地铁车站深基坑支撑体系施工技术 2003版

钢管支撑在基坑旁提前拼装，开挖到钢管支撑标高时，及时 用10T龙门吊吊装安设钢围囹与钢管支撑，如图示。通过2个 100T液压千斤顶对钢管支撑活动端端部施加设计轴力的70%～ 80%的预加力，再用特种钢特制的楔形隼子塞紧，取下千斤顶。 在基坑开挖中将充分利用“时空效应”，钢支撑的安装和预 应力的施加控制在16小时以内。钢管支撑在基坑外施工便道 上拼装成整根，人工配合10T龙门吊吊装就位安装。
防空洞
大学路为南宁市东西向的主要交通枢纽，车流量大，人口密集。地面条件复杂， 地表两侧的建筑物密集，是集商业民用建筑的一条街。拟建车站构筑物左侧沿 线埋藏有旧地下防空洞，东西走向。防空洞顶板埋深一般为6m左右，深度范围 一般为4～10m。车站及附属工程用地范围内，主要为道路及绿化带，地形起伏 小，平坦，地面高程75.86～77.89米，相对高差2.03米；地貌属邕江北岸Ⅱ级 阶，第四系沉积物为邕江河流冲积砂砾层及土层，下伏基岩为下第三系泥岩、 粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩。
谢谢大家
பைடு நூலகம்
细石砼 填缝
钢隼子

两端盾构井与墙体呈有一定夹角的斜交，为了保证支撑稳定性和安 全性，采用钢筋混凝土腰梁和牛腿替代钢围囹。基坑开挖至腰梁标 高处，先施工腰梁和牛腿，待混凝土强度达到设计要求时，再进行 支撑安装作业。施工过程中确保牛腿上预埋钢板位置安装准确，相 对两面钢板保证与腰梁的夹角为450角，标准段钢围囹与腰梁的接驳 必须按照设计要求施工，详见图4和图5。
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1.1车站设计概况
世贸西城 百 汇 华 庭 水泥制品 厂 国人大药 店 城市碧园 华联超市
时 代 天 骄
联华宾 馆
广西大学站是南宁市轨道交通工程一号线近期工程的第九个站，位于大学路 和明秀路交叉的十字路口。车站设计总长465m，车站设置11个出入口，2个风 亭。
1.1车站设计概况
车站标准断面宽度 为20.7m，为地下两 层岛式车站。一号 线有效站台中心线 轨面埋深为14.955m （相对地面），中 心轨面标高62.315m。 底板埋深为15.535m （相对地面），顶 板覆土厚度大于3m。 基坑开挖深度为 16.24m～19.16m， 基坑开挖宽度 20.7m～27.7m。
尊敬的各位领导、同事： 上午好！虽然在国内城市轨道交通发展已经经历了 几十年了，总结了不少施工技术经验，但是南宁尚无轨 道交通工程建设经验，同时南宁的地质条件与其它城市 不同，给南宁轨道交通建设带来一定的难度，所以对南 宁轨道交通工程的第一个试验段——广西大学站的各种 施工技术的研究，特别是在南宁特有的地质条件下深基 坑支撑体系施工技术的研究，为今后南宁轨道交通工程 施工积累经验，具有非常好的意义。 这次以南宁轨道 交通广西大学地铁车站深基坑支撑 体系施工为例，进行交流，有不当之外，请给予指正。
2.3.3.1连续墙墙顶位移和墙体测斜

在基坑开挖过程中，通过对连续墙监测，分别记录下基坑开挖至第 二道及第三道支撑时监测数据，其检测结果结果（图6）。测点的水 平位移随着基坑的开挖深度而变化。在墙体低处位移趋近于0，中部 达到最大值。地连墙墙顶水平位移监测累计最大值为13.8mm（收 敛）；地连墙墙体测斜累计最大值为21.51mm（收敛），第三道钢支 撑由于预加轴力使得最大水平位置值小于检测结果。整个施工过程 中水平位移最大为21.51mm，小于预警值，故基坑安全没有塌陷的危 险。 连 续 墙 测 斜 监 测 图
挡墙 冠梁
混凝土撑
钢管支撑
钢管支撑
800mm地下连续墙
2.2.1第一道钢筋砼支撑施工
本车站首道支撑采用钢筋混凝土撑，钢筋混凝土直撑 截面为800mm×900mm、肋撑截面为600mm×900m。 冠梁施工完成后，先进行第一层土方开挖，开挖至钢 筋混凝土撑底面标高位臵，使钢筋混凝土撑在平地上 臵模施工。

弯矩作用平面外的稳定性 在弯矩作用平面外的支撑主要发生弯矩扭曲失稳，计算公式为：
各参数的取值如下:Φy（稳定系数）= 0.7832;η（等效弯矩系数截面影响系数）= 0.7;Φb（整体稳定系数）= 1.0。经计算, 弯矩作用平面外的支撑最大应力=94.62 N/mm2< f = 215N/mm2,所以根据计算，弯矩作用平面外的支撑满足稳定性要求。
计算公式中的各参数取值如下： KN.M(构件段内最大弯矩)=121.2 kN.m; A(毛截面面积)= 31807.43 mm2;Φx(稳定系数)= 0.7832; Mx(等效弯矩系数)= 1.0; N’Ex(欧拉力)= 7100.69kN。经计算, 弯矩作用平面内支撑最大应力= 195.94 N/ mm2 < f = 215 N/mm2,所 以根据计算，弯矩作用平面内的支撑满足稳定性要求。




