论文部分内容阅读
摘要：文章以某地明挖隧道单箱双室箱型结构为例，探究了明挖隧道深基坑施工中钢支撑技术的具体实践，以便全面了解该项技术的实践价值与效果，推广于施工行业中。
关键词：明挖隧道;深基坑;钢支撑技术
某地深基坑明挖隧道单箱双室箱型结构，工程为由西向东布置，穿过两个主要交通路口基坑深0.9～14.7m（泵房处18.3m），基坑宽度29.3～52.8m。而工程基坑位置位于长江中路高架下方，施工期间市政车辆对基坑周边反复碾压，场外四周道路地下管线密集，为保障基坑的施工质量以及减少对管线工程的扰动，决定采用明挖隧道深基坑钢支撑技术，技术具体实践内容如下。
一、 明挖隧道深基坑施工中钢支撑技术实践策略
（一） 钢围檩、型钢连系梁施工技术策略
1. 施工内容
钢围檩、施工也包括基坑内、基坑外、安装拆除三个环节，其中基坑内施工包括测量放型钢连系梁线与支撑定位;三角牛腿焊设与预埋件事先埋设;钢围檩、型钢连系梁吊装、焊接;质量验收等内容。基坑外工作主要为准备以及服务性工作内容，如工料运输、人员准备、吊装设备就位等。吊装作业时对施工区域的安全防护以及吊裝作业的安全指挥。
2. 施工实践
该部分施工实在土方开挖过程中进行操作作业，其中最大部分为难度是在钢围檩、型钢连系梁吊装、焊接施工，其需要做好钢围檩的安装、型钢连系梁以及格构柱结点的连接，再根据施工平面图、维护结构大样图、纵横断面图等进行安装;鉴于构件重量发生变化，现场配备一台50吨履带吊机，来更好的进行不同重量构配件的吊装作业，使用吊机吊装时应设置两个吊点，2根钢丝绳受力，吊点位置设置在钢围檩、型钢连系梁两端靠近中心1/3位置，保证起吊的稳定性;履带吊装作业区域需提前做好安全防护，对吊装作业区域进行现场封锁保证作业区域内的人身安全，由专业司索工就你行吊装指挥，防护人员现场进行安全防护，避免发生意外危险。
（二） 钢支撑技术实践策略
1. 施工内容
钢支撑架设施工主要包括三个环节：基坑内、基坑外、安装拆除三个环节。其中基坑内包括测量放线与支撑定位、三角牛腿焊设、钢支撑与吊装就位、钢支撑施加预应力、钢支撑活络端伸缩、施工质量验收等内容;基坑外施工包括吊装准备、机具与材料运输、配料、拼装、验收等内容;支撑拆除时需要在钢筋混凝土结构强度达到设计要求后方可进行拆除。
2. 施工实践
在展开正式施工前，应对钢管支撑进行拼装，根据每段要求将不同长度钢支撑钢管件组装起来，使用螺栓进行连接，保持连接位置稳定，避免出现受力不均问题。
（1）在测量放线与支撑定位过程中，应由专业团队负责，实现精准测量，并明确给出钢支撑标高、轴线位置参数，保障施工中测量数据统一;并进行误差验证，保障无误后，使用红油漆做标记。
（2）在钢支撑架设前应检查钢围檩上对钢支撑端头的支垫钢板焊接处和型钢连系梁三角牛腿焊接处，在基坑两侧钢围檩上设置厚度为20mm的搁置装置是否自安装过程中进行损坏，型钢连系梁的焊接处是否在后期施工中进行损坏，钢围檩上支垫钢板和型钢连系梁都是主要承载钢支撑和基坑压力荷载传递的主要构件，一旦损坏会对钢支撑的架设固定以及荷载传递带来很大危险。
（3）钢支撑与固定环节中，应提前做好固定准备，使用钢支撑更好的与钢围檩上垫板相结合，并使用直径为20mm的钢丝绳捆绑钢支撑后与侧墙主筋软性连接，避免出现支撑坠落。本次施工使用50t的履带吊机进行吊装，在专职指挥及牵引下平稳吊装放置在支撑牛腿上，此时支撑仍需在吊车的牵引下，待支撑与格构柱联系牢靠并施加应力后方能撤去吊绳，在支撑吊装过程中必须保持钢支撑平稳，不得碰撞钢支撑，以确保支撑无变形。。
（4）钢支撑预应力施加过程中，根据设计要求施加预应力，形成完整而稳定的围护支撑系统，钢支撑轴力施加使用两台200T油顶，两端对称加压，第二道施加预应力为计算轴力的60%，标准段第三～四道、端头第三～第六道施加预应力为计算轴力的70%，并按要求复加钢支撑预应力。
