地铁车站端头井基坑支撑体系.doc

地铁车站端头井基坑支撑体系在地铁车站端头井基坑施工中，支撑体系的选择和施工是保障安全的重要基础。文章介绍了地铁一号线漕宝路站北端头井、汉中路站端头井、轨道交通明珠线二期浦东大道站南端头井的支撑布置形式、支撑施工技术及基坑施工的相关技术。作者对3种斜撑支座提出自己的看法，愿与同行商榷。1地铁车站端头井支撑体系在地铁车站的施工中，由于端头井是盾构隧道施工的工作井，其开挖深度和基坑的支撑体系均比标准段要复杂，因此，支撑体系在端头井施工中起着十分重要的作用，它影响着整个基坑和周围环境的安全。基坑的支撑体系主要有钢支撑体系、钢筋混凝土支撑体系、钢筋混凝土和钢支撑的混合体系等类型，其布置形式主要有双向井格型、斜撑加直撑型、斜撑型、封闭式框架支撑型、圆弧型等。由于地铁车站端头井的平面尺寸一般宽度为20多米，因此，主要采用钢支撑，地铁一号线漕宝路站北端头井、新闸路站端头井主要采用双向井格型，汉中路站端头井开始使用斜撑加直撑型布置形式，因斜撑体系具有形式简洁、安全可靠、便于施工、节约成本等优点，目前地铁车站端头井主要采用斜撑型支撑布置形式。1.1双向井格型钢支撑漕宝路站北端头井（上海地铁试验工程的一部分，施工时间较早）采用地下连续墙围护，双向多道支撑明挖施工，基坑平面尺寸为28.8m×20.6m，连续墙厚0.65m，深度为21.5m，基坑开挖深度约13.4m。支撑体系的布置形式采用钢支撑双向井格型（见图1），基本都是直撑（间距为3m左右），这种支撑布置形式的优点是支撑受力形式简单，较易控制基坑围护的变形，基坑支护体系较稳定；其缺点是需在端头井和标准段之间设置一堵封头墙，支撑投入量较大，且形成的网格形状对挖土等施工有一定影响，在施工操作、工期以及经济方面有一定的弊端。1.2斜撑加直撑型钢支撑地铁一号线汉中路西端头井24.6m?12.55m，基坑开挖深度约16m，采用600mm厚地下连续墙围护。原设计方案采用钢支撑双向井格型，经方案的优化，调整为斜撑加直撑型的布置形式（见图2）。其施工比井格型支撑体系简便，基坑开挖、支撑安装等也比较方便，并且省去了1堵封头墙和26根支撑，经济效益明显。1.3斜撑型支撑体系轨道交通明珠线二期浦东大道站南端头井23.7m?15.3m，基坑开挖深度约17.7m，采用800mm厚地下连续墙围护，深度方向设置5道支撑，支撑的平面布置采用目前较常用、较典型的斜撑型支撑体系形式（见图3），在4个阴角处采用三角形钢筋混凝土薄板支撑，并在与标准段连接的转角处外阴角进行土体加固，有效地控制了转角幅和“Z”字幅的变形。2支撑施工技术端头井基坑施工中，第一道和最底下一道支撑及端头井与标准段交接处支撑的布置、阴角的变形控制是有效控制端头井基坑变形的重要环节。⑴端头井的三侧是连续的围护结构，只有与标准段连接处是开口的。在端头井基坑开挖施工时，一定要先施工控制开口变形的支撑，即“锁口”撑，“锁口”撑，特别是采用地下连续墙围护时，端头井与标准段连接处的“Z”幅地下墙上一定要设置直撑，以防止转角的围护结构产生转动。⑵当采用地下连续墙做围护结构时，由于转角幅和“Z”字幅边长较短，可用三角形钢筋混凝土薄板支撑替代小角撑，并在转角的外阴角处进行土体加固，对转角幅和“Z”字幅起到稳定作用。⑶基坑的第一道支撑主要有钢支撑和钢筋混凝土支撑2种，在基坑开挖初期，用钢支撑作为第一道支撑时，能限制围护结构向坑内位移，但基坑开挖深度较大后，浅部接触面土压力削减，会出现支撑与围护结构脱开的现象，使第一道钢支撑失去作用，需采取可靠的支托或吊挂措施，防止支撑因端部移动而脱落，造成安全事故；若采用钢筋混凝土支撑，不仅可以限制围护结构向内位移，而且可以限制围护结构向外位移，对加强围护结构的整体性起到较好的作用。当基坑等级较高、周围环境复杂时，采用支撑和地面平齐的形式。⑷安装最底下一道支撑至基坑底板混凝土浇筑完成，约需10天左右，一般均采用钢支撑。由于钢支撑具有安装施工快、发挥作用快以及可复加应力等优点，可以做到随挖随撑，既加快了施工进度，又控制了基坑的变形。为了不影响主体结构工程施工，减少围护结构的位移，最底下一道支撑的标高应尽可能降低，但与主体结构底板之间的净距通常应大于600mm，并满足主体结构预留钢筋时所要求的净空。3基坑施工相关技术⑴目前，端头井基坑的支撑多为斜撑，为此，在斜撑与围护结构的交点处需设置斜撑支座，使之与斜撑正交。常用的斜撑支座有普通型、装配式、嵌入式3种。①普通斜撑支座是使用最多的、最为成熟的、安全可靠性较高的一种斜撑支座形式，它是先在地下墙中预埋钢板，当基坑开挖到支撑位置时，采用钢板在预埋件上现场焊接斜撑支座。由于需现场焊接，造成施工时间较长（一般焊接1个支座需要6~7h），这样就使基坑暴露时间较长，支撑发挥作用的时间滞后，使围护结构和地表的变形较大。②