□文/肖穎

地道鋼支撐體系布置及施工技術(shù)

□文/肖穎

結(jié)合麗江道地道工程，介紹了深基坑鋼支撐體系布置、鋼管支撐的施工及拆除技術(shù)。

地道；深基坑；鋼支撐；拆除

1　工程概況

麗江道地道工程位于麗江道與衛(wèi)津南路交口，西接雅樂道，東接麗江道，向北為衛(wèi)津南路立交，南接衛(wèi)津南路跨集美道分離立交，采取麗江道下穿衛(wèi)津南路及津港運河方式。地道修筑起點樁號為K2+230.000，終點樁號為K2+780.000，全長550 m。自K2+460.000～K2+630.000，為封閉式箱體結(jié)構(gòu)，全長170 m，其余東西兩側(cè)敞開段均為U型槽結(jié)構(gòu)，西側(cè)U型槽總長230 m，東側(cè)U型槽總長150m。

基坑安全等級為二級，在開挖深度8.0～12 m的區(qū)域內(nèi)采用連續(xù)墻支護，在開挖深度＜8 m區(qū)域內(nèi)，采用SM W工法支護?；又ёo結(jié)構(gòu)的內(nèi)部橫撐采用鋼支撐，選用2根φ600 mm×14 mm鋼管并排連接。鋼支撐根據(jù)挖深的不同，為1～2道。環(huán)形區(qū)間為封閉端，西側(cè)設(shè)置4道斜撐，東側(cè)設(shè)置3道斜撐，中間設(shè)3道橫撐。環(huán)形區(qū)間斜撐采用φ600 mm×14 mm、φ600 mm×16mm和φ800 mm×14mm三種規(guī)格鋼管。第一層斜撐長度＜16m的采用φ600 mm×14 mm鋼管，＞16 m的采用φ600 mm×14 mm鋼管。第二層斜撐長度＜16 m的采用φ600 mm× 16mm鋼管，＞16m的采用φ600mm×14mm鋼管。

2　鋼支撐體系布置及施工

2.1鋼管支撐系統(tǒng)的基本布置

環(huán)形墻區(qū)間設(shè)斜撐，斜撐采用φ720 mm×14 mm鋼管。環(huán)形墻區(qū)域基坑?xùn)|側(cè)設(shè)3道斜撐，西側(cè)設(shè)4道斜撐，中央設(shè)3道橫撐。

2.2工具柱規(guī)格及布設(shè)位置

由于地道寬度很大，因而須加設(shè)工具柱，以解決基坑支護橫撐穩(wěn)定問題，對于工具柱延縱向自身的穩(wěn)定問題，采用增設(shè)鋼腰梁方案解決。施工時可視具體情況增設(shè)其他豎向支撐和斜支撐，以保證工具柱可靠的穩(wěn)定性。工具柱支撐在地道中央的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)上且柱底插入頂設(shè)計標(biāo)高以下2 m，在工具柱鉆孔位放線時，要嚴(yán)格控制孔位偏差。保證工具柱的安裝精度，見圖1。

圖1　地道鋼支撐體系布置

2.3鋼支撐的結(jié)構(gòu)形式

地道兩端基坑采用橫向的直撐，環(huán)形墻區(qū)域多為斜撐。鋼支撐由多節(jié)鋼管拼成一道支撐并用法蘭螺栓連接。每套鋼支撐的安裝固定、支撐兩端頭與圍護墻的接觸、地下連續(xù)墻內(nèi)預(yù)埋鐵的設(shè)置詳見圖2。

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圖2　鋼管支撐節(jié)點

2.4鋼支撐安裝技術(shù)要求

在地下連續(xù)墻施工中，做好鋼支撐預(yù)埋件位置的復(fù)核工作，保證預(yù)埋件位置準(zhǔn)確。

鋼支撐安裝應(yīng)確保支撐端頭同地下連續(xù)墻均勻接觸，必要時填充高強度細(xì)石混凝土并設(shè)防止鋼支撐端部移動脫落的構(gòu)造措施，支撐的安裝允許偏差：鋼支撐軸線豎向+20 mm；支撐軸線水平向+20 mm；支撐兩端的標(biāo)高差≯20mm和支撐長度的1/600；支撐的撓曲度≯1/1000。

斜支撐和地下連續(xù)墻的連接構(gòu)造必須能滿足抗剪要求。

3　安裝支撐

安裝支撐前，先將預(yù)埋鐵鑿出，通過水準(zhǔn)儀及控制線測出支撐兩端與地下連續(xù)墻的接觸點，做出標(biāo)記，以保證支撐與墻面垂直且位置準(zhǔn)確。在連續(xù)墻預(yù)埋件上焊接鋼牛腿。斜撐和對撐端頭與地下連續(xù)墻的連接采用預(yù)埋鐵焊接，焊縫要滿焊牢固并應(yīng)保證端頭板面與支撐垂直。支撐吊裝采用50t履帶吊，由于構(gòu)件較長，采用四點吊。根據(jù)預(yù)先配置連接好的支撐，整根吊裝就位。

