钢支撑挂板法施工工艺在地铁基坑支护结构中的应用

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年2月(中)5期   作者:刘海双 崔小亚
[导读] 无法完全实现对偏差位置的修正,导致钢支撑轴力传递不均,且预埋的钢板无法实现循环利用。
刘海双 崔小亚
中交路桥建设有限公司总承包分公司,北京 昌平 102200
【摘要】随着国家基础工程的建设和轨道交通的快速发展,地铁施工技术也在不断创新,根据地铁站所处的位置与地形的不同,目前常采用的施工方法包括:明挖顺作、明挖逆作、盖挖顺作、盖挖逆作以及盾构法,在地铁明挖法施工中,围护结构多采用混凝土支撑或钢支撑作为支护结构。第一道钢支撑通常支撑在冠梁上,为保证钢支撑轴力有效传递,会在冠梁中对应位置预埋钢板。钢板一般采用人工安装,作业效率低,且在钢板安装及混凝土浇筑过程中,易使钢板产生位置偏移或者角度偏移,且在后期进行钢支撑架设时,无法完全实现对偏差位置的修正,导致钢支撑轴力传递不均,且预埋的钢板无法实现循环利用。而挂板法施工工艺的应用不仅可以避免钢板安装产生位置偏差,而且可以提高钢板安装效率、节约施工工期,同时实现节约钢材。
        关键词:明挖车站,围护结构,钢支撑,挂板。
        1、明挖地铁围护结构施工?
明挖地铁车站基坑围护结构通常采用围护桩或地连墙加钢支撑、混凝土支撑的支护结构形式,基坑土方侧压力通过冠梁传递至混凝土支撑或钢支撑,当采用钢支撑形式时,钢支撑端头钢板普遍采用预埋的形式进行安装。
        通常钢板预埋设计结构形式如下图所示,冠梁高度800mm,预埋钢板高度800mm,厚度20mm,在预埋钢板背后均匀布设4*4=16根钢筋(直径18mm),钢筋与钢板焊接连接,钢板安装时将钢筋锚入冠梁内部。

        在冠梁模板安装固定之前,通过人工将预埋钢板安装到设计位置,并进行固定,保证竖向垂直度。在钢板安装过程中,需要为钢板安装提供作业面,且钢板背后钢筋通常与冠梁纵向主筋发生位置冲突,造成预埋钢板偏位、移位;对于重量较大的预埋钢板,安装难度较大且费时较长,安装效率低。在冠梁混凝土浇筑过程中,伴随着混凝土倾倒及振捣过程中的冲击力,预埋钢板位置可能会发生移动,垂直度发生变化,在后期钢支撑架设时偏差难以修正,造成钢支撑轴力传递不均。
        2、挂板法施工工艺的介绍
        为解决以上问题,将钢板预埋调整为挂板施工的措施。在挂板法施工工艺设计中,将设计预埋钢板高度增加10cm,另增加一个800x200x20钢板水平放置(钢板预留不少于2个膨胀螺栓孔,膨胀螺栓规格及数量通过计算获得),通过3块80x80x12直角肋板与竖向钢板焊接牢固,形成半成品。待冠梁混凝土达到一定强度后,通过膨胀螺栓将钢板固定,悬挂于冠梁顶部。

挂板法施工工艺设计图如图所示。

3、挂板法施工工艺优点
挂板法施工工艺的应用有利于解决以下问题
(1)挂板可以单独加工,不占用冠梁钢筋绑扎和冠梁模板作业时间,节约工序时间,提高施工效率,缩短施工工期;
挂板加工工艺简单、安装方便,适用于狭小作业面。解决了钢板预埋安装困难、需增加安装作业面的问题。
(2)挂板施工在冠梁混凝土达到一定强度后进行悬挂安装,安装时根据设计要求在基坑两侧精确定位,安装前只需要保证冠梁与钢板接触面平整即可。避免了预埋钢板安装固定不牢及混凝土振捣作业引起的角度偏差,且避免了基坑左右两边钢板不同心、位置偏差等不易纠正的问题。
(3)便于施工过程中钢支撑的位置调整
当因施工需要或工程变更影响,需要对钢支撑位置进行调整时,预埋钢板无法实现位置调整。采用挂板法安装的钢支撑,容易实现钢支撑位置调整、平移,并能保证施工的安全。
(4)实现钢板回收利用,节约材料和成本。
预埋钢板锚入冠梁混凝土中、不易拆除,无法实现重复利用。挂板只需将膨胀螺栓拆除即可实现回收再利用。
(5)减少后期钢板拆除的费用
地铁车站施工完成后,需要对支护结构进行拆除,预埋钢板通过16根钢筋锚入冠梁,拆除困难,增加了拆除的费用和拆除时间。而悬挂钢板拆除简单,节约了拆除的费用和时间。
5.挂板法施工技术推广应用
伴随着新技术、新材料、新工艺的不断推广,在保证施工质量和安全的情况下,现场更加倾向于采用简便、高效、经济、适用的施工工艺。挂板法施工工艺满足施工简便、作业效率高、经济适用的特点,在车站支护结构中具有较大的推广意义,尤其是针对小规模明挖车站,更能达到节约工期和成本的目的。
6.总结
在车站基坑支护结构中,在保证施工安全的前提下,相对于传统的预埋钢板施工工艺,钢支撑挂板法施工工艺简单,质量可控,施工精度高,节约人工成本,提高施工效率,实现钢板材料重复使用,同时节约了拆除作业的费用。在提高经济效益的同时符合“建设绿色创新型工地”的发展理念,也是也是响应政府“打响蓝天保卫战”的优良举措,具有一定的推广价值。
参考文献
[1]詹必雄,缪军,黄锋,刘飞龙,朱丰.紧邻高铁线深基坑下挂板式支护技术[J].施工技术,2016,45(07).
[2]赵海燕,赵军.建筑基坑支护中钢板支护结构施工技术的应用研究[J].建材与装饰,2019(16).?
[3]韩自刚.地铁车站工程深基坑支撑轴力监测与分析[J].现代物业(中旬刊),2019(04).
[4]李松,孟铁兵,赵淑容.大跨度基坑钢支撑施工技术[J].建筑技术开发,2013,40(04).
作者简介
刘海双,女,出生年月:1992年9月,学位:经济学硕士学位,职称:助理工程师。
崔小亚,男,出生年月:1987年4月,学位:工学学士学位,职称:中级工程师。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: