深基坑倒撑技术、出土口交错布置技术交流.pdf

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1、轨道交通公司轨道交通公司深基坑倒撑技术、出土口交错布置技术交流天津滨海新区轨道交通B1线一期工程土建施工二标段项目中建六局轨道交通公司2018年11 月26日轨道交通公司轨道交通公司钢支撑倒撑技术钢支撑倒撑技术3出土口交错设置优化出土口交错设置优化4总总 结结5工程概况工程概况1施工难点施工难点2轨道交通公司轨道交通公司1工程概况轨道交通公司轨道交通公司B1线线2标项目位于天津市滨海新区标项目位于天津市滨海新区，包含包含2站站2区间总建筑面积区间总建筑面积29024.3，合同额合同额4.66亿元亿元。欣嘉园北欣嘉园北站为地下二层岛式车站站为地下二层岛式车站，两柱三跨框架结构两柱三跨框架结构，采

2、用明挖顺做施工采用明挖顺做施工，车站总建筑面积车站总建筑面积15600，基坑长基坑长305m，宽宽25.4m，基坑基坑深深17.5m。图图1-1 B1线二标项目平面布置图线二标项目平面布置图轨道交通公司轨道交通公司图图1-2 车站剖面图车站剖面图基坑支护体系采用基坑支护体系采用800mm厚厚地下连续墙地下连续墙，墙深墙深32m，基坑支护采用一道混凝土支撑基坑支护采用一道混凝土支撑+两两道钢支撑和一道换撑道钢支撑和一道换撑。原换撑施工：在主体侧墙内预埋钢板原换撑施工：在主体侧墙内预埋钢板，焊焊接托盘进行倒撑接托盘进行倒撑。800mm厚地下连厚地下连续墙续墙800*800mm钢筋钢筋混凝土支撑混凝

3、土支撑第二道钢支撑第二道钢支撑第三道钢支撑第三道钢支撑换撑换撑轨道交通公司轨道交通公司基坑内基坑内钢支撑净距为钢支撑净距为2.2m，本车站共涉及，本车站共涉及100根钢支撑倒撑根钢支撑倒撑。图图1-3钢支撑平面图钢支撑平面图轨道交通公司轨道交通公司2倒撑施工重点、难点轨道交通公司轨道交通公司1、重点重点坑内含坑内含68m淤泥质粉质粘土，淤泥质粉质粘土，开挖换撑期间极易发生围护变形，开挖换撑期间极易发生围护变形，控制换撑时机及倒撑质量，是重控制换撑时机及倒撑质量，是重点工作点工作。2-1地质纵剖图地质纵剖图轨道交通公司轨道交通公司2、难点难点欣嘉园北站为天津滨海地区在超厚、欣嘉园北站为天津滨海地

4、区在超厚、软土深基坑中软土深基坑中首次取消了格构柱的基坑。首次取消了格构柱的基坑。同时同时支撑间距过密（净距支撑间距过密（净距2.2m），钢支），钢支撑与主体结构柱、中板脚手架施工冲突。撑与主体结构柱、中板脚手架施工冲突。轨道交通公司轨道交通公司3、倒撑施工面临问题如下：倒撑施工面临问题如下：刚支撑刚支撑与主体结构柱施工发生冲突与主体结构柱施工发生冲突。0101钢支撑自身安全差，钢支撑自身安全差，无无 防坠落安全措施防坠落安全措施。0202起重起重吊装精度要求高吊装精度要求高，吊装过程可能发生碰撞。，吊装过程可能发生碰撞。0303主体封顶后期钢支撑主体封顶后期钢支撑拆撑难度大拆撑难度大。040

