附属结构与主体结构连接处基坑支撑转换技术

孟祥友

（）中铁六局集团北京铁路建设有限公司，北京１０００３６

摘　要：地铁车站建设过程中，附属结构附着在车站主体两边，附属结构在主体结构之后施工，致使附属结构主体结构与附属结构之间存在后浇带，附属结构施工基坑内支撑作用于主体围护结构。在地铁出入口位置，

及主体结构地铁出入口位置地下连续墙的拆除需进行基坑支护体系受力转换。介绍了基坑换撑施工工艺，解换撑工艺施工方便，安全可靠。决了主体结构拆除时的基坑受力转换。实践证明，关键词：基坑支撑；拆除；受力转换；附属结构；主体结构：／．ａｔ．２０１９．０２．０１０ＤＯＩ１０．１３２１９ｊｇｊｇｙ

（）中图分类号：ＴＵ７５３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２－３９５３２０１９０２－００４２－０４

１

工程概况

长沙市轨道交通５号线一期工程土建一标高桥

法施工。１号风亭结构顶板覆土厚度约４．２１ｍ，２号风亭结构顶板覆土厚度约为３．均为地下单层８２ｍ，框架结构，并高出地面。基坑底大部分位于＜７２＞－强风化泥质粉砂岩层，仅局部位于＜２１＞粉质粘土－层。地下水位在地面以下约５．３７～６．７４ｍ。围护风亭內撑为１道砼撑、结构采用围护桩＋内支撑，１道钢支撑，作用于主体结构地下连续墙上，施工时需要考虑换撑工艺。１号风亭组结构见图１。

北站位于万家丽路与朝晖路十字交叉路口下，沿万家丽路南北向敷设。车站范围内地势平坦，南北两端均施工场地条件较好。车站大小里程端接为市政道路，

盾构区间，均为盾构过站。本站共设４个出入口和２、个风亭组，均采用明挖１２号风亭组位于车站西侧，

图１　１号风亭组结构布置图

２

换撑施工技术

支撑转换是解决结构施工上升与整体基坑稳定

］１２－。保证地下结构的正常进行［内支撑体系，

２．１主要施工工艺流程

土方开挖及支撑架设→防水层及底板施工→换

相矛盾时，既保证结构正常上升又不影响基坑稳定性的技术措施，即在基坑内支撑拆除前将基坑围护支护结构与已施工完成的地下结构连接形成新的基坑支撑体系，代替原来基坑内对结构上升有影响的

撑及拆除第２道支撑施工→侧墙、顶板施工→围护结构破除、后浇带浇筑→拆除顶层支撑。具体施工步序为：

（）第１步，铺设垫层，施作底板防水层，浇筑底１

板及部分侧墙，在与主体连接位置预留１．５ｍ宽后浇带和换撑基座。见图２。

（）第２步，待附属底板结构强度满足要求后，２

拆除第２道支撑，并在底板后浇带位置采用Ｉ４５Ｃ型

２０１９０１１７　　收稿日期：－－，孟祥友（男，工程师，主要从事隧道及地下工１９８０—）　　作者简介：

程施工技术管理工作。３３１３３０６５０＠ｑ．ｃｏｍｑ

（）国防交通工程与技术　４０１９年３月　１７，０２２　２

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梁及第１道混凝土支撑。

继续分层、分段、分台阶，开挖第２、３层土方。台阶放坡为１∶１，开挖至第２道支撑下５０ｃｍ后架设支撑，由汽车吊及时吊放到基坑内施作支撑系统，通过标定完成的２×１００ｔ液压千斤顶对钢管支撑活动端部分三次施加轴力。继续开挖下层土方，直到达到基坑设计标高以上０．停止开挖。３ｍ位置，

图２

换撑第１步（单位：ｍｍ）

由人工进行基坑最后０．人工清理剩余３ｍ的开挖，积土，及时施工垫层及底板。基坑内余土采用小型挖机配合汽车吊用吊斗垂直运出基坑。２．３

防水层及底板施工

基坑清底完成后浇筑垫层混凝土，预铺自粘胶膜防水卷材，采用５０ｍｍ的细石混凝土并做保护层。在外防水保护层达到强度后进行底板钢筋绑底板与地连墙预留１．后浇带出入扎，５ｍ后浇带，口端上断面设置＠３结构见图０００ｍｍ的换撑基座（　），后浇带主体端地下连续墙上植入换撑基座（与出６

