大跨度地鐵車站深基坑中的鋼支撐施工技術探究

青山雄

摘 要：現階段的城市交通體系中，地鐵已然成為了重要組成，與其他類型的交通項目相比，地鐵工程為地下工程，尤其是地鐵車站建設，很多都面臨著大跨度、深基坑的施工難題，常規的施工工藝和技術無法達到良好的施工要求，為克服結構難題，鋼支撐支護施工技術更為有效，但鋼支撐施工技術應用的過程中需注意的技術要點較多，為提升支護效果，應嚴格遵守相應的技術標準。基于此，本文詳細分析了大跨度地鐵車站深基坑項目中的鋼支撐技術要點，對同類型項目實施具有一定的指導價值。

關鍵詞：大跨度;地鐵車站;深基坑;鋼支撐施工技術

地鐵工程項目建設時面臨的技術難題相對較多，尤其是大跨度、深基坑地鐵車站建設時，如果缺乏相應的支護體系建設，基坑開挖的過程中可能會伴隨著一定的安全事故出現，安全事故的發生對地鐵車站深基坑施工效率、效益都極為不利。因為鋼支撐技術的支護優勢，在大跨度地鐵車站深基坑施工作業中的應用非常有效，各個工程企業都應該從自身的實際情況出發，加強鋼支撐技術的規范化應用。

1 地鐵深基坑工程特點

對地鐵工程項目而言，深基坑作業是其中的重要環節，與一般的建筑深基坑作業相比，地鐵深基坑施工兼具以下幾個方面的特點：（1）規模龐大且總體的結構復雜;（2）地下管線密集且各類管線交叉分布;（3）基坑開挖過程中要對變形加以科學控制。

2 工程概況

以某城市的某一地鐵車站為例，該車站主體基坑深度約23.48 m～24.988 m，為深基坑施工作業，且周邊的建筑物密集，根據現場調查，最終采用內支撐+鉆孔灌注型式支護方式。該車站中心里程為YDK37+404.157，主體部分設計分界里程YDK37+206.457～YDK37+472.393，總長265.936 m。

3 大跨度鋼支撐施工

大跨度地鐵車站深基坑施工中的鋼支撐施工，在利用這一技術開展支護施工作業時，一般要利用龍門吊整根安裝的方式，但在安裝作業中，相關施工人員要密切監測土方開挖的具體情況。深基坑施工作業中，土方開挖中伴隨著很多的安全風險，為提升開挖質量和安全，施工人員在開展開挖作業時要嚴格遵循相應的開挖順序，以提升鋼支撐安裝質量。大跨度鋼支撐涉及了多個環節和流程，為保障整體的施工質量，必須要做好細節處理。鋼支撐施工流程如圖1所示。

3.1 鋼支撐構造設計

3.1.1 鋼支撐整體設計

在面臨大跨度、深基坑地鐵車站施工作業時，經由支護結構對比，如果選用的是鋼支撐施工技術，首先應根據現場的情況來進行鋼支撐的整體設計。因為工程現場的基坑跨度和深度都相對較大，在施工作業開展的過程中，一般需將其劃分為多個單元來開展構件加工。單根鋼支撐長度的確定對鋼支撐體系極為關鍵，在這一指標確定時，應以基坑寬度作為劃分標準，將多個鋼支撐單元在現場完成拼接，為保持拼接質量，利用螺栓拼接方式，在拼接以后形成完整的單根鋼支撐。在單根鋼支撐結構符合相應的要求后，將千斤頂支托架焊接在鋼支撐活動接頭箱室兩端，以為后續的預應力施加提供便捷。

3.1.2 鋼支撐端頭設計

鋼支撐設計時的端頭設計也相對重要，當下的鋼支撐技術發展條件下，可選擇的端頭形式相對較多，為使得鋼支撐端頭符合大跨度、深基坑地鐵車站的建設施工要求，可以在常規鋼支撐基礎上進行相應的端頭形式優化。

