放治理,增强节能减排意识.4加工的成品半成品应分类堆放整洁.采纳表记标牌进行表记.5现场做好文明施工和平安用电.二12应用实例.一112.1 工程简介深圳地铁11

21、号线为机场快线接驳深圳宝安机场T3新航站楼.采纳BT模式,前海湾站位于与香港隔海相望的深圳前海深港合作区,原始地貌为滨海滩涂,现状为填海区, 该地区存在为广泛分布不规那么的填石和较厚的流塑状、软塑状淤泥等柔弱不良地层.前海湾站与已建1、5号线及后建的前海综合交通枢纽工程穗莞深城际线、深港西部快线将形成“三条地铁+两条轻轨的平行大换乘.车站为地下三层两柱三跨岛式车站,长830m,标准宽,深,建筑面积7.8万平米,工程造价11.79亿元,规模相当于三四个标准地铁车站,是国内最长的在建地铁车站.由于车站所处填海区地层复杂,东侧且距已运营5号线地铁车站平行最小净距仅有,故主要采纳盖挖逆作法,仅南端 110m采纳明挖顺作法.车站东侧围护桩设计为4 12001300+ 4 900三管旋喷桩止水及帷幕,西侧围护桩设计为4 15001600+ 4 900三管旋喷桩止水及帷幕,底板下方沿车站纵向设置四排抗拔桩.车站南端110m欢送共阅5、地铁车站钢支撑轴力自动补偿现场施工工艺工法采纳明挖顺筑法进行施工,共设置4道支撑系统,此中第一道为钢筋混凝土支撑,