浅谈地铁工程钢支撑安装施工技术
中铁二局第二工程有限公司成都地铁3号线3标陈宇坤
摘要成都地铁3号线一期工程土建3标一号桥站场地狭窄，工期紧张。

钢支撑在确保基坑安全，保证工期的前提下，提供了有利施工保障。

关键词钢支撑深基坑施工工艺
前言：
钢支撑除了自重轻、安装和拆除方便、施工速度快以及可以重复使用等优点外，安装后能立即发挥支撑作用，对减少由于时间效应或增加的基坑位移，是十分有效的。

本文介绍了成都地铁3号线3标一号桥站钢支撑的一整套施工方法，对类似工程具有一定的参考价值。

1、概述
一号桥站为成都地铁3号线一期工程的中间站，位于府河北侧，府青路一段与建设北路一段交叉口，沿府青路一段南北向布站。

本站为地下二层三跨岛式车站，站台宽度为12m 岛式站台。

车站全长196m，标准段宽20.7m，本站竖向设3道支撑，支撑竖向间距为6.5m、6.0m，钢支撑水平间距2.5～3.1m；第一层支撑支于冠梁上，第二、三层支撑于由两根I45b 型工字钢及钢板构成的钢围檩上。

由于钢支撑安装和拆除方便，对减少由于时间效应或增加的基坑位移，缩短工期，起到了很好的效果，在地铁工程施工中已得到了广泛使用。

2、施工工艺及方法
（1）工艺流程 （2）施工方法
1）施工准备
①由于受场地限制，钢支撑的安装由人工配合桁吊完成。

②钢支撑场内组装,拼装成完全能吊装的单根成型钢支撑。

钢支撑场内组装成品数量要有积余，确保土方一旦开挖好就有成根钢支撑吊装。

③装配件加工,钢支撑装配件加工主要有钢围檩、固定端和活动端支座以及支座固定螺栓，支座牛腿、支座钢板等。

支座固定螺栓采用膨胀螺杆。

装配件均在车间统一加工、分类堆放。

④钢围檩采用I45C 双拼工字钢，双拼工字钢示意图5-3。

图5-2钢支撑安装工艺流程图 基坑开挖
桩间砼喷射
腰梁安装 装配件组装固定
吊装钢支撑 钢支撑预应力施加
楔块锁定
装配件加工
桩主筋凿出焊接牛腿
施工监测 钢支撑组装
2）施工方法
①钢支撑采用φ600，δ=16mm 的钢管，按设计宽度分段加工制作，钢管与围护桩之间的变化值，以及冠梁或腰梁差值均以钢楔块调整。

②土方开挖到标高后，定出钢支撑位置，在工字钢上焊接角钢三角支架。

钢围檩就位时，缓慢放在三角钢支架上，防止冲击钢支架。

③中间节段就地拼装，眼位对齐，同时保证活动端较宽位置支撑于腰梁上。

端头安装先安装好固定螺栓，再安装吊环螺栓和角钢支架，待腰梁（钢围檩）固定好后再安装端头。

活动端头示意如图5-4所示：
护预埋钢板桩围垫木三角支架钢锲块钢牛腿活动支腿腰梁钢管图5-4 钢支撑活动端头示意图示意图
图5-3 45C 双拼工字钢示意图
④钢支撑节段拼好后，进行吊装就位。

用两台千斤顶在活动端按级差50kN逐级施加预应力，施加预应力值按设计要求。

根据以往类似基坑工程钢支撑施工经验加至设计支撑轴力的60%无明显衰减时停止，以液压表读数计算预加力为控制依据。

钢支撑一端为固定支座，另一端为活动支座。

钢支撑预加轴力依靠两台液压千斤顶完成，千斤顶能力满足设计预加轴力的要求。

千斤顶安装在自制双绞管箍形结构上。

预加轴力时，双绞管箍箍在支撑钢管的两侧，千斤顶顶在腰梁上施加预应力时，通过管箍顶住钢管支撑上的两个钢支托将预加轴力传递给钢管支撑。

千斤顶动力，由专用电动油泵提供。

钢支撑平面布置图如图5-5所示，钢支撑剖面图如图5-6所示：
图5-5 钢支撑平面布置图
图5-6 钢支撑剖面图
3、确保钢支撑稳定的技术措施
⑴钢支撑拼装过程中
①钢支撑安装时，腰梁、端头、千斤顶各轴线保持在同一轴线上，为确保平直，钢支撑上节段两端法兰盘螺栓应按对角顺序同时拧紧。

拼装最终偏心值不大于20mm。

②钢支撑端部设φ16钢筋吊环，通过钢丝绳或钢筋连系在钻孔排桩上，以防坠落。

施加预应力后嵌入的钢垫块用φ6钢筋焊接串联在一起。

③钢支撑安装前检查临时支柱的垂直度，若不垂直要进行矫正；然后把所抬钢支撑的2H300×150×12×10抬梁安设在相邻两临时支柱上，并且紧固好，确保钢支撑吊装上只有很小的自重下挠度，便于加预应力固定。

预应力施加完成后用卡箍把钢支撑锁定在H型钢抬梁上。

④施工中注意防止落物冲击和施工机械碰撞钢支撑，以避免钢支撑受横向荷载，加大弯矩，造成钢支撑失稳或弯折。

⑵基坑开挖过程中，采用中心挖槽法，以防止机械碰撞支撑。

⑶信息化施工确保钢支撑稳定
在基坑开挖时，布设围护桩水平变形测点，控制钢支撑的水平变形量。

在基坑开挖至钢支撑架设标高处后立即架设钢支撑，并布置钢支撑轴力监测点，监测钢支撑轴力变化值和围护桩收敛变形值，据以判断围护结构的受力和稳定情况。

4、钢支撑拆除
⑴拆除时间
为防止结构开裂，钢支撑的拆除时间按设计要求进行。

⑵拆除顺序
拆除顺序：施作底板防水层→底板混凝土浇注→拆除第三道撑→施工负二层侧墙及中板→拆除第二道撑→施工负一层的顶板及侧墙→拆除第一道撑→防水及回填土方。

⑶钢支撑拆除方法
用20T吊车将钢支撑托起，在活动端设200T千斤顶，施加轴力至钢楔块松动取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔，然后再分节吊出钢支撑。

5、关于钢支撑改进建议
目前使用的钢支撑均采用φ600的钢管，由于钢支撑在使用机械吊装就位后，作业人员需在钢支撑上进行取钢丝绳操作，由于工人的安全意识，以及现有的施工工艺，不可避免作业人员直接在支撑上行走进行作业，以及使用过长的安全带，在坠落后带来的严重的二次伤害。

我对钢支撑改进的建议就是在钢支撑拼装节两段上直接焊制栏杆，让操作人员有系挂安全带的平台，不会造成严重的二次伤害。

6、结语
钢支撑安装施工的快速便捷，给工期紧张的地铁施工提供了便利，在政府提倡“还道于民”的思想上我们企业给予了大力支持。

参考文献
《成都地区基坑工程安全技术规范》（DB51T5072-2011）
《成都地铁3号线一期工程初步设计审查》及专家审查意见
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）。