3.2 鋼支撐安裝要點

在鋼支撐的安裝過程中，施工人員要嚴格遵守安裝施工規范，相鄰2根鋼支撐的活動端和固定端需錯開一定位置，以使得后續的施工作業可以順利實施。因為為現場組裝作業，將龍門吊和基坑之間的場地作為組裝場地相對科學，單根鋼支撐只有在拼裝作業全部結束以后才可進入吊裝工序，且在吊裝作業中為保障安全性，要與基坑保持安全距離。土層開挖應遵循分層化原則，開挖高度與鋼支撐架設應相同，并精確放出支撐位置線。有關施工人員要提前焊接處理好三角形鋼支架，在鋼支撐中心處與鋼圍檁做好焊接處理。

3.3 鋼支撐預加軸力方案

在鋼支撐施工技術應用時，對于鋼支撐預加軸力有著極高的要求，為達到良好的施工目標，應借助液壓千斤頂來施加軸力，具體的施工作業中，軸力施加順序有著嚴格的要求，應在活動端兩側對稱逐級開展，有關施工人員需計算預加軸力，并將最終的計算結果換算為千斤頂壓力表讀數。鋼支撐預加軸力施加的過程中，必須要循序漸進緩慢實施，每次的施加力增量都應該符合要求。在施加到設計預加軸力值以后，立即停止繼續加壓，如果此時的壓力表讀數處于穩定狀態下，且預加軸力和鋼支撐軸力監測數據完全相同的情況下，用鋼楔子鎖定在活動端，最大程度上減小軸力損失。

3.4 鋼支撐橈度控制

3.4.1 調整軸力

鋼支撐施工作業中，參與施工作業的各個主體和部門之間要加強各自之間的交流和配合，經由現場檢測和實際的施工要求，對鋼支撐預加軸力加以適當優化，逐級提高的過程也就使得鋼支撐和圍護樁之間更為牢固，保持了圍護結構的側向穩定性。

3.4.2 優化架設工序

鋼支撐架設應利用龍門吊來完成，架設過程中需注意架設速度的科學控制，在鋼支撐到達了托盤上后，應持續一段時間保持龍門掛鉤在特定高度范圍內不脫鉤，以使得鋼支撐的自重得以平衡，使得在施加軸力之前，鋼支撐的順直度符合要求，只有當軸力施加完全結束以后，方可脫鉤。

3.4.3 調整施加軸力位置

安排相應的施工人員對千斤頂在鋼支撐軸心上下位置加以適當調整，將鋼支撐軸心偏差控制在合理的范圍內，通過這種調整，即使在一定的偏心軸力作用下，鋼支撐也不會出現較大的反向彎矩，實現撓度控制。

3.5 保證鋼支撐穩定的措施

基坑開挖的過程中，必須要遵循特定的開挖要求和標準，為提升開挖質量，開挖支架應與支撐架設充分配合，針對鋼支撐周邊的土方，一般采用中心挖槽法開挖方式，這種開挖方式下，不同機械設備之間基本上不會出現明顯的碰撞。對于護坡樁附近的土方，在開挖作業中要借助小型機械設備來完成開挖作業，當開挖到設計標準以后，立即架設鋼支撐并施加預應力。鋼支撐穩定性與基坑穩定性有著直接的關系，因此，在鋼支撐的架設過程中，必須要將其架設到特定位置，并嚴格遵循特定標準來進行預應力的施加，使得斜撐穩定性良好。斜撐施工作業中，施工人員要對每一個施工環節都加以管控，消除不利因素對施工作業的影響，尤其是在鋼圍檁的制作和安裝作業中，強度、穩定性等是關鍵的控制指標，對于鋼圍檁與圍護結構之間的空隙，要嚴格利用素混凝土來回填。

4 結束語

鋼支撐施工技術對于大跨度地鐵車站基坑施工極為有效，經由規范化的鋼支撐施工，可以大大提升支護結構的穩定性，提升基坑施工的安全性。但鋼支撐施工時的技術難度較大，為提升整體的施工質量，施工人員要做好各個環節的技術管理和質量控制，全面保障整體的施工效果。

參考文獻：

[1]劉家鮑.深圳地鐵車站深基坑中的鋼支撐施工技術分析[J].磚瓦，2020（5）：177+179.

[2]劉向龍.地鐵車站深基坑鋼支撐體系施工技術[J].建筑工程技術與設計，2017（28）：348.