，入口端对应，隔一布一，间距６安装模板０００ｍｍ）　并浇筑混凝土。

钢进行换撑；施作附属结构侧墙及顶板，并在顶板预留１．５ｍ宽后浇带和换撑基座。见图３。

图３换撑第２步（单位：ｍｍ）

（）第３步，待侧墙及顶板结构强度满足要求３

后，破除洞门位置处主体围护结构，并在顶、底板后浇带位置采用Ｉ４５Ｃ型钢进行二次换撑。见图４。

图６

图４

换撑第３步（单位：ｍｍ）

换撑基座大样图（单位：ｍｍ）

２．４

换撑及拆除第２道支撑施工

待底板混凝土养护至设计强度时，采用Ｉ４５Ｃ型

（）第４步，施作附属底板、顶板后浇带，拆除第４

将附属结构与车站主体结构连成整体。１道支撑，见图５。

钢顶住地连墙，具体布置如图７～图９所示，然后采用吊车拆除第２道钢支撑，拆除后基坑原第２道支撑应力大部分转移到底板及第１次换撑上。２．５

侧墙、顶板施工

搭设满堂支架，施作侧墙防水卷材，进行侧墙、顶板钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑；顶板与主体

图５换撑第４步（单位：ｍｍ）

２．２土方开挖及支撑架设

围护结构施工完成后，根据其施工进度情况初

步开挖表层土方，开挖深度２．由东往西开挖１５ｍ，达到第１层基坑开挖地面标高后，平整地面，施作冠

图７

换撑安装示意图（单位：ｍｍ）

（）国防交通工程与技术　４０１９年３月　１７，０２３　２

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图８型钢支撑断面图

图１１后浇带完成示意图

２．７

图９

型钢支撑大样图

拆除顶层支撑

待顶板、侧墙达到１拆除第１道支００％强度后，

地连墙之间留置１．同样采用Ｉ５ｍ后浇带，４５Ｃ型钢顶住地连墙，方法同底板换撑；附属结构侧墙与主体接驳时，受空间限制，以上受力转换方式不适合该部位实施。为了施工期间减少结构位移，确保结构周边建筑物安全，该部位地下连续墙采用从上而下、随破随撑的方式进行施工，支撑采用Ｉ间距３ｍ，４５Ｃ，布置在附属结构内外排钢筋之间，两端各支撑在主体与附属结构上；浇筑该部位后浇带砼时，该部位支撑埋入砼中，不进行拆除。２．６

围护结构破除、后浇带浇筑

采用水钻打孔、人工风镐破除主体围护结构地连墙墙体，采取两期跳马口方式破除。一期主体地下连墙拆除后，在主体结构上植入二次换撑基座，进，行第２次换撑安装（见图１然后拆除第１次换０）撑，促使第１次换撑所受水平应力转移至第２次换撑上，完成第２次换撑施工。在二次换撑的支撑下，安装后浇带范围内钢筋，浇筑结构砼（二次换撑不拆。后浇带施工完成见图１除，浇筑在后浇带内）１。

撑，施作防水及保护层，然后进行回填施工。２．８

施工注意事项

（）受力转换时，换撑与基座必须进行无缝焊接。１

（）为了基坑安全，一次换撑完成后方可进行支２

撑拆除作业，二次换撑完成后才能拆除一次换撑；由于二次换撑后期未进行拆除，布置基座时，应将基座安装在板的竖直方向中间位置，以便后期进行结构上下排钢筋接驳。

（）地连墙拆除时，应注意预留侧墙及底板防水３

卷材接驳长度，以便后期接驳，注意保护沉降缝、防水卷材等成品。

（）结构接驳时，先做好防水施工，因后浇带处４

施工缝比较多，极易渗水，应在接驳处后浇带施工缝底板及侧墙上预留注浆孔，以便日后渗水治理。

３

结束语

在经济成本方面，本工法施工方便快捷，有利于

加快整体施工进度，材料消耗少，其加工和安装时间较短，所以也节省了人、财、机的使用消耗量。在安全方面，以高强工字钢作为支撑，利用既有结构进行换撑，解决了主体围护结构拆除过程的基坑受力转换，保证了附属结构施工安全。