（5）基坑外的内容主要以支撑技术施工准备为主，按照要求展开即可。在完成施工后要对整个施工情况进行复检，将支撑水平位置偏差控制在20mm范围内、支撑两端标高偏差控制在≤15mm范围内、支撑的挠曲度偏差控制在≤1/1000范围内，保证连接螺栓处于拧紧状态，支撑轴力参数满足施工设计要求。
（6）当两侧主体混凝土强度达到设计要求后，可组织拆除支撑，先进行支撑轴力减压，拆除钢支撑两端活络头内钢楔，在使用履带吊机拆除钢管，最终拆除钢围檩、型钢连系梁。
二、 明挖隧道深基坑施工中钢支撑技术实施效果
本次施工中考虑到工程基坑位置地质条件、水文条件以及地下管线分布情况较为复杂，钢支撑技术的使用能够有效提升基坑的稳定性，利用预应力的配合形成完整的围护结构，便于基坑内钢支撑形成一套完成的支持体系。为后续的施工提供更加安全的施工环境。也体现出钢支撑施工在明挖隧道中的重要性，更能体现出钢支撑对明挖隧道的安全性。通过基坑的每次监测数据对钢支撑进行预压力调整来更好的维护基坑的稳定性，也最终使施工安全、施工进度以及施工质量达到预期施工目标。
三、结束语
综上所述，明挖隧道深基坑施工中钢支撑技术不仅原理简单、操作便捷，且具有良好的施工效果，在提升基坑稳定性上发挥着重要价值。因此，在面对复杂施工情况以及地址条件时，可采用该方法进行基坑处理，增强基坑的承载能力，维持基坑持续稳定。文章以实际案例分析的放肆探究了该项技术的具体应用与效果，希望行业内认识到该项技术的重要价值，积极的推广于施工实践当中。
参考文献：
[1]金生吉，陈华，舒哲， 等.明挖公路隧道基坑钢支撑轴力监测与数值模拟分析[J].隧道建设，2018，38（5）：740-746.
[2]徐中华，宗露丹，沈健， 等.邻近地铁隧道的软土深基坑变形实测分析[J].岩土工程学报，2019，41（z1）：41-44.
[3]吴春勇，庞文喻，王晨， 等.珠三角深厚软土区公路隧道深基坑施工安全控制研究[J].土木工程，2018，7（01）：48-55.
（作者单位：中铁七局集团郑州工程有限公司）
关键词：明挖隧道;深基坑;钢支撑技术
某地深基坑明挖隧道单箱双室箱型结构，工程为由西向东布置，穿过两个主要交通路口基坑深0.9～14.7m（泵房处18.3m），基坑宽度29.3～52.8m。而工程基坑位置位于长江中路高架下方，施工期间市政车辆对基坑周边反复碾压，场外四周道路地下管线密集，为保障基坑的施工质量以及减少对管线工程的扰动，决定采用明挖隧道深基坑钢支撑技术，技术具体实践内容如下。
一、 明挖隧道深基坑施工中钢支撑技术实践策略
（一） 钢围檩、型钢连系梁施工技术策略
1. 施工内容
钢围檩、施工也包括基坑内、基坑外、安装拆除三个环节，其中基坑内施工包括测量放型钢连系梁线与支撑定位;三角牛腿焊设与预埋件事先埋设;钢围檩、型钢连系梁吊装、焊接;质量验收等内容。基坑外工作主要为准备以及服务性工作内容，如工料运输、人员准备、吊装设备就位等。吊装作业时对施工区域的安全防护以及吊裝作业的安全指挥。
2. 施工实践
该部分施工实在土方开挖过程中进行操作作业，其中最大部分为难度是在钢围檩、型钢连系梁吊装、焊接施工，其需要做好钢围檩的安装、型钢连系梁以及格构柱结点的连接，再根据施工平面图、维护结构大样图、纵横断面图等进行安装;鉴于构件重量发生变化，现场配备一台50吨履带吊机，来更好的进行不同重量构配件的吊装作业，使用吊机吊装时应设置两个吊点，2根钢丝绳受力，吊点位置设置在钢围檩、型钢连系梁两端靠近中心1/3位置，保证起吊的稳定性;履带吊装作业区域需提前做好安全防护，对吊装作业区域进行现场封锁保证作业区域内的人身安全，由专业司索工就你行吊装指挥，防护人员现场进行安全防护，避免发生意外危险。
（二） 钢支撑技术实践策略
1. 施工内容
