摘要：近年来，我国大中型城市规模急剧膨胀也由此造成城市交通拥堵问题也变得越来越严重。为缓解上述难题，许多大中型城市开始大力发展城市轨道交通。作为城市地铁的重要组成部分—地铁车站基坑，因其施工质量的好坏直接关系到地铁车站的施工安全，施工过程中其支护及支撑结构维持基坑稳定性方面起着至关重要作用。
关键词：深基坑；钢支撑；基坑支护
为保证基坑安全，城市地铁车站基坑开挖过程中往往通过在基坑内设置密集的钢支撑来限制基坑水平变形，然而，由于钢支撑由数节拼装而成，且运输、起吊、安装、拆除工序重复，作业安全风险高，若施工不当，很容易造成基坑监测数据预警，甚至因基坑变形过渡而造成局部塌陷，后果极为严重。
1工程概况
某车站总长189.6m，主体为地下两层岛式车站，其中地下一层为站厅层，地下二层为站台层，标准段处结构外包尺寸为20.90m×13.25m。标准段基坑深17.499m，本站共设4个出入口和2组风亭，均为单层结构。
2钢支撑施工
地铁基坑标准段竖向设置三道钢支撑，水平间距3.5m，K28+939.232～K28+990.232竖向设置二道钢支撑，水平间距3.5m，小里程盾构段设置四道撑，水平间距3.5m，内支撑采用ф609，壁厚t=16mm的钢管，第一道角撑为1500×1500×300的钢筋混凝土撑，其余两个为1500×1500×20的三角形钢板撑；腰梁采用2根50C工字钢，角撑竖向间距与钢支撑相同，钢管支撑采用2台80t履带吊吊装。
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2.2腰梁及钢支撑的连接
第一道钢支撑在施工冠梁时需提前安装钢管支撑预埋件，钢腰梁直撑50C工字钢上下采用t=15的外肋板焊接牢固，支撑中心采用t=15的内肋板焊接，钢支撑内侧采用t=12的连续肋板，外侧采用t=20钢缀板焊接，钢缀板根据每外肋板间距设置，且间距不大于600mm，钢腰梁与钢支撑连接处上下设两道t=20的支撑钢肋，钢腰梁斜撑50C工字钢上下采用t=15的外肋板焊接牢固，支撑中心采用t=15的内肋板焊接，钢支撑内侧采用t=12的连续肋板，外侧采用t=20钢缀板焊接，钢缀板根据每外肋板间距设置，且间距不大于600mm，钢腰梁与钢支撑连接三角上端处设三道t=20的支撑钢肋，三角中部设两道t=20钢板，下部采用3道支撑肋板，内侧每根桩处设抗剪凳；腰梁转角处内侧设t=12的连续肋板，外侧设t=20的钢缀板，并设两道1500×1500×20的三角钢板，对中工字钢腹板上下各设一块；钢腰梁直撑节点处打设1M30L=300/桩的膨胀螺栓，螺栓外侧采用L80×10的角钢，腰梁上部并采用ф16钢筋与00型花篮螺丝1.3螺旋扣连接，下部采用L100×10的三角托架直撑，腰梁与腰梁衔接处腹板采用两块－20×500×350叠板连接，钢腰梁与围护桩空隙用C30细石混凝土填嵌。
2.3钢腰梁及钢支撑架设
随着基坑的开挖深度，逐层安装纵向连系梁、钢腰梁及钢支撑。
（1）钢腰梁的安装
钢腰梁的安装顺序根据开挖顺序安装，钢腰梁结构为2根50C型工字钢双拼。钢腰梁安设根据开挖深度及时进行。钢腰梁安装采用吊车进行，安装时从钢支撑中间下放钢腰梁，下放到安装位置后，平转就位固定于三角支架上，并焊接。三角支架用L100×12角钢加工，用膨胀螺栓固定于围护桩内，上端用可伸缩性的钢筋与围护桩内的钢筋或膨胀螺栓连接牢固。
（2）钢支撑安装
