武汉市轨道交通三号线二七路站主体结构基坑开挖及钢支撑工程分析

王 羿（浙江华铁建筑安全科技股份有限公司，浙江 杭州 310019）



武汉市轨道交通三号线二七路站主体结构基坑开挖及钢支撑工程分析

王 羿
（浙江华铁建筑安全科技股份有限公司，浙江 杭州 310019）

摘 要：本文针对武汉市轨道交通3号线二七路站主体结构基坑开挖及钢支撑工程进行研究分析，提出切实可行的施工技术方案与措施。

关键词：基坑开挖；钢支撑；钢围檩安装；施工措施

随着城市建设的发展，城市交通、土地资源日益紧张，地下空间资源的开发利用在逐渐受到重视，因此加快地铁的建设势在必行。本文主要详细地介绍了基坑开挖及钢支撑工程的施工技术与要点，供相关人员参考。

1 工程概况

二七路站为武汉市轨道交通3号线第20站，本车站为地下二层岛式车站，站台宽13m，车站主体结构长为174.6m，标准段宽21.9m、深17.3m，端头井段宽25.9m、深19.22m；主体围护结构采用厚度为800mm地下连续墙+内支撑体系，中间设置格构柱，两端头外挂部分及10号线下穿部分设抗拔桩，沿中线设立柱桩，抗拔桩和立柱桩均为Φ1000mm，桩长25m。第1道支撑采用800mm*800mm钢筋混凝土撑，两撑间设置了600mm*600mm的钢筋混凝土联系梁；第2道、第3道、第4道采用钢支撑，为Φ=609mm，t=16mm单拼钢管撑。

2 施工准备

2.1 召开本单位全体人员会议，着重介绍本项目工程总体施工要求，质量和安全目标，以及总承包方要达到的工程荣誉和对本单位的要求。进行进场作业施工的总动员，强调施工质量和施工安全的重要性，增强施工人员的质量意识和安全意识，熟悉和掌握施工总体技术要求。

2.2 总包方开挖沟槽，钢筋笼的放置，围护桩及冠梁施工开始，通知安装支撑队伍进场，进行预埋铁放置施工，基坑两边预埋铁的位置轴线按工程施工图纸要求找准。预埋铁尽可能放在钢筋笼象限点上，并与钢筋焊牢（凿开围护桩的混凝土）。

2.3 钢支撑、钢围檩、材料和设备的准备，对进场的各种规格的钢支撑、钢围檩、活动端、螺栓、材料配件等事先进行检查；对所需的设备、机械、吊具、工具进行调试和保养，确保施工的正常运行。

3 钢围檩、钢支撑安装作业

3.1 钢围檩安装的要求

①先安装钢围檩，后安装钢支撑。

②安装钢围檩之前，先在预定的位置，凿开围护桩的混凝土，焊上预埋铁。并在预埋铁上焊接钢围檩托架，再吊装钢围檩。

③基坑直角处安装钢支撑，当钢围檩安装完成后，在钢围檩上还应焊接钢垫箱或牛腿，钢垫箱或牛腿的斜面根据钢支撑的安装角度而定。

④为托住钢支撑，一般情况下还应在钢围檩上焊上钢支撑支架。

3.2 钢支撑安装的要求

①钢支撑拼装长度的计算。当基坑两侧的钢围檩安装完成后，可以丈量出钢支撑的拼装长度。根据丈量的长度，进行各种长度规格的钢支撑、短接、活动端、应力监测传感器端头、钢垫箱的组合。

②提供完整的钢支撑应力监测系统，具有无线网络传输，实时监测、报警、预警、曲线和数据采集，随时随地了解钢支撑的受力情况。

③钢支撑的安装：将钢支撑放在焊在钢围檩的支架上，再将双千斤顶搁在活动端上，顶出液压千斤顶，使活动端的活动插销底板顶紧钢围檩，并施加一定的预应力，预应力值比设计轴力增加5%～10%，对此预应力值作好记录备查。此时用塞铁和斜铁将活动端塞紧，然后回油，松开液压千斤顶，此道钢支撑安装完成，其余的用同样的方法进行。

④预应力复加：当钢支撑施加的预应力损失较大即钢支撑的轴力很小时，应及时向设计方提出，由设计单位决定是否进行预应力复加。

3.3 钢支撑安装的质量要求

①钢支撑两端头应确保同钢围檩或地下连续梁均匀地接触。

②钢支撑轴线竖向偏差小于±50mm。钢支撑轴线水平向偏差小于±30mm。

③焊接的质量要求：严格按设计要求施焊。未注明焊缝高度的，焊缝应饱满，焊坡均匀，不允许有气孔、夹渣、裂纹、肉瘤等缺陷。严格执行焊接质量记录验收制度，经过巡验后由施工负责人通知有关人员检查验收。

④使用螺栓接拼钢支撑，必须穿向一致，两次旋紧，螺纹外露不得少于三牙。

3.4 钢支撑、钢围檩拆除作业

钢支撑与钢围檩的拆除，必须由总包单位出具书面通知书，拆除的顺序与安装的基本相反。但拆除时更危险，尤其要注意安全。

4 施工主要设备

施工主要设备为电焊机（400型）5台，氧气、乙炔设备两套，液压泵（BZ型）两台，千斤顶（QF200T）两套，小挖机1台，汽车吊（25t）1台，履带吊（50t）1台等。

