秦愛紅 魏立夏 李克建

（青島理工大學(xué)琴島學(xué)院1) 山東青島 266106 青島地礦巖土工程有限公司2） 山東青島 266100）

1 工程概況

桃源站為大連地鐵5 號線標(biāo)準(zhǔn)站，位于八一路與解放路交叉口北側(cè)、友嘉購物商場廣場西側(cè)，沿現(xiàn)狀解放路南北向布設(shè)。車站場地內(nèi)地形起平緩，車站范圍內(nèi)地面絕對標(biāo)高約8.7～11.1m，地勢北高南低。桃源站場地分布地層有素填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、卵石、強風(fēng)化石英巖、中風(fēng)化石英巖。地下水的類型分為第四系基巖裂隙水和松散層的孔隙水?？碧綍r穩(wěn)定地下水位埋深1.40～3.00m，水位高程6.51～8.63m。桃源站位置示意如圖1 所示。

圖1 桃源站位置示意圖

2 施工方案設(shè)計

目前深基坑支護方式有多種，每種方案有其適應(yīng)范圍及優(yōu)缺點，具體見下表1。

表1 支護方案適用范圍及優(yōu)缺點

桃源站主體結(jié)構(gòu)采用明挖法施工，采用鉆孔灌注樁+鋼支撐支護體系，基坑上部土層采用旋噴止水，下部巖層集水明排。考慮到基坑的深度、土質(zhì)及地下水的情況、基坑周邊環(huán)境能夠承受基坑變形的能力及支護結(jié)構(gòu)失效的嚴(yán)重性、施工的現(xiàn)場條件及施工季節(jié)等條件，桃源站基坑支護形式采用鋼支撐體系，鋼支撐結(jié)構(gòu)施工工藝流程如圖2。

圖2 鋼支撐結(jié)構(gòu)施工工藝流程

深基坑施工中較為重要的是基坑土方開挖和鋼支撐的架設(shè)。影響深基坑穩(wěn)定的重要因素是鋼支撐拼裝方法、架設(shè)及安裝方法、預(yù)加力等。鋼支撐具體工藝如下所述：

2.1 拼裝方法

安裝鋼支撐之前必須對組成鋼支撐的鋼管的平直度進行系統(tǒng)檢查，如果鋼管的平直度不符合要求，需對其進行平直度矯正；拼裝時深基坑鋼支撐應(yīng)能夠保證鋼支撐的支撐接頭承載力符合要求。連接部位用螺栓連接，之后按順序進行緊固。為防止鋼支撐墜落，應(yīng)有必要的支托方案。

2.2 架設(shè)與安裝

（1）土方開挖過程中必須及時將鋼支撐結(jié)構(gòu)進行架設(shè)。鋼支撐位置開挖完成后，應(yīng)在4h 之內(nèi)及時進行支撐，同時及時進行預(yù)應(yīng)力的施加。預(yù)加力施加過程中，保證挖掘機的吊裝鋼絲繩必須處于持力狀態(tài)，以此來避免軸力施加時鋼支撐自身重量過大所產(chǎn)生的過大變形。（2）吊裝時吊具應(yīng)采用10t 的吊環(huán)，吊繩可以采用長6m 直徑28mm 的鋼絲繩4 根進行吊裝。吊裝前需保證吊繩的安全性，若出現(xiàn)破損或起毛等現(xiàn)象，需要及時對鋼絲繩進行更換。吊裝可采用汽車吊進行吊裝。（3）鋼支撐吊裝前需先在地面上進行試拼，試拼好之后再吊運到土方基坑之中，隨后應(yīng)及時架設(shè)。鋼支撐的法蘭盤連接螺栓擰緊過程中需分兩次進行，鋼支撐在拼接過程中需采用扭矩扳手進行檢測，保證其力矩符合要求，進而連接強度。鋼支撐拼裝完成后需要經(jīng)過監(jiān)理工程師和質(zhì)檢工程師檢驗合格后才可安裝。（4）鋼支撐吊裝過程中要緩慢進行，避免沖擊或碰撞鋼圍檁。（5）鋼支撐軸力監(jiān)測點位置需要按照監(jiān)控量測施工布置圖進行布置，鋼支撐拼接，其實際拼接長度比普通鋼支撐要縮短20cm。（6）鋼板跟鋼圍檁焊接過程中要保證其焊接質(zhì)量，同時需保證鋼圍檁與圍護樁穩(wěn)定性。吊裝過程中采用懸掛方法，即可將鋼拉鉤的一端用膨脹螺栓固定到樁上，另一端將鋼圍檁掛起，以此來防止鋼圍檁松動和滑落情況的出現(xiàn)，如圖3 所示。（7）為防止墜落，需要在鋼支撐的支架位置處焊接鋼板。