开挖示意图 土方分层接力开挖施工示意图 固定端
活动端
2.3.1支撑体系内力计算
沿车站纵向取单位长度按弹性地基梁理论,基坑并联开挖、支撑架设及拆除支撑等工况 进行内力计算，其结构的先期移位值和支撑的变形一定要计入计算内，根据“先变形后支 撑”来进行结构分析。

弯矩作用平面内的稳定性 支撑发生的失稳往往为弯曲失稳，其计算公式为：
图4钢管斜 撑与腰梁 连接处牛 腿大样图
图5 砼腰梁和钢围囹连接大样

基坑竖向平面内需分层开挖，并遵循先支撑、后开挖的原则，支撑的安装应 与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装并发挥支撑 作用。
开挖示意图 土方分层接力开挖施工示意图

基坑竖向平面内需分层开挖，并遵循先支撑、后开挖的原则，支撑的安装应 与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装并发挥支撑 作用。 钢管横撑按每节5~9m的标准长度进行分节，同时配备部分长度不同的短节 钢管，以适应基坑断面的变化。管节间用法兰、高强螺栓栓接，同时每根横 撑两端分别配有活动端和固定端。 钢管对称确保两端同步，与钢围囹正交，斜撑要保证剪力角度与斜臵角度一 致，钢管横撑安装后应及时施加预应力。 组合千斤顶预加力必须对称同步，并分级加载，为确保对称加载，可通过同 一个液压泵站外接T形阀门，分别接至组合千斤顶 为防止钢管支撑压变形，要求活动端、固定端承板采用厚4cm的特种钢板。
钢管支撑吊装示意图
直撑安装前根据相关计算，将标准管节先在地面进行预拼接并以检查 支撑的平整度，其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内，经检查合 格的支撑按部位进行编号以免错用，明挖部分的支撑采用整体履带式 吊机一次性吊装到位。吊装前需按设计值标高，将预先加工好的牛腿 用膨胀螺栓固定在连续墙上，在其上安设已有托板的钢围囹，并用C30 砼填充钢围囹与连续墙间空隙。钢支撑吊装到位，用两个组合液压千 斤顶同步施加预加应力，最后用隼子塞紧。

全年对基坑周边地表113个沉降观测点进行了监测，主要是防止周边 土体发生塌陷险情。 全年累计沉降：地表沉降最大点为D23-2，累计沉降-13.5mm。（注： 下沉为“-”，反之为“+”）分析所有数据，大部分监测点都下沉， 下沉量最大为-11.8mm,可见变形不大，证明地表是安全的。在施工的 过程中由于基坑开挖，土体的整体性遭到破坏，变形会偏大。但开挖 完毕，进入主体施工阶段后，地表沉降受影响不大，变形也比较微弱。 同时，周边水位下降，紧邻围挡处为道路路面，该道路车流量和吨位 大，周边地表土体受车辆来往振动造成地基土压缩，从而对地表沉降 有一定的影响。多种原因造成地表沉降，但沉降量均在控制范围内。

广西大学站施工全过程基坑围护结构稳定，周边 建构筑物的结构安全无异常，表明支撑体系施工 技术方案的可行性。同时利用监测数据,根据对地 理环境及工程地质，工程特点和难点，对连续墙 进行稳定性分析，验证了本工程基坑围护结构支 撑体系的稳定性理论计算的正确性，为今后类似 工程积累经验，提供数据参考。建议今后类似工 程施工，制定有效可行的施工技术方案，在实施 过程中一定要不断地结合现场实际及时对方案漏 动进行修正，确保安全。
工程范围内地质条件复杂，多为透水性地层，施工中可 能出现泥浆流失、钻孔坍塌、基坑失稳、周边建筑结构 地基失稳、主体结构施工过程中渗水漏水严重等情况。 因此在围护结构和支撑体系施工中，要注意各道工序的 施工要点，安全施工，保证支撑体系的质量。
• 圆砾粒径 5~40mm
2.1 基坑支撑体系
本车站由三道支撑组成





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支撑体系拆除过程其实就是支撑的“倒换”过程，即 把由钢管横撑所承受的侧土压力转至永久结构或其它 临时支护结构。 支撑体系的拆除施工应特别注意以下几点： 拆除时应分级释放轴力，避免瞬间预加应力释放过 大而导致结构局部变形、开裂，同时对连续墙墙顶 和墙体测斜进行监测。 利用主体结构换撑时，主体结构的砼强度应达到设 计要求的强度值。 第一道钢筋混凝土拆除在主体结构的砼强度应达到 设计要求的强度值后进行，采用风镐凿除支撑混凝 土将支分段割断后装运至弃碴场。