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大跨度地铁车站深基坑中的钢支撑施工技术探究

2021-09-10青山雄

交通科技与管理 2021年20期
关键词:跨度基坑施工人员

青山雄

摘 要:现阶段的城市交通体系中,地铁已然成为了重要组成,与其他类型的交通项目相比,地铁工程为地下工程,尤其是地铁车站建设,很多都面临着大跨度、深基坑的施工难题,常规的施工工艺和技术无法达到良好的施工要求,为克服结构难题,钢支撑支护施工技术更为有效,但钢支撑施工技术应用的过程中需注意的技术要点较多,为提升支护效果,应严格遵守相应的技术标准。基于此,本文详细分析了大跨度地铁车站深基坑项目中的钢支撑技术要点,对同类型项目实施具有一定的指导价值。

关键词:大跨度;地铁车站;深基坑;钢支撑施工技术

地铁工程项目建设时面临的技术难题相对较多,尤其是大跨度、深基坑地铁车站建设时,如果缺乏相应的支护体系建设,基坑开挖的过程中可能会伴随着一定的安全事故出现,安全事故的发生对地铁车站深基坑施工效率、效益都极为不利。因为钢支撑技术的支护优势,在大跨度地铁车站深基坑施工作业中的应用非常有效,各个工程企业都应该从自身的实际情况出发,加强钢支撑技术的规范化应用。

1 地铁深基坑工程特点

对地铁工程项目而言,深基坑作业是其中的重要环节,与一般的建筑深基坑作业相比,地铁深基坑施工兼具以下几个方面的特点:(1)规模庞大且总体的结构复杂;(2)地下管线密集且各类管线交叉分布;(3)基坑开挖过程中要对变形加以科学控制。

2 工程概况

以某城市的某一地铁车站为例,该车站主体基坑深度约23.48 m~24.988 m,为深基坑施工作业,且周边的建筑物密集,根据现场调查,最终采用内支撑+钻孔灌注型式支护方式。该车站中心里程为YDK37+404.157,主体部分设计分界里程YDK37+206.457~YDK37+472.393,总长265.936 m。

3 大跨度钢支撑施工

大跨度地铁车站深基坑施工中的钢支撑施工,在利用这一技术开展支护施工作业时,一般要利用龙门吊整根安装的方式,但在安装作业中,相关施工人员要密切监测土方开挖的具体情况。深基坑施工作业中,土方开挖中伴随着很多的安全风险,为提升开挖质量和安全,施工人员在开展开挖作业时要严格遵循相应的开挖顺序,以提升钢支撑安装质量。大跨度钢支撑涉及了多个环节和流程,为保障整体的施工质量,必须要做好细节处理。钢支撑施工流程如图1所示。

3.1 钢支撑构造设计

3.1.1 钢支撑整体设计

在面临大跨度、深基坑地铁车站施工作业时,经由支护结构对比,如果选用的是钢支撑施工技术,首先应根据现场的情况来进行钢支撑的整体设计。因为工程现场的基坑跨度和深度都相对较大,在施工作业开展的过程中,一般需将其划分为多个单元来开展构件加工。单根钢支撑长度的确定对钢支撑体系极为关键,在这一指标确定时,应以基坑宽度作为划分标准,将多个钢支撑单元在现场完成拼接,为保持拼接质量,利用螺栓拼接方式,在拼接以后形成完整的单根钢支撑。在单根钢支撑结构符合相应的要求后,将千斤顶支托架焊接在钢支撑活动接头箱室两端,以为后续的预应力施加提供便捷。

3.1.2 钢支撑端头设计

钢支撑设计时的端头设计也相对重要,当下的钢支撑技术发展条件下,可选择的端头形式相对较多,为使得钢支撑端头符合大跨度、深基坑地铁车站的建设施工要求,可以在常规钢支撑基础上进行相应的端头形式优化。

