地铁车站顶板支撑方案的优化.doc

地铁车站顶板支撑方案的优化 摘 要 上海轨道交通6号线源深体育中心站为地下双跨双层箱形钢筋混凝土结构，为保证双圆盾构顺利过车站，对原顶板的支撑加固方案进行了优化。将从车站底板到顶板的竖向型钢支撑改为45o斜撑，不仅增大了盾构过站期间的操作空间、减小了施工难度，而且节约了工程成本。该优化方案可为类似工程提供借鉴。关键词 车站施工 型钢支撑 顶板跨度 斜撑 安装与拆卸1 工程概况上海轨道交通6号线源深体育中心站为地下双圆盾构过站车站，结构形式为双跨双层箱形钢筋混凝土结构，顶板厚500 mm，中板厚400 mm，底板厚800 mm，内衬厚600 mm；结构立柱为800 mm500 mm，地下一层的层高为3.6 m，地下二层的层高为6.6 m。双圆盾构截面尺寸为11.12 m6.52 m，盾构过站期间顶进基座高560 mm。2 方案优化2.1 原方案双圆盾构过站前先完成结构底板、侧墙及顶板的制作，由于结构中柱正处于盾构顶进的中心线，而结构中板底标高又与盾构在高程上相碰（6.52+0.56=7.08 m>6.6 m），因此，结构中柱及中板必须在盾构过站后再进行施工。为保证盾构过站期间基坑及结构顶板的安全，原设计顶板支撑方案中设置了H5002001018型钢，从车站底板支撑顶板，并在两侧侧墙与型钢之间的2.3 m范围内保留脚手架（见 图1），使顶板最大跨距由17.6 m减小至13.3 m。 2.2 优化理由 型钢支撑用量较大（HM5003001118型钢约94 t）； 盾构进洞及过站完成时间的推迟，型钢的租赁周期也随之加长，增加工程成本； 型钢支撑的长细比较大，上下两端需设置纵向型钢，对各节点的焊接质量及整体稳定性要求较高； 两侧保留的脚手架给结构施工中支撑的安装与拆卸增加风险与难度； 型钢支撑及保留部分脚手架占车站结构的空间较大，造成盾构过站期间操作空间不足，给盾构过站带来不便； 在盾构过站后中板制作时，需在竖向型钢支撑位置预留较多的孔洞（孔洞间距为3.54 m，孔洞尺寸为700 mm500 mm），以供型钢拆除时用，从而大大影响中板结构质量及安全；并且增加型钢拆除时的难度（每根竖向型钢支撑长9.6 m），还将造成大量型钢浪费。2.3 优化后方案 将竖向型钢支撑改为45o斜撑（HN5002001016型钢双榀），斜撑两端与预埋在结构（侧墙、中板与顶板）内的钢板焊接固定，使盾构过站期间顶板最大跨度由原方案中的13.3 m缩小至10.4 m。 抛撑间距为3.54 m，与水平钢支撑间隔布置； 在斜撑安装之前，先制作完成部分中板（侧墙边向内1.5 m）； 在斜撑与顶板的接触位置上增加纵向暗梁，梁宽1000 mm，梁高同顶板厚度。优化后的顶板支撑布置见图2。3 优化方案实施3.1 斜撑的安装 斜撑的固定须在侧墙和部分中板的施工完成后、顶板的模板搭设之前进行。每根斜撑的平面位置、切割长度与角度均通过计算来确定； 斜撑的下端搁置在中板与侧墙拐角处，并与预埋板（450 mm500 mm，锚固筋采用425；）满焊； 斜撑的上端与顶板预埋板（900 mm500 mm，锚固筋采用1025）焊接，预埋板在顶板模板铺设前固定位置，并保证其底面与设计顶板的底面相一致； 斜撑与顶板的预埋板焊接牢固后，经各方检查合格，方可进行顶板的模板、钢筋、混凝土浇筑施工。 每根型钢重985 kg，在顶板混凝土浇筑之前，必须将斜撑与顶板的脚手架体系进行联系与固定，保证型钢斜撑的稳定与安全。图3 为斜撑的加固截面图。 3.2 实施效果在结构顶板混凝土强度达到设计要求后，拆除满堂脚手架。在盾构过站之前，对结构顶板及侧墙进行检查，发现顶板及侧墙的裂缝及渗水较少，完全满足车站设计的防水要求；在盾构过站过程中，每2周对车站基坑进行监测，监测报告显示，车站基坑变形基本稳定。3.3 立柱及中板施工为方便下一层结构立柱的混凝土浇筑及保证浇筑质量，在顶板施工过程中，将f150钢管竖向预埋在设计立柱的中心位置上；在车站底板及顶板施工中，按设计要求预埋钢筋接驳器、钢筋及型钢斜撑拆除预埋钢板。待盾构过站后，先施工下二层结构立柱，达到设计要求强度后进行中板施工，然后施工下一层结构立柱（经顶板预留钢管浇筑立柱混凝土，充分振捣，保证立柱质量），待中板及立柱混凝土强度达到要求后，方可拆除型钢斜撑。3.4 斜撑拆卸 在顶板拆支撑预埋板上焊制吊钩； 用钢丝绳经顶板吊钩将型钢斜撑悬挂稳定住； 将型钢斜撑与上下端的预埋板割离； 以中板与侧墙的拐角点为支点，将型钢斜撑旋转，轻放至中板面上，并将其从结构内部吊出。在拆卸过程中，保证型钢的轻拉、轻放，避免给结构造成较大的撞击及损伤。4 结束语为了保证盾构安全