大跨度地铁车站深基坑中的钢支撑施工技术分析

张强劲

(中铁十一局集团城市轨道工程有限公司,武汉430074)

1 引言

地铁是城市交通体系的重要组成部分，具有高效、稳定的特点，大大减轻了交通压力，实现了快速、安全出行。由于地铁车站的特殊性，需要开展深基坑施工，其中，钢支撑施工是关键，关系整体结构的稳定性和强度，所以要提高重视程度。施工过程中，应结合实际情况制订完善技术方案，为施工开展提供指导，保证工程建设的安全。

2 工程案例

我国北方某城市近几年经济实现了快速发展，目前已开通了3 条地铁线，随着交通量的增加，规划再建设1 条地铁线，将整个城市联系起来，实现城市轨道交通的高效运行。通过实地勘察发现，该地铁车站建设具有大跨度的特点，增加了施工难度。为了有效应对，要加强对深基坑中钢支撑的施工技术分析，不断优化技术方案。

3 深基坑支护方案设计

深基坑施工存在一定的危险性，为了保证施工的顺利开展，必须要进行基坑支护。在正式支护施工前，要开展实地勘察工作，对地质信息进行收集、整理、分析，作为支护方案设计的参考依据，确保达到预期效果。设计工作要由专业设计单位完成，方案确定后要与现场情况进行对比，发现不符合的地方要做出调整，优化方案设计水平，为支护施工提供正确指导。支护方案要具有合理性、可行性，起到支护作用，为施工过程提供可靠保障[1]。

4 大跨度钢支撑施工

钢支撑采用龙门吊整根安装的方式，在安装过程中，要注意观察土方开挖情况。土方开挖要严格遵循规定顺序，保证钢支撑的安装质量。大跨度钢支撑施工涉及多个环节，所以，要从整体上把控，妥善处理好施工过程中遇到的问题，消除不利因素影响，保证施工安全。

5 钢支撑构造设计

5.1 钢支撑整体设计

因为基坑跨度大、钢支撑距离长，在实际施工中，要分成多个单元进行构件加工。确定单根钢支撑长度时，应以基坑宽度为依据，由多个钢支撑单元在现场采用螺栓拼接，组合为一个完整的单根钢支撑。然后将千斤顶支托架焊接在钢支撑活动接头箱室两端，可以很好地施加预应力。为了承受千斤顶方向的轴力，支托架要采用一定厚度的钢板加工而成[2]。

5.2 钢支撑端头设计

钢支撑端头形式应具有多样化的特点，为保证施工有效开展，需要对常规钢支撑进行改进，有利于保证安全性、稳定性。

6 钢支撑安装要点

安放钢支撑时，相邻2 根钢支撑的活动端和固定端要错开，为后期施工的开展提供便利，提高效率。钢支撑组装场地选择在龙门吊和基坑之间，单根钢支撑完成拼装后进行吊装，过程中要和基坑保持一定的安全距离。土方采用分层开挖的方式，高度与钢支撑架设保持一致，将支撑位置线放出。提前焊接好三角形钢支架，在钢支撑中心位置与钢围檩相焊接。由2 个工字钢焊接而成的活接头箱室与钢支撑活动端端头板相焊接，成为单根钢支撑。整个钢支撑安装比较复杂，过程中要控制好技术要点，处理好关键部分，保证钢支撑安装的整体质量。

7 钢支撑预加轴力方案

为了满足钢支撑预加轴力的要求，需要采用液压千斤顶施加预加轴力，顺序为在活动端沿支撑两侧对称逐级进行。通过计算将预加轴力换算为千斤顶压力表读数，保证具有一致性。钢支撑预加轴力施加过程中，要坚持循序渐进的原则，每次施加力增量控制在合理范围内。当施加到设计预加轴力值后，要停止继续加压，观察压力表读数稳定后，且预加轴力和钢支撑轴力监测数据相同时，用钢楔子锁定活动端，可以起到减少轴力损失的作用[3]。

8 钢支撑桡度控制

本工程基坑跨度较大，为了提高施工效率，不宜采取设置临时支撑柱的方式，而是用大直径钢管内支撑，可以有效满足实际需求。但这种方式也存在不足之处，增加了拼装和吊装的难度，再加上基坑跨度大，由于本身质量原因，钢支撑的垂挠度会增大。基于这种情况，对钢支撑挠度控制很有必要。

8.1 调整轴力

参与施工的各方要进行探讨，通过现场检测，结合具体情况对钢支撑预加轴力进行调整，分等级逐级提高，保证钢支撑与围护桩体系牢固，围护体系侧向稳定。

8.2 优化架设工序

使用龙门吊完成钢支撑架设，在整个过程中要控制好架设速度，钢支撑达到托盘上时，依然要保持龙门吊挂钩一定高度范围内不脱钩，平衡钢支撑的自重，确保钢支撑在施加轴力前的顺直度，等到钢支撑轴力施加结束后就要解除龙门吊挂钩。

8.3 调整施加轴力位置

对千斤顶在钢支撑轴心上下位置进行调整，使其处于钢支撑轴心偏差一定距离处，这样钢支撑在偏心轴力的作用下会产生反向弯矩，使自重产生的弯矩减少，钢支撑挠度变小。

9 保证钢支撑稳定的措施

基坑开挖时要遵循一定的原则，开挖过程中和支撑架设协调配合，对于钢支撑附近土方，需要采用中心挖槽法，这样可以避免机械之间发生碰撞。护坡桩附近土方要采用小型设备开挖，同时，施工过程中人员要加强管理，避免出现问题，土方挖到设计标高后要及时架设钢支撑并施加预应力，尽可能缩短无支撑暴露时间。

钢支撑稳定性直接决定了基坑的稳定性，因此，一定要架设到规定位置，严格按照设计要求施加预应力，控制好斜撑的稳定性。开展斜撑施工时，每一个环节都要加强管理，避免不利因素影响，同时在制作、安装钢围檩时，要保证稳定性、强度等达到要求，钢围檩与围护结构间空隙采用素混凝土回填密实。在整个基坑施工中，需要对钢支撑轴行校正，保持水平状态。

正式安装钢支撑前，要对成形钢支撑进行全面检查，看是否垂直，发现不垂直要矫正，做好施工前的准备。矫正完成后将钢支撑安装在牛腿支座上，进行紧固处理。

钢支撑稳定至关重要，如果不够稳定很有可能引发安全事故，不仅会影响正常施工进度，而且对人员生命安全带来威胁，所以，要提高重视程度，制订完善的施工方案，严格按照要求执行，保证钢支撑的稳定性，从而提升基坑施工的安全性。

10 结语

综上所述，本文对大跨度地铁车站深基坑中的钢支撑施工技术进行了探讨，可以为实际施工开展提供有力支持。钢支撑施工具有复杂性、难度大等特点，施工过程中涉及多个环节，因此要加强控制，保证施工正常开展。对于关键部位要进行有效管理，消除不利影响因素，提升钢支撑稳定性，保证深基坑施工安全。