5、4轨道交通公司轨道交通公司（1）钢支撑与主体施工冲突。）钢支撑与主体施工冲突。钢支撑净距小钢支撑净距小，换撑后与主体柱施工冲换撑后与主体柱施工冲突，主体结构柱无法进行模板搭设，中板突，主体结构柱无法进行模板搭设，中板脚手架搭设困难。脚手架搭设困难。支撑与柱施工冲突支撑与柱施工冲突倒撑平面图倒撑平面图轨道交通公司轨道交通公司（2）钢支撑自身安全差，无防坠落安全措施。钢支撑自身安全差，无防坠落安全措施。倒撑后支撑倒撑后支撑不施加预应力不施加预应力，靠，靠结构变形被动受力。结构变形被动受力。钢支撑钢支撑自重自重完完全全传递给底部托盘，传递给底部托盘，钢支撑需增加钢支撑需增加防坠落安全措施防坠落安全措

6、施，安全风险高，安全风险高。轨道交通公司轨道交通公司（3）起重吊装精度要求高，吊装过程可起重吊装精度要求高，吊装过程可能发生碰撞。能发生碰撞。支撑与侧墙刚性接触，支撑与侧墙刚性接触，预埋预埋钢板钢板渗水处理困难渗水处理困难。钢支撑净距为钢支撑净距为2.2m，吊装过程要求精度，吊装过程要求精度高。同时，支撑与侧墙为刚性连接，围护高。同时，支撑与侧墙为刚性连接，围护结构变形引起侧墙破坏，结构变形引起侧墙破坏，侧墙预埋钢板位侧墙预埋钢板位置容易渗水。置容易渗水。沿侧墙渗水沿侧墙渗水轨道交通公司轨道交通公司（4）主体封顶后换撑拆除困难。）主体封顶后换撑拆除困难。主体封顶后换撑拆除缓慢，主体封顶后换撑拆

7、除缓慢，车站内车站内作作业空间小业空间小，拆除吊装困难，拆除，拆除吊装困难，拆除费用较费用较高。高。轨道交通公司轨道交通公司3钢支撑倒撑技术轨道交通公司轨道交通公司车站换撑量大，排布密，拆除困车站换撑量大，排布密，拆除困难。促使必须找到更佳倒撑方案难。促使必须找到更佳倒撑方案来替代原倒撑方案，来替代原倒撑方案，倒撑能否实倒撑能否实现及选择哪种替代方案，关系到现及选择哪种替代方案，关系到整个工程的结构安全、造价和整整个工程的结构安全、造价和整体工期。体工期。取消钢支撑倒取消钢支撑倒撑撑A采用满堂脚手架采用满堂脚手架取代倒撑取代倒撑B利用底板纵梁利用底板纵梁浇筑墩浇筑墩台台进行倒进行倒撑撑C轨道交

8、通公司轨道交通公司分析分析1、取消原设计钢支撑倒撑、取消原设计钢支撑倒撑直接取消原设计倒撑直接取消原设计倒撑优点：优点：施工方施工方便，节省工期，架体搭设方便便，节省工期，架体搭设方便。我们对基坑整体通过建模受力分析，我们对基坑整体通过建模受力分析，取消后，支撑体系取消后，支撑体系变形过大变形过大。取消原设计支撑取消原设计支撑轨道交通公司轨道交通公司分析分析2、采用扣件式脚手架或盘扣式手采用扣件式脚手架或盘扣式手架取代钢支撑架取代钢支撑采用脚手架进行支撑，脚手架顶在侧采用脚手架进行支撑，脚手架顶在侧墙上起到支撑作用，取消倒撑。墙上起到支撑作用，取消倒撑。优点：架体搭设整体性完整，优点：架体搭设

9、整体性完整，施工工施工工序少，无吊装作业序少，无吊装作业。缺点：缺点：架体使用周期长架体使用周期长，通过通过经济核经济核算架体算架体费用高费用高于钢支撑投入费用。于钢支撑投入费用。利用脚手架直接顶再利用脚手架直接顶再侧墙上取消换撑侧墙上取消换撑轨道交通公司轨道交通公司分析分析3：利用底板纵梁浇筑墩：利用底板纵梁浇筑墩台进行台进行倒撑倒撑通过测量放线，通过测量放线，在底板纵梁上在底板纵梁上预埋预埋钢筋钢筋、浇筑混凝土墩台。、浇筑混凝土墩台。优点：优点：施工工期短，费用低施工工期短，费用低，混凝，混凝土墩柱强度高稳定性好，施工更安土墩柱强度高稳定性好，施工更安全，吊装方便，最重要的是方便主全，吊装