3.1預(yù)應(yīng)力的施加

3.1.1預(yù)加軸力值的確定

表1　鋼支撐預(yù)加軸力

表2　環(huán)形區(qū)間鋼支撐預(yù)加軸力

3.1.2預(yù)應(yīng)力施加工藝及注意事項

1）在檢查支撐安裝符合要求之后，采用液壓千斤頂施加預(yù)應(yīng)力，在施加預(yù)應(yīng)力時要密切注意支撐全長的彎曲和電焊異常情況，所加預(yù)應(yīng)力按支撐設(shè)計軸力的30%～50%施加并及時壓緊固定鋼楔，為防止鋼楔脫，可采用電焊將鋼楔固定。

2）當(dāng)晝夜溫差過大導(dǎo)致支撐預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)立即在當(dāng)天低溫時段復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計值。

3）以往施工中的第一道支撐在第二道支撐好以后由于受力體系發(fā)生變化，第一道鋼支撐受力變小，支撐松動脫落現(xiàn)象時有發(fā)生，因此準(zhǔn)備在壓頂梁預(yù)埋鋼環(huán)，鋼環(huán)吊鋼筋兜住第一道鋼支撐，防止墜落傷人且第一道支撐施加的應(yīng)力宜較小，第二道支撐撐好后及時監(jiān)測第一道鋼支撐受力情況并觀測圍護墻的變形情況，如軸力變小應(yīng)對第一道支撐二次施加應(yīng)力。

4）因工程土質(zhì)及周邊情況不盡相同，預(yù)應(yīng)力的施加值也不能絕對固定，也不能照抄照搬其他地方的數(shù)據(jù)。所以支撐預(yù)加應(yīng)力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場測量的墻體變形與支撐軸力計的數(shù)值的變化，不斷總結(jié)摸索與調(diào)整，隨時觀測鋼支撐內(nèi)力。

5）墻體水平位移速率超過警戒值時，可適量增加支撐軸力以控制變形，但復(fù)加后的支撐軸力和擋墻彎矩必須滿足設(shè)計安全度要求。

6）預(yù)加應(yīng)力施工中不得在鋼支撐上附加荷載。

3.2鋼支撐拆除施工

1）拆除支撐采用50 t履帶吊，結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐拆除采用人工拆除。

2）根據(jù)地下層內(nèi)具體情況，先在支撐上部選1～2個吊點，再用卷揚機或手拉葫蘆吊緊支撐，割除兩端焊接點后放到室內(nèi)地坪，用專用板車運到出口點，用50 t履帶吊吊出。

4　總結(jié)

1）鋼支撐的施工要求緊隨挖土的施工作業(yè)，隨挖隨撐，無撐挖土的暴露時間控制在8h內(nèi)。

2）開挖前需備好合格的帶活絡(luò)頭接頭的支撐、支撐配件、施加支撐預(yù)應(yīng)力的油泵裝置等安裝支撐所必需的器材。防止需要安裝支撐時，因缺少支撐條件而延擱支撐時間。

3）鋼支撐的材料和機具進場后，派專人進行驗收和檢查，發(fā)現(xiàn)有不符合要求的，一律作退場處理。

4）挖好小段土方后，在8 h內(nèi)安裝好支撐并按照要求軸力施加預(yù)應(yīng)力。對施加預(yù)應(yīng)力的油泵裝置要經(jīng)常進行檢查，確保應(yīng)力值正確，并做好記錄備查。12～14h之內(nèi)觀測預(yù)應(yīng)力損失及地下連續(xù)墻的水平位移情況，會同有關(guān)各方商定復(fù)加預(yù)應(yīng)力的實施。

5）密切與監(jiān)測網(wǎng)保持聯(lián)系，隨時掌握軸力及圍護位移，周邊鄰近建筑物、地下管線的異常情況，發(fā)現(xiàn)問題及時采用有效的整改措施。

6）實行施工質(zhì)量專人負(fù)責(zé)制，對施工中質(zhì)量全方位監(jiān)控，每天專人進行檢查驗收并記錄好每天質(zhì)量驗收情況。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.030

□U455

□C

□1008-3197（2015）04-74-02

□2015-04-13

□肖穎/女，1979年出生，工程師，天津市濱海市政建設(shè)發(fā)展有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。