钢支撑架设必须先撑后挖，严格按设计要求及时施加预应力；钢腰梁安设完成后，在钢腰梁上放出支撑中心位置，立即进行支撑架设。采用人工配合机械进行钢支撑起吊安装就位，支撑就位后利用千斤顶进行预应力加设，施工中采用2台100t千斤顶，通过压力表读取预应力值，当压力读数与需要加设的预应力值相符时，稳定千斤顶，在活动端打入钢楔限位，完成支撑预应力加设。支撑架设完成后，为克服支撑端头与钢腰梁不完全密贴而造成的点支承或线支承现象，防止钢支撑偏心受压，对空隙加设钢板并打紧，保证支承体系的整体受力效果。安装完下一道钢支撑后，根据量测数据，调整上道钢支撑预应力，待复加预应力达设计要求后，即再压紧，固定斜口钢锲。
3钢腰梁及钢支撑架设注意事项
（1）实行分层开挖，随挖随架支撑，并及时按设计值施加预顶力。
（2）支撑加力前，设定支撑轴力监测点，加力后测得初始读数。
（3）钢支撑安装时，端头、支撑、千斤顶各轴线要在同一平面上。为确保平直，支撑上法兰螺栓应采用对角或分等分的顺序扳紧。
（4）每榀支撑安装时，用2台100t千斤顶施加预应力，千斤顶必须附有压力表，使用前由有资质的检测单位进行标定，千斤顶施加顶力，达到设计值后，塞紧钢楔块才能拆除千斤顶。
（5）钢管加工时，焊接管端头与法兰盘焊接处，法兰端面与轴线垂直偏差控制在1.5mm以内。
（6）焊接管纵向焊缝为v形坡口双面焊，钢管纵向对接焊缝为Ⅱ级；端头牛腿部分角焊缝为Ⅱ级，其余均为Ⅲ级；焊接圆管的加工精度为椭圆度不应大于2D/1000（D为钢管直径）；钢支撑构件加工完成后，先除锈后涂两道红丹，一道面漆；钢腰梁的接头处应采用2块－20×500×350叠板连接，接头位置在钢支撑中心线左右各1/6钢支撑间距范围内；每
根钢支撑的安装轴线偏心不大于20mm，法兰盘加工应符合国家标准JB81－59要求。
（7）每一小段或每个块开挖完成后，要争取时间，采取相应措施，尽快架设好相应的钢支撑，且保证钢支撑架设后不扭曲，轴力方向垂直是关键。因此钢支撑架设前，严格控制支撑端头托架标高，确保钢支撑各支点在同一水平线上。
（8）钢支撑架设时，先在基坑顶拼装，并按设计需要的钢管长度接长。钢管接长时，在钢管接头处焊上连接法兰盘及钢肋板，对接有法兰盘的钢管使用螺栓拧紧，接长至设计长度，且在架设过程中要有专人负责对场地机具设备的检修，吊放过程中要有专人统一指挥，以保障施工安全。
（9）对拆下的钢支撑材料要有专人统计和保管，做到尺寸和型号明确，以备下次使用。钢支撑预加力后，在土方开挖和结构施工时，做好监测工作，根据监测结果，发现异常及时补加预应力。同时，监管好钢管支撑的安全，不允许在钢支撑上堆放荷载，挖土时决不允许碰撞钢支撑，防止支撑失稳。严禁人员在钢支撑上行走和堆放物件，如发现挠度增大，或钢楔松动等现象，立即采取措施加固或重新施加预应力。
参考文献
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[3]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程（JGJl20_—硼）[s].北京：中国建筑工业出版社，1999
论文作者:邢春华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/10
标签：基坑论文; 预应力论文; 间距论文; 千斤顶论文; 钢管论文; 螺栓论文; 工字钢论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;