论地铁车站深基坑支撑体系优化问题

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1、论地铁车站深基坑支撑体系优化问题　　刘家窑车站位于现况南三环路刘家窑立交桥，车站主体结构全长201m，本站南北两端主体结构为地下二层，双柱三跨岛式结构，采用明挖法施工，其中南端长，北端长，车站南端设盾构端头井。车站中部75m为单层双柱三跨曲墙拱顶复合衬砌结构，采用暗挖法施工。　　本车站主体明挖结构分为两段，南侧基坑开挖深度为，开挖宽度为，开挖长度为，采用钻孔灌注桩+内支撑作围护结构；北侧基坑开挖深度为，开挖宽度为，开挖长度为，采用钻孔灌注桩+内支撑作围护结构，基坑北侧最下一道支撑为预应力锚杆。灌注桩直径600，间距800-1000m

2、m，桩长为，桩顶设800×700帽梁，顶面标高为帽梁与原状土之间高差部分以1∶1的角度放坡，表面用50mm混凝土抹面支护。桩间采用挂网喷射50mm厚的C20混凝土保持桩间稳定，混凝土喷层内设6@150×150mm的钢筋网片。　　原设计采用沿基坑竖向设三道钢围檩及θ609×14mm的钢支撑，在端部和角部采用斜撑，支撑较长处中部设θ600钢支撑立柱。　　支撑体系应该方便基坑结构施工，不但达到确保整个施工过程中基坑稳定的目的，还应该便于基坑开挖及后续结构施工作业。　　内支撑位置的选择对于结构施工影响加大。如果同一层支撑间距、上下层之间高差

3、较小，或者设置竖向支撑，将直接造成现场无法展开大规模机械施工。现场采用机械施工，不可避免要发生与内支撑架设工序冲突的现象，内支撑架设不及时对于基坑安全影响势必较大。内支撑形式合理与否，直接结果是基坑施工周期延长，工程组织难度加大，基坑风险程度提高。　　目前地铁五号线在施的明挖基坑支撑体系大体可以分为两类。一类为：护坡桩结合内支撑体系，如刘家窑车站、灯市口车站、张自忠车站、和平北街车站等；另一类为护坡桩结合锚杆支撑体系，如宋家庄车站、雍和宫车站、土城北路车站。各车站已经完成基坑支护和结构施工，支护均达到预期效果。对比两类基坑施工操作中

4、的问题可以发现。　　内支撑体系严重干扰土建结构施工，并且存在诸多后续问题。作为临时支护结构的内支撑对后续永久结构的施工有较大影响，尤其是防水卷材、钢筋等的搭接空间，施工缝设置以及结构砼浇筑质量。　　在目前采用内支撑体系的基坑开挖土方作业中，施工单位为达到机械施工目的，均有开挖土方与架设支撑冲突矛盾，按照设计的支撑间距、高度要求则无法满足机械施工作业面，因此普遍出现施工中架设支撑时间远远滞后于土方开挖，事实上增大了基坑安全隐患，存在冒险施工的现象。另一方面，不得不说是内支撑体系限制了机械施工。支撑位置在考虑基坑安全计算要求的前提下，内

5、支撑围檩托架位置需要接近永久结构梁板位置，限制住了施工缝位置，该部位集中布置防水、钢筋等，造成防水卷材搭接长度与钢筋预留接驳器位置重合，卷材搭接长度及搭接施工质量保证难度大大加大，如果采用锚杆体系，可以确保防水接茬任意布置，远离钢筋、施工缝，可以保证理想的防水效果。内支撑接近梁板，尤其是平面位置与结构柱重合，在梁柱施工中避让支撑，结构钢筋预留位置无法完全确保结构要求的钢筋锚固长度，造成临时结构体系影响永久结构物的质量。内支撑体系要求在基坑内部设置环状围檩，围檩的设置与永久结构侧墙位置重合，由于支撑位置限制施工缝，侧墙浇筑高度一般在支

6、撑下方1m左右，在满足钢筋连接要求下，砼浇筑时，由于钢筋顶在支撑下方，操作人员无法下到墙体内部进行振捣，砼的灌注位置只能在模板上端，砼浇筑落差大，离析现象难以避免，结构浇筑后的实体质量无法保障。对照锚杆支撑体系，上述问题完全可以避免。　　如果设置内支撑，在确保基坑稳定的前提下，各层支撑设在永久结构各层梁板的上方80cm以外较为合理，这样能够确保接缝各工序施工质量及操作空间。通过计算和研究分析，内支撑采用I488型钢作为支撑杆件，支撑位置在基坑-1m、-8m、-11m处，局部在-14m增了第四支撑，同层支撑间距3m，从而保证了施工操作

7、空间和各工序的施工质量。　　由于该基坑为明、暗挖结合车站，明挖基坑与暗挖车站之间结合部位处理非常关键，直接影响不同形式的防水、明暗挖结构处理等的施工。在本次施工中就出现内支撑及支撑托架与暗挖初支长管棚位置冲突、与结构侧墙防水基坑与暗挖车站之间结合部位处理非常关键，直接影响不同形式的防水、明暗挖结构处理等的施工。在本次施工中就出现内支撑及支撑托架与暗挖初支长管棚位置冲突、与结构侧墙防水、钢筋冲突等问题。