5 安全生产保证措施

（1）成立本项目安全生产工作小组，项目经理为组长，设专职安全员。建立安全生产保证体系。

（2）坚持执行施工前的安全技术交底制度，班前讲话制度。每周一次的安全生产工作例会。

（3）认真执行各种安全操作规程，严禁违章指挥和违章操作。做好各种安全防护设施，安全标志和安全警示牌。

（4）进入施工现场必须带安全帽，扣紧安全带，上班前不喝酒，精力充沛地进入施工工作。

（5）保证用电安全，采用“一机一闸一漏电保护”的方式，做好用电接地。在电焊、氧气乙炔作业区要配备消防器材。

（6）定人定机检查和保养机械设备，吊具，设备正常运行，安全防护装置齐全可靠。

6 应急预案

（1）机械设备应有专业的维修人员或厂家维修联系电话。

（2）配备灭火器和自来水消防龙头。

（3）有常用药，有防暑降温药。有车辆送到指定的附近的医院。

（4）雨季塌陷，迅速回填土，桩背卸土。

（5）渗水现象，有出水引导沟，有备用水泵。

7 文明施工措施

（1）施工区和非施工区分开。车辆进出和人行道路安全顺畅。

（2）工程材料和制品构件分门别类地、有条理地堆码整齐。机械设备保养完好整洁。停放正确。

（3）人员进入作业区穿带整齐。在市区和居民生活区作业不大声喧哗。避免产生机具的猛烈撞击。夜间作业，不按汽车喇叭。

（4）安全护栏和警示牌整齐规范。

（5）施工作业标准化、规范化、制度化。工序衔接交叉合理，交接责任明确，没有野蛮施工现象。培养礼貌待人，处理问题协商与沟通的文化氛围。自觉接受招标方的领导与管理。

8 质量保证措施

根据本工程的特点，将严格按照设计图纸、按照招标方的要求，根据国家现行建筑工程施工质量验收规范，制订工程施工的总体计划、方针和质量目标，运行公司的质量保证体系，将责任目标三级分解，签订各项责任状。施工技术负责人参加工程在各阶段的图纸会审，制订工程施工技术规范和措施。具有丰富施工经验的施工员和专职质量员，应深入现场，对照施工图纸和施工规范，安排施工任务，有针对性的质量技术交底，进行落实实施，并进行工序质量的监督检查。

具体的一些实际工作包括：钢支撑的组合长度的确定；钢支撑拼接螺栓是否拧紧；是否施加了规定的预应力；预埋铁、支架、钢垫箱等焊接关键项点的焊缝质量是否合格，钢支撑安装的各项技术指标是否达到等。

加强与总包方的联系与沟通，及时掌握基坑的监测数据信息，这些信息包括：

（1）围护体（桩或地下连续墙）的侧向位移（测斜管监测），最大侧向位移的警戒值为40mm，或连续3天大于3mm。

（2）坑内水平钢支撑的轴向力值，随土方开挖的变化情况。根据监测数据，绘成曲线。

（3）周边环境的监测，周边建筑物，道路的路面沉降、裂缝的产生和发展，地下管线设施的沉降等。

（4）围护桩顶的水平和垂直位移。

（5）竖向立柱的水平和垂直位移。

（6）基坑壁和地下的渗水情况。

9 施工进度计划保证措施

为使项目工程尽快发挥效益，在确保工程质量的同时，用科学的管理来加快工程施工进度，保证工程按期交付，应做到以下几点：

（1）加强组织管理，组建专业化的施工安装队伍，选派有技术、有经验的作业人员参加该工程的钢支撑和钢围檩安装工作。

（2）加强与建设和有关单位的密切配合，实践证明是有效的具有决定作用的保证进度的管理内涵之一。

（3）科学编制和下达的作业计划，在确定工期总目标的前提下，分项目、工种、班组编制作业计划书，制订月度、周计划表。对完成情况进行考核。

（4）各种资源的投入和保证措施，提前做好施工准备工作。安排好施工用料和运输，采用先进的、合理的工艺和施工方法。

10 工程技术资料管理措施

施工技术资料、工程档案管理，按施工技术资料和竣工技术资料分类归档，严格按照公司的档案管理要求。做好档案的保密工作。

做好施工技术资料、图纸的保管；做好质量原始记录和质量检查记录资料；施工记录；安全检查记录的存档，以便年终评比考核之用。

交送建设方及企业存档的资料，要及时填报、收集、整理、审核和签收。同时要做备份。

结语

基坑开挖及钢支撑工程技术难度大，对施工质量要求较高，任何一个环节都会影响到工程整体质量。必须认真贯彻“安全第一，预防为主”的思想，贯彻执行安全生产管理制度。结合本工程施工的特点，制订相应的规章制度和安全生产技术措施及预防措施，消除生产中的不安全因素，防止安全事故和突发事故的发生，确保生产顺利进行。

参考文献

［1］郭文章，储征伟.地铁基坑开挖桩体与钢支撑变形与受力的数值模拟［J］.城市勘测，2014（6）：160-163.

中图分类号：U231

文献标识码：A