地道钢支撑体系布置及施工技术

□文/肖颖

地道钢支撑体系布置及施工技术

□文/肖颖

结合丽江道地道工程，介绍了深基坑钢支撑体系布置、钢管支撑的施工及拆除技术。

地道；深基坑；钢支撑；拆除

1　工程概况

丽江道地道工程位于丽江道与卫津南路交口，西接雅乐道，东接丽江道，向北为卫津南路立交，南接卫津南路跨集美道分离立交，采取丽江道下穿卫津南路及津港运河方式。地道修筑起点桩号为K2+230.000，终点桩号为K2+780.000，全长550 m。自K2+460.000～K2+630.000，为封闭式箱体结构，全长170 m，其余东西两侧敞开段均为U型槽结构，西侧U型槽总长230 m，东侧U型槽总长150m。

基坑安全等级为二级，在开挖深度8.0～12 m的区域内采用连续墙支护，在开挖深度＜8 m区域内，采用SM W工法支护。基坑支护结构的内部横撑采用钢支撑，选用2根φ600 mm×14 mm钢管并排连接。钢支撑根据挖深的不同，为1～2道。环形区间为封闭端，西侧设置4道斜撑，东侧设置3道斜撑，中间设3道横撑。环形区间斜撑采用φ600 mm×14 mm、φ600 mm×16mm和φ800 mm×14mm三种规格钢管。第一层斜撑长度＜16m的采用φ600 mm×14 mm钢管，＞16 m的采用φ600 mm×14 mm钢管。第二层斜撑长度＜16 m的采用φ600 mm× 16mm钢管，＞16m的采用φ600mm×14mm钢管。

2　钢支撑体系布置及施工

2.1钢管支撑系统的基本布置

环形墙区间设斜撑，斜撑采用φ720 mm×14 mm钢管。环形墙区域基坑东侧设3道斜撑，西侧设4道斜撑，中央设3道横撑。

2.2工具柱规格及布设位置

由于地道宽度很大，因而须加设工具柱，以解决基坑支护横撑稳定问题，对于工具柱延纵向自身的稳定问题，采用增设钢腰梁方案解决。施工时可视具体情况增设其他竖向支撑和斜支撑，以保证工具柱可靠的稳定性。工具柱支撑在地道中央的钻孔灌注桩基础上且柱底插入顶设计标高以下2 m，在工具柱钻孔位放线时，要严格控制孔位偏差。保证工具柱的安装精度，见图1。

图1　地道钢支撑体系布置

2.3钢支撑的结构形式

地道两端基坑采用横向的直撑，环形墙区域多为斜撑。钢支撑由多节钢管拼成一道支撑并用法兰螺栓连接。每套钢支撑的安装固定、支撑两端头与围护墙的接触、地下连续墙内预埋铁的设置详见图2。

钾肥市场挺价心态持续，市场供应量较少，价格将维持坚挺。硫酸钾烟草招标需求仍待释放，后期将对市场需求及价格起到一定利好，价格将维持坚挺，并伴有上行可能。

图2　钢管支撑节点

2.4钢支撑安装技术要求

在地下连续墙施工中，做好钢支撑预埋件位置的复核工作，保证预埋件位置准确。

钢支撑安装应确保支撑端头同地下连续墙均匀接触，必要时填充高强度细石混凝土并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施，支撑的安装允许偏差：钢支撑轴线竖向+20 mm；支撑轴线水平向+20 mm；支撑两端的标高差≯20mm和支撑长度的1/600；支撑的挠曲度≯1/1000。

斜支撑和地下连续墙的连接构造必须能满足抗剪要求。

3　安装支撑

安装支撑前，先将预埋铁凿出，通过水准仪及控制线测出支撑两端与地下连续墙的接触点，做出标记，以保证支撑与墙面垂直且位置准确。在连续墙预埋件上焊接钢牛腿。斜撑和对撑端头与地下连续墙的连接采用预埋铁焊接，焊缝要满焊牢固并应保证端头板面与支撑垂直。支撑吊装采用50t履带吊，由于构件较长，采用四点吊。根据预先配置连接好的支撑，整根吊装就位。

3.1预应力的施加

3.1.1预加轴力值的确定

表1　钢支撑预加轴力

表2　环形区间钢支撑预加轴力

3.1.2预应力施加工艺及注意事项

1）在检查支撑安装符合要求之后，采用液压千斤顶施加预应力，在施加预应力时要密切注意支撑全长的弯曲和电焊异常情况，所加预应力按支撑设计轴力的30%～50%施加并及时压紧固定钢楔，为防止钢楔脱，可采用电焊将钢楔固定。

2）当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。

3）以往施工中的第一道支撑在第二道支撑好以后由于受力体系发生变化，第一道钢支撑受力变小，支撑松动脱落现象时有发生，因此准备在压顶梁预埋钢环，钢环吊钢筋兜住第一道钢支撑，防止坠落伤人且第一道支撑施加的应力宜较小，第二道支撑撑好后及时监测第一道钢支撑受力情况并观测围护墙的变形情况，如轴力变小应对第一道支撑二次施加应力。

4）因工程土质及周边情况不尽相同，预应力的施加值也不能绝对固定，也不能照抄照搬其他地方的数据。所以支撑预加应力应根据现场测量的墙体变形与支撑轴力计的数值的变化，不断总结摸索与调整，随时观测钢支撑内力。

5）墙体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全度要求。

6）预加应力施工中不得在钢支撑上附加荷载。

3.2钢支撑拆除施工

1）拆除支撑采用50 t履带吊，结构内支撑拆除采用人工拆除。

2）根据地下层内具体情况，先在支撑上部选1～2个吊点，再用卷扬机或手拉葫芦吊紧支撑，割除两端焊接点后放到室内地坪，用专用板车运到出口点，用50 t履带吊吊出。

4　总结

1）钢支撑的施工要求紧随挖土的施工作业，随挖随撑，无撑挖土的暴露时间控制在8h内。

2）开挖前需备好合格的带活络头接头的支撑、支撑配件、施加支撑预应力的油泵装置等安装支撑所必需的器材。防止需要安装支撑时，因缺少支撑条件而延搁支撑时间。

3）钢支撑的材料和机具进场后，派专人进行验收和检查，发现有不符合要求的，一律作退场处理。

4）挖好小段土方后，在8 h内安装好支撑并按照要求轴力施加预应力。对施加预应力的油泵装置要经常进行检查，确保应力值正确，并做好记录备查。12～14h之内观测预应力损失及地下连续墙的水平位移情况，会同有关各方商定复加预应力的实施。

5）密切与监测网保持联系，随时掌握轴力及围护位移，周边邻近建筑物、地下管线的异常情况，发现问题及时采用有效的整改措施。

6）实行施工质量专人负责制，对施工中质量全方位监控，每天专人进行检查验收并记录好每天质量验收情况。

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

□U455

□C

□1008-3197（2015）04-74-02

□2015-04-13

□肖颖/女，1979年出生，工程师，天津市滨海市政建设发展有限公司，从事工程技术管理工作。