地铁车站基坑钢支撑施工工艺.doc
地铁车站基坑钢支撑施工工艺
【内容提要】：
本地铁车站采用钻孔桩+钢支撑做前期支护，文章内容介绍钢支撑的安装及支护。
【关键词】：地铁；基坑；钢支撑；钢围檩；
1.工程概况
哈尔滨南站站为哈尔滨市轨道交通一号线一期工程的起始站，结构设计为双柱三跨双层矩形结构和单柱双跨双层结构。SK0+41.400～SK0+193.250采用明挖施工，SK0+193.250～SK0+294.400采用盖挖法施工。车站基坑开挖深度为18.1m～14.2m，标准段宽19.4m，周边建筑物多，因此，本站主体基坑围护结构安全等级为一级，结构重要性系数为1.1，基坑环境保护等级为一级，地面最大沉降量≤0.1%H，围护结构最大水平位移≤0.14%H(H为基坑开挖深度)；即地面最大沉降量14.2㎜；围护结构最大水平位移20㎜。
车站标准段采用钻孔桩+钢支撑支护。明挖段基坑支撑采用4道φ609钢管支撑，第一道钢管支撑壁厚为12㎜，其余三道钢管撑壁厚为16㎜，钢管撑水平间距为4米；盖挖段采用车站顶板作为第一道支撑，除此之外还需要架设3道钢管撑，钢管撑壁厚为16㎜，钢管撑水平间距为3.5m。车站明挖段采用4道φ609钢管撑，第一道钢管撑轴力设计值275KN，第二道钢管撑轴力设计值为1837.6KN，第三道钢管撑轴力设计为2270KN，第四道钢管撑轴力设计值为1614.25KN；明挖段斜撑轴力设计值分别为：第一道为388.97KN，第二道设计值为2599.15KN，第三道设计值为3210.75KN，第四道设计值为2283.24KN。盖挖段处采用3道φ609钢管撑及顶板作为第一道支撑，第二道钢管撑轴力设计值为1519KN，第三道钢管撑轴力设计值为1815KN，第四道钢管撑轴力设计值为1781KN；盖挖段斜撑设计值分别为：第二道设计值为2148.52KN，第三道设计值2567.19KN，第四道设计值2519.10KN。明挖段支撑预加力分别为：N1=200KN、N2=300KN、N3=500KN、N4=400KN。盖挖段支撑预加力分别为：N2=300KN、N3=500KN、N4=400KN。明挖段围护结构最大水平位移为12.8㎜，最大竖向位移14㎜；盖挖段最大水平位移为8.1㎜，最大竖向位移7.8㎜，均满足地面最大沉降量≤0.1%H，围护结构最大水平位移≤0.14%H的要求。车站明挖段整体稳定系数1.421，盖挖段整体稳定安全系数为1.42，均大于1.3，满足规范要求。钻孔灌注桩为Φ800mm@1200mm的钢筋混凝土围护桩。桩顶设冠梁，混凝土强度等级为C30，围护桩间挂网喷混凝土，强度等级为C20，厚度200mm。主体围护结构共有钻孔灌注桩477根，其中A型桩200根，桩长24m,B型桩75根，桩长23米，C型桩202根，桩长21米。
2．钢支撑施工
支撑施工流程图
钢楔锁定结构施工
钢楔锁定结构施工
测量定位
基坑围护结构平面找平
钢支撑安装
钢支撑拼装
施加预应力
支撑拆除
安装钢围檩，焊接牛腿（支撑）焊接钢垫板
施工监测
测围檩支托标高及支撑点位
钢支撑安装哈尔滨地铁一期工程10标段哈南站站，标准段钢支撑由南至北共计63排，开挖段由上至下4道，盖挖段由上至下3道，标准段留有支撑轴力的分别有以下：
第2排、10排、17排、26排、36排、41排、50排、58排、63排。共计9排其轴力计的长度均为180㎜.
南端头和北端头的最长斜支撑分别设有轴力计，南端头2根，北端头2根，其轴力计的长度为180㎜。
第一道钢支撑安装在冠梁上，使用22B工字钢制作的吊篮作为安装托架，钢支撑端头支撑在冠梁上。
每段土方分层开挖至支撑架设高度后，立即测放出支撑架设的位置线，安装三角架钢板，然后吊装锚固围檩支托，接着吊装钢围檩，检查围檩与围护桩水平连接牢固后，再吊装钢支撑。钢支撑吊装就位后，及时检查各节点的连接情况，及承压面是否平整，支撑与围檩轴线方向是否垂直等。如支撑端头与围檩接触面尚未平整，用钢片填塞垫平，以防钢支撑偏心受压，见流程图.
千斤顶顶
千斤顶顶
φ609钢管管
支架架架
围檩
钢楔
钢丝绳
立面
围
护
桩护桩
围檩
围
护
桩
套筒钢楔固定装置
千斤顶
φ609钢管管
围护桩桩桩
围护桩桩
围檩
檩
檩檩
活动端端
围檩
檩
固定端
平面
M20膨胀螺栓
钢围檩
钢支撑施工的技术要求
①第一道支撑撑在冠梁上，待冠梁混凝土强度达到设计强度的80%才能安装钢支撑并施加轴力。
②拆除每道钢支撑前，确保已施做的结构混凝土强度达到设计强度的80%。
③拆除每道钢支撑时，根据测量结果，必要时采取换撑等加固措施。
④在支撑达到正常使用前，不得超挖下层土体。
⑤钢腰梁应紧靠围护桩平面，如有空隙应用鍥铁填充，并保证钢腰梁与围护桩接触面积。
⑥基坑开挖阶