10、方便，最重要的是方便主体封顶后钢支撑拆撑作业。体封顶后钢支撑拆撑作业。缺点：脚手架搭缺点：脚手架搭需要提前进行排线需要提前进行排线，保证支撑在立杆之间。保证支撑在立杆之间。换撑墩台取消预埋钢换撑墩台取消预埋钢板倒撑板倒撑轨道交通公司轨道交通公司经济、工期、安全角度对倒撑的三种方案进行综合性分析，最终确定采用墩台结构进行换撑。经济、工期、安全角度对倒撑的三种方案进行综合性分析，最终确定采用墩台结构进行换撑。三种方案三种方案综合性分析综合性分析1取消取消3墩台墩台2替代替代轨道交通公司轨道交通公司优化一优化一优化二优化二优化三优化三优化四优化四墩台形状进行优化设计墩台形状进行优化设计，确定为下部为

11、长方形上部为直角梯形，起到支撑、定位作用确定为下部为长方形上部为直角梯形，起到支撑、定位作用钢支撑与侧墙接触部位钢支撑与侧墙接触部位加设柔性材料加设柔性材料，避免围护结构及支撑，避免围护结构及支撑体系变形过大造成侧墙硬性破坏体系变形过大造成侧墙硬性破坏底板纵梁与支撑墩柱底板纵梁与支撑墩柱设置隔离层设置隔离层，便于后期拆除，便于后期拆除钢支撑倒撑、拆除期间钢支撑倒撑、拆除期间加强围护结构变形监测加强围护结构变形监测对换撑过程中可能存在问题我们进行全方位的考虑，进行了真实的模拟实验，并进行优化。对换撑过程中可能存在问题我们进行全方位的考虑，进行了真实的模拟实验，并进行优化。轨道交通公司轨道交通公司

12、深化深化1：合理性研究：合理性研究（1）确定支撑墩台形状）确定支撑墩台形状墩台起到墩台起到承重承重、稳固支撑，确保不发生位移，受力均匀、稳固支撑，确保不发生位移，受力均匀，方便浇筑，最终确定为方便浇筑，最终确定为中间空间为中间空间为Y形形。轨道交通公司轨道交通公司（2）墩台位置）墩台位置倒撑墩台设在倒撑墩台设在底板纵梁上底板纵梁上。轨道交通公司轨道交通公司深化深化 2 支撑与侧墙采用柔性接触支撑与侧墙采用柔性接触在支撑与侧墙之间加设一层岩棉被，在支撑与侧墙之间加设一层岩棉被，形成形成柔性连接柔性连接，防止围护结构变形过大造成侧，防止围护结构变形过大造成侧墙变形开裂。墙变形开裂。轨道交通公司轨道

13、交通公司深化深化3墩台与纵梁设置隔离层墩台与纵梁设置隔离层墩台为临时结构，后期进行拆除，墩台为临时结构，后期进行拆除，底板底板纵梁与墩台纵梁与墩台涂刷隔离层涂刷隔离层，便于，便于后期墩后期墩台台拆除不影响纵梁结构。拆除不影响纵梁结构。轨道交通公司轨道交通公司深化深化 4 加强基坑监测加强基坑监测换撑过程换撑过程加密加密监测频率监测频率，监测数据及时分析对比监测数据及时分析对比变形超限停止倒撑变形超限停止倒撑，采取应对措施。采取应对措施。轨道交通公司轨道交通公司墩台进行放样，确定预埋墩台钢筋，确保墩台浇筑混凝土位置准确。墩台进行放样，确定预埋墩台钢筋，确保墩台浇筑混凝土位置准确。轨道交通公司轨道

