地铁车站基坑开挖钢支撑架设方案

钢支撑架设方案

基坑钢支撑架设支护方案

一、工程概况

开远门站为地下2层岛式站台车站，东西向布置，车站由东向西顺坡：0.2℅站台宽度为10m。车站外包总长211.1m，标准段基坑宽度为19.5m，基坑深度为17.196m，顶板覆土约4m。主体围护结构标准段采用直径Φ1000mm@1400mm（局部1300）钻孔灌注桩，轨排井段采用直径Φ1200mm@1600mm。桩间挡板顶10米以上采用Φ12mm@250*250mm，10米以下采用Φ12mm@200*200mm挂网喷混凝土回填支护。

基坑竖向布置3道Φ600mm钢管支撑，第一道水平间距约6m，钢管支撑壁厚为12mm，第二、三道水平间距约3m，钢管支撑壁厚为14mm，标准段围檩采用2根45C工字钢组合，西端头轨排井处采用700*1000mm钢筋砼围檩。开远门车站西端头为轨排井段，其支护采用Ф1200@1600钻孔灌注桩加4道预应力锚索支撑。

二、基坑支护方案

2.1钢支撑平面布置

根据设计本工程支撑结构由钢管支撑、钢围檩、混凝土围檩组成。钢支撑架设采用龙门吊或吊车提升就位。平面布置图如下。

2．2支护体系施工方法和顺序

6 2.3钢支撑架设步序

基坑开挖遵循“分段分层、由上而下、先支撑后开挖”的原则，由东向西单端开挖，主体结构分11个开挖段，每一段从上到下分四大层按钢支撑架设部序分层开挖，开挖及施工步序：

第一步：开挖至第一道钢支撑下0.5m处，架设第一道钢支撑；

第二步：开挖至第二道钢支撑下0.5m处，架设第二道钢支撑；

第三步：开挖至第三道钢支撑下0.5m处，架设第三道钢支撑；

第四步：开挖至基坑底面设计标高以上预留0.5m厚度，进行人工开挖，开挖至基底设计标高及时施作接地网、垫层等。

2.4 钢支撑架设

1、钢支撑两端顶牢在围檩钢板上，以使支撑顶端及围檩受力均匀，防止支撑因围护结构变形或施工撞击而脱落。钢支撑轴力为设计轴力的80%。

钢支撑设计轴力、预加轴力、报警值见下表

2、钢支撑事先在基坑顶拼装，并按设计需要的钢支撑长度拼接。钢管接长时，在钢管接头处焊上连接法兰盘及钢肋板，螺栓采用对角和分等份顺序拧紧。钢支撑最终拼接长度比设计长度小10cm，架设时10cm空隙调节活络头弥补，活络头最大伸缩长度为40cm。

3、开挖时实行台阶式开挖，开挖至支撑底部下50cm，在围檩上测量出支撑预埋钢板位置，第一道混凝土围檩预埋钢板上焊接壁厚12mm的4个150×100mm的

等边三角钢板, 三角钢板上架设钢支撑，第二、三道围檩采用三角支架进行支托，架设钢支撑，围护桩膨上预埋Φ20吊环待支撑架设完后，用Φ10钢筋牢固连接悬臂工字钢与吊环，防止掉撑，支撑堵头与预埋件或围檩之间的缝隙用C20的快硬细石混凝土密实填充或用钢板楔紧，当用快硬细石混凝土填塞时，需要细石混凝土达到一定强度后方可施加预应力，以确保支撑轴力均匀传递。围檩与围檩衔接处腹板应采用-20×400×150叠板连接，其翼缘也应采用连接板连接，以保证力的传递。钢围檩就位时，应缓慢放在槽钢支架上，不得有冲击现象出现。

支撑预埋件

图1-4 支撑及钢板托架构造图单位：cm

4、用吊车架设支撑并迅速设定支撑轴力监测点，取得初始读数后按设计分级和围檩反应决定的加载速度加载，严格控制预加力。钢支撑轴力预加方法：用吊车将两个千斤顶吊放到活络头加压处，定位加压，观察加压器压力表，达到设计预加轴力值后，停止加压，将钢楔用大锤打入活络头预留孔内，然后减压卸掉千斤顶，如采用两个以上钢楔时，上下交错布置。钢支撑加力见下图。

钻孔桩支撑预埋件

钢支撑加力示意图

5、钢支撑预加力后，在土方开挖和结构施工时，每天做好监测工作，根据监测结果，发现异常及时采取补救措施。同时，监管好钢管支撑的安全，杜绝危害支撑安全事件的发生。

6、钢支撑复加轴向预应力

（1）在第一次加预应力后12小时内观测预应力损失及桩体水平位移，并复加预应力至设计值。

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

（3）当桩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。

7、斜支撑的架设最为关键，本工程采用斜支撑支座代替钢支撑斜头，在加工钢支撑时不再加工斜头，斜支撑支座构造见下图。斜支撑的支座采用H型钢直接焊接而成，于钢围檩焊接。

斜支撑支座构造图

三、车站基坑开挖安全技术保证措施

3.1防涌水涌砂措施

支撑安装流程图

1、开挖过程中对围护结构拐角等薄弱部位设专人监视，若出现少量渗漏，及时处理，先堵漏后开挖，防止渗漏点扩大。

2、通过及时反馈的监测信息严格控制围护结构变形在允许范围内，必要时加密支撑，防止变形过大，遇薄弱环节错位开裂，出现渗水通道时，及时处理。

3、具体见应急预案。

3.2防支撑失稳措施

1、基坑开挖过程中，边开挖边架设钢支撑，支撑与预埋件连接处要保证焊接质量。确保支撑体系稳定。

2、施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置，确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致。

3、支撑拼接采用扭矩扳手，保证法兰螺栓连接强度。拼接好支撑须经质检工程师检查合格后方可安装。对千斤顶、压力表等加力设备定期校验，并制定严格的预加力操作规程，保证预加轴力准确。加力后对法兰螺栓逐一检查进行复拧紧。

4、当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，加密支撑，并将有关数据反馈给设计部门，共同分析原因，制定对策。

5、主体结构施工时，每3天对钢支撑连接处进行检查，发现法兰盘连接螺栓有松动现象的，立即用扭矩扳手拧紧加固。

四、钢支撑拆除措施

1、钢支撑拆除

（1）拆除顺序

支撑起吊收缩---施加预应力---拆去钢楔---卸下千斤顶---吊出支撑。

（2）拆除方法

拆除时，先用汽车吊（龙门吊）吊住钢支撑，并在管端千斤顶座上设置千斤顶，操作千斤顶逐步给管撑卸荷，在完全卸荷后，拆除管端头与围檩之间的钢斜楔；然后给千斤顶减压并在完全放松后移走千斤顶；最后用吊车将管撑吊起，并撤离现场。

钢支撑卸荷及拆除要结合结构施工过程，部分钢支撑等结构浇筑完成并养护一定时间后再拆除，以免发生质量事故及安全事故。在拆除时，按设计要求的顺序进行拆除，在卸掉钢管支撑之前，操作工人与吊车的吊点分别位于钢管的两