圖3 鋼圍檁懸掛示意圖

2.3 鋼支撐施加軸向預(yù)應(yīng)力和復(fù)加預(yù)應(yīng)力

活絡(luò)頭的軸向承載力設(shè)計值為2600KN。在下列情況下，對鋼支撐需要復(fù)加軸向預(yù)應(yīng)力。

（1）首次施加預(yù)應(yīng)力之后12h 內(nèi)對鋼支撐的預(yù)應(yīng)力損失及鋼支撐樁體水平位移進行觀測，并復(fù)加預(yù)應(yīng)力直至預(yù)應(yīng)力設(shè)計值。

（2）鋼支撐由于早晚溫差原因引起預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)選擇在當(dāng)天低溫時段復(fù)加預(yù)應(yīng)力的方法來減少預(yù)應(yīng)力損失。

（3）當(dāng)樁體水平位移速率逐漸增加直至超過極限值時，應(yīng)對樁體變形進行控制，如增加支撐軸力的方法。

3 結(jié)構(gòu)檢算

為保證鋼支撐結(jié)構(gòu)的安全，需對桃源站各剖面鋼支撐設(shè)計軸力及預(yù)加軸力進行計算，經(jīng)檢算各鋼支撐結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計和施工要求。

4 鋼支撐施工順序

（1）依次開挖基坑分別到第二道、第三道鋼支撐設(shè)計中心位置下50cm 處，同步監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)橫向位移及變形。龍門吊配合架設(shè)第二道支撐，并及時給支撐施加預(yù)應(yīng)力，同步監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)橫向位移、變形、地面沉降、開裂情況及鋼支撐軸力。

（2）施工底板、拆除第三道鋼支撐，再施工墻體至第二道鋼支撐下側(cè)，同步監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)橫向位移、變形、地面沉降及開裂情況和第二道鋼支撐軸力變化情況。墻體混凝土達到設(shè)計強度后進行第二道鋼支撐換撐，并及時給支撐施加預(yù)應(yīng)力，同步監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)橫向位移、變形、地面沉降及開裂情況。

（3）施工頂板，待混凝土達到設(shè)計強度后，拆除第二道換撐鋼支撐、格構(gòu)柱、第一道混凝土支撐，然后施工風(fēng)道口，再回填土方施工路基路面，同步監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)橫向位移、變形、地面沉降及開裂情況。

5 總結(jié)

桃源站明挖車站深基坑通過采用鋼支撐施工得出如下結(jié)論：（1）對于深基坑施工來說，鋼支撐體系是其中非常重要的內(nèi)容，直接影響施工的整體效果。（2）鋼支撐施工中把握鋼圍檁連接的質(zhì)量、鋼圍檁以及鋼支撐的檢查工作對于施工質(zhì)量影響較大。通過施工中的不斷優(yōu)化與總結(jié)，為深基坑鋼支撐積累了施工經(jīng)驗。（3）鋼支撐結(jié)構(gòu)必須經(jīng)過嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)驗算才能保證施工安全。