3.2 钢支撑安装要点

在钢支撑的安装过程中,施工人员要严格遵守安装施工规范,相邻2根钢支撑的活动端和固定端需错开一定位置,以使得后续的施工作业可以顺利实施。因为为现场组装作业,将龙门吊和基坑之间的场地作为组装场地相对科学,单根钢支撑只有在拼装作业全部结束以后才可进入吊装工序,且在吊装作业中为保障安全性,要与基坑保持安全距离。土层开挖应遵循分层化原则,开挖高度与钢支撑架设应相同,并精确放出支撑位置线。有关施工人员要提前焊接处理好三角形钢支架,在钢支撑中心处与钢围檩做好焊接处理。

3.3 钢支撑预加轴力方案

在钢支撑施工技术应用时,对于钢支撑预加轴力有着极高的要求,为达到良好的施工目标,应借助液压千斤頂来施加轴力,具体的施工作业中,轴力施加顺序有着严格的要求,应在活动端两侧对称逐级开展,有关施工人员需计算预加轴力,并将最终的计算结果换算为千斤顶压力表读数。钢支撑预加轴力施加的过程中,必须要循序渐进缓慢实施,每次的施加力增量都应该符合要求。在施加到设计预加轴力值以后,立即停止继续加压,如果此时的压力表读数处于稳定状态下,且预加轴力和钢支撑轴力监测数据完全相同的情况下,用钢楔子锁定在活动端,最大程度上减小轴力损失。

3.4 钢支撑桡度控制

3.4.1 调整轴力

钢支撑施工作业中,参与施工作业的各个主体和部门之间要加强各自之间的交流和配合,经由现场检测和实际的施工要求,对钢支撑预加轴力加以适当优化,逐级提高的过程也就使得钢支撑和围护桩之间更为牢固,保持了围护结构的侧向稳定性。

3.4.2 优化架设工序

钢支撑架设应利用龙门吊来完成,架设过程中需注意架设速度的科学控制,在钢支撑到达了托盘上后,应持续一段时间保持龙门挂钩在特定高度范围内不脱钩,以使得钢支撑的自重得以平衡,使得在施加轴力之前,钢支撑的顺直度符合要求,只有当轴力施加完全结束以后,方可脱钩。

3.4.3 调整施加轴力位置

安排相应的施工人员对千斤顶在钢支撑轴心上下位置加以适当调整,将钢支撑轴心偏差控制在合理的范围内,通过这种调整,即使在一定的偏心轴力作用下,钢支撑也不会出现较大的反向弯矩,实现挠度控制。

3.5 保证钢支撑稳定的措施

基坑开挖的过程中,必须要遵循特定的开挖要求和标准,为提升开挖质量,开挖支架应与支撑架设充分配合,针对钢支撑周边的土方,一般采用中心挖槽法开挖方式,这种开挖方式下,不同机械设备之间基本上不会出现明显的碰撞。对于护坡桩附近的土方,在开挖作业中要借助小型机械设备来完成开挖作业,当开挖到设计标准以后,立即架设钢支撑并施加预应力。钢支撑稳定性与基坑稳定性有着直接的关系,因此,在钢支撑的架设过程中,必须要将其架设到特定位置,并严格遵循特定标准来进行预应力的施加,使得斜撑稳定性良好。斜撑施工作业中,施工人员要对每一个施工环节都加以管控,消除不利因素对施工作业的影响,尤其是在钢围檩的制作和安装作业中,强度、稳定性等是关键的控制指标,对于钢围檩与围护结构之间的空隙,要严格利用素混凝土来回填。

4 结束语

钢支撑施工技术对于大跨度地铁车站基坑施工极为有效,经由规范化的钢支撑施工,可以大大提升支护结构的稳定性,提升基坑施工的安全性。但钢支撑施工时的技术难度较大,为提升整体的施工质量,施工人员要做好各个环节的技术管理和质量控制,全面保障整体的施工效果。

参考文献:

[1]刘家鲍.深圳地铁车站深基坑中的钢支撑施工技术分析[J].砖瓦,2020(5):177+179.

[2]刘向龙.地铁车站深基坑钢支撑体系施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017(28):348.

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