参考文献

［］王１

文，赵

］平．地铁基坑换撑受力分析［山西建筑，Ｊ．

（）：２０１０，３６０９９６９７－［］黄跃翔．地铁深基坑交叉施工支护方案设计优化与实践２

图１０第２次换撑示意图（单位：ｍｍ）

［］（）：铁道标准设计，Ｊ．２０１７１０１０３１０６－ＯｎｔｈｅＳｕｏｒｔＣｏｎｖｅｒｔｉｎＴｅｃｈｎｉｕｅｆｏｒＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＰｉｔｓａｔｔｈｅＪｏｉｎｔ　　－　　　　　　ｐｐｇｑ　

ＳｕｂｓｉｄｉａｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｔｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＭａｉｎＢｏｄｏｆ　　　　　　　　ｙｙ　

ＭＥＮＧＸｉａｎｏｕ　ｇｙ

（，ＴｈｅＢｅｉｉｎＲａｉｌｗａＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ．ｏｆｔｈｅ６ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｏｆＣｈｉｎａＲａｉｌｗａＢｅｉｉｎ１０００３６，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　ｊｇｙｐｙｊｇ　　　　

（下转第８０页）

（）国防交通工程与技术　４０１９年３月　１７，０２４　２

·成果与应用·　　　　　　　　插入式钢结构对孔设备的研发　乔　磊　　　　　　　　　　　　　顶推装置依次固定在指定节点的孔洞之中。重复上述操作，直到整体结构构件的节点处均按要求固定好顶推装置。

（）在控制面板中，输入指定推力值。液压油由２

柱塞泵形成一定的压力，经滤油器、隔爆型电磁换向阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀进入顶推装置内部，推动机械结构外移，从而带动钢框架整体平稳移动，直到完成对孔任务。其内部压力不仅可实时检测并控制，而且，其内部压力也保证了钢结构拼装的稳定性，为下一步施工操作提供安全保障。

（）当钢结构固定好以后，调整仪器，使回油经平３

衡阀、液控单向阀、节流阀、隔爆型电磁换向阀回到油箱，并取出孔洞中的顶推装置，完成整个操作流程。

［］陈士通，孙志星，张１

使得该设备永久保持该力大小，直到拼装完成。

（）由于该设备的可伸缩式机械结构，使得该设３

备顶推具有较高的适用性，实现了对不同孔径、不同位置、不同板厚的节点孔精准对接。

（）移动框架拼接时，该设备可根据实际需要同４

时搭接多个顶推装置，实现单个或多个节点孔同时自动对接；当结构较复杂时，也可使用多个设备，实现整体结构的精准对接，把施工荷载对节点孔的损坏降到最低。

参考文献

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４

结论

（）该设备采用全金属包裹设计，使得该设备不１

丧失原有冲钉的刚性，保证临时固定的结构拥有一定的稳定性；同时，其自身因具有较小的直径，故在初始操作时，便于操作人员将其准确的放置于孔洞中。

（）移动框架拼接时，由于液压泵的可控性，便２

于现场操作人员根据节点孔的受力不同，随时调整顶推设备输出力的大小；并视现场情况关停液压泵，

ＯｎｔｈｅＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｔｈｅＩｎｓｅｒｔｉｏｎＴｅＨｏｌｅＡｉｍｉｎＥｕｉｍｅｎｔ　　　　　－　－ｐｙｐｇｑｐ　

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（上接第４４页）

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，ｔｈｅｍａｉｎｂｏｄｉｓｒｅｍｏｖｅｄ．Ｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｕｏｒｔｃｈａｎｉｎｉｓｓｉｍｌｅｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｅｃｕｒｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ．ｒｏｃｅｓｓｏｆ　　　　　　　　－　　　　　　ｙｐｐｇｇｐｐ　　：；；；；ｉｔｓＫｅｗｏｒｄｓｓｕｏｒｔｓｆｏｒｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｒｅｍｏｖａｌｆｏｒｃｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｂｓｉｄｉａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｂｏｄ　　　　　　　　ｐｐｐｙｙｙ　　

（）国防交通工程与技术　８０１９年３月　１７，０２０　２