钢支撑架设施工主要包括三个环节：基坑内、基坑外、安装拆除三个环节。其中基坑内包括测量放线与支撑定位、三角牛腿焊设、钢支撑与吊装就位、钢支撑施加预应力、钢支撑活络端伸缩、施工质量验收等内容;基坑外施工包括吊装准备、机具与材料运输、配料、拼装、验收等内容;支撑拆除时需要在钢筋混凝土结构强度达到设计要求后方可进行拆除。
2. 施工实践
在展开正式施工前，应对钢管支撑进行拼装，根据每段要求将不同长度钢支撑钢管件组装起来，使用螺栓进行连接，保持连接位置稳定，避免出现受力不均问题。
（1）在测量放线与支撑定位过程中，应由专业团队负责，实现精准测量，并明确给出钢支撑标高、轴线位置参数，保障施工中测量数据统一;并进行误差验证，保障无误后，使用红油漆做标记。
（2）在钢支撑架设前应检查钢围檩上对钢支撑端头的支垫钢板焊接处和型钢连系梁三角牛腿焊接处，在基坑两侧钢围檩上设置厚度为20mm的搁置装置是否自安装过程中进行损坏，型钢连系梁的焊接处是否在后期施工中进行损坏，钢围檩上支垫钢板和型钢连系梁都是主要承载钢支撑和基坑压力荷载传递的主要构件，一旦损坏会对钢支撑的架设固定以及荷载传递带来很大危险。
（3）钢支撑与固定环节中，应提前做好固定准备，使用钢支撑更好的与钢围檩上垫板相结合，并使用直径为20mm的钢丝绳捆绑钢支撑后与侧墙主筋软性连接，避免出现支撑坠落。本次施工使用50t的履带吊机进行吊装，在专职指挥及牵引下平稳吊装放置在支撑牛腿上，此时支撑仍需在吊车的牵引下，待支撑与格构柱联系牢靠并施加应力后方能撤去吊绳，在支撑吊装过程中必须保持钢支撑平稳，不得碰撞钢支撑，以确保支撑无变形。。
（4）钢支撑预应力施加过程中，根据设计要求施加预应力，形成完整而稳定的围护支撑系统，钢支撑轴力施加使用两台200T油顶，两端对称加压，第二道施加预应力为计算轴力的60%，标准段第三～四道、端头第三～第六道施加预应力为计算轴力的70%，并按要求复加钢支撑预应力。
（5）基坑外的内容主要以支撑技术施工准备为主，按照要求展开即可。在完成施工后要对整个施工情况进行复检，将支撑水平位置偏差控制在20mm范围内、支撑两端标高偏差控制在≤15mm范围内、支撑的挠曲度偏差控制在≤1/1000范围内，保证连接螺栓处于拧紧状态，支撑轴力参数满足施工设计要求。
（6）当两侧主体混凝土强度达到设计要求后，可组织拆除支撑，先进行支撑轴力减压，拆除钢支撑两端活络头内钢楔，在使用履带吊机拆除钢管，最终拆除钢围檩、型钢连系梁。
二、 明挖隧道深基坑施工中钢支撑技术实施效果
本次施工中考虑到工程基坑位置地质条件、水文条件以及地下管线分布情况较为复杂，钢支撑技术的使用能够有效提升基坑的稳定性，利用预应力的配合形成完整的围护结构，便于基坑内钢支撑形成一套完成的支持体系。为后续的施工提供更加安全的施工环境。也体现出钢支撑施工在明挖隧道中的重要性，更能体现出钢支撑对明挖隧道的安全性。通过基坑的每次监测数据对钢支撑进行预压力调整来更好的维护基坑的稳定性，也最终使施工安全、施工进度以及施工质量达到预期施工目标。
三、结束语
综上所述，明挖隧道深基坑施工中钢支撑技术不仅原理简单、操作便捷，且具有良好的施工效果，在提升基坑稳定性上发挥着重要价值。因此，在面对复杂施工情况以及地址条件时，可采用该方法进行基坑处理，增强基坑的承载能力，维持基坑持续稳定。文章以实际案例分析的放肆探究了该项技术的具体应用与效果，希望行业内认识到该项技术的重要价值，积极的推广于施工实践当中。
参考文献：
[1]金生吉，陈华，舒哲， 等.明挖公路隧道基坑钢支撑轴力监测与数值模拟分析[J].隧道建设，2018，38（5）：740-746.
[2]徐中华，宗露丹，沈健， 等.邻近地铁隧道的软土深基坑变形实测分析[J].岩土工程学报，2019，41（z1）：41-44.
[3]吴春勇，庞文喻，王晨， 等.珠三角深厚软土区公路隧道深基坑施工安全控制研究[J].土木工程，2018，7（01）：48-55.
（作者单位：中铁七局集团郑州工程有限公司）