14、交通公司倒撑墩台支模、浇筑、倒撑实际情况。对后期结构无影响，围护结构稳定可靠。倒撑墩台支模、浇筑、倒撑实际情况。对后期结构无影响，围护结构稳定可靠。轨道交通公司轨道交通公司墩墩台台承载力和稳固性达到目标要求，倒撑期间未出现变形、滑移现象。承载力和稳固性达到目标要求，倒撑期间未出现变形、滑移现象。设想到现实设想到现实轨道交通公司轨道交通公司4出土口位置优化创新轨道交通公司轨道交通公司原设计工筹为欣嘉园站、欣嘉园西站双向始发，欣嘉园北站接收。考虑施工划分在管理过程中不便，原设计工筹为欣嘉园站、欣嘉园西站双向始发，欣嘉园北站接收。考虑施工划分在管理过程中不便，对原工筹进行调整。最终优化确定欣嘉园北站

15、双向始发，欣嘉园站、欣嘉园西站接收，原工筹预留对原工筹进行调整。最终优化确定欣嘉园北站双向始发，欣嘉园站、欣嘉园西站接收，原工筹预留4个盾构出土孔取消个盾构出土孔取消2个出土孔，优化保留个出土孔，优化保留2个出土口个出土口交错进行布置。交错进行布置。欣嘉园西站欣嘉园西站欣嘉园北站欣嘉园北站255.75m255.75m305.08m305.08m明挖法明挖法明挖法明挖法盾构法盾构法盾构法盾构法1262.267m1262.267m866.073m866.073m889.514m889.514m1276.58m1276.58m欣嘉园站欣嘉园站取消取消4个洞口个洞口增加增加2个洞口个洞口轨道交通公司轨

16、道交通公司出土口的优化出土口的优化将弃土坑、管片堆放、搅拌站、周转材料场地、施工便道进一步优化，使得后期盾将弃土坑、管片堆放、搅拌站、周转材料场地、施工便道进一步优化，使得后期盾构施工场地占用面积得到有效控制，更经济、施工有序进行。构施工场地占用面积得到有效控制，更经济、施工有序进行。轨道交通公司轨道交通公司盾构出土孔交错布置，保证了龙门吊的使用效率，盾构出土孔交错布置，保证了龙门吊的使用效率，解解决了盾构左线右线同时出土垂直运输的问决了盾构左线右线同时出土垂直运输的问题。题。轨道交通公司轨道交通公司盾构出土孔交错布设、数量的优化设计、场地环境的合理布置，被其它标段借鉴推广。盾构出土孔交错布设

17、、数量的优化设计、场地环境的合理布置，被其它标段借鉴推广。轨道交通公司轨道交通公司对改进前后的两种方法进行对改进前后的两种方法进行了技术经济比较，在一定的条件了技术经济比较，在一定的条件范围内范围内,取消两个出土孔改变平面取消两个出土孔改变平面位置的方案是安全可行的位置的方案是安全可行的,且综合且综合效益明显。效益明显。轨道交通公司轨道交通公司5总 结轨道交通公司轨道交通公司1、钢支撑倒撑：钢支撑倒撑：围护结构稳定可靠且墩柱承载力和稳固性达到目标要求围护结构稳定可靠且墩柱承载力和稳固性达到目标要求，倒撑期间未出现变形倒撑期间未出现变形、滑移现象滑移现象。优化拆撑后安全系数高优化拆撑后安全系数高，拆除更方便拆除更方便。2、出土口交错布设：有工程量小出土口交错布设：有工程量小、造价低且可保证车站左线右线出土孔同步交叉施工的特点造价低且可保证车站左线右线出土孔同步交叉施工的特点，保保证后续工序顺利进行证后续工序顺利进行，在施工中也积累了宝贵的经验在施工中也积累了宝贵的经验，也将为今后类似盾构施工带来了积极的推也将为今后类似盾构施工带来了积极的推广应用价值广应用价值，创新社会效益显著创新社会效益显著。轨道交通公司轨道交通公司