某地鐵區(qū)間圍護支撐加固方案

PAGE某地鐵區(qū)間圍護支撐加固方案某地鐵區(qū)間明挖段明挖施工至目前，圍護樁變形較大，且變形趨勢一直沒有明確，已經受到業(yè)主、設計、監(jiān)理等相關單位的高度重視，針對問題進行了多次專家分析會。為避免出現(xiàn)基坑失穩(wěn)這一明挖施工重大安全隱患，保證安全生產，根據考察分析結果和設計、專家審查的意見，特編制基坑支撐加固方案。一、施工現(xiàn)狀及監(jiān)測情況目前基坑兩端已經到底，現(xiàn)已進入襯砌施工準備階段且進入冬季施工?；訃o表面有滲水結冰現(xiàn)象，正在進行堵水處理。監(jiān)測點W168#樁11月17日開挖至基底并安裝最下層支撐；E32#樁11月22日開挖至基底并安裝最下層支撐。W168#、E32#目前均開挖至基底，支撐全部撐上。截止至年12月16日監(jiān)測數(shù)據顯示某地鐵區(qū)間基坑變形較大，W168#樁體傾斜累計變形量達到41.4mm，E32#樁體傾斜累計變形量達到41.94mm。W168#樁附近地表沉降最大值達到19mm。軸力計監(jiān)測數(shù)據顯示軸力損失嚴重。二、變形分析及專家審查意見1、變形原因分析根據現(xiàn)場施工調查情況，某地鐵區(qū)間明挖段基坑地質復雜，表層5～6m為人工雜填土，且地下墳穴較多，砂土互層現(xiàn)象多，地層復雜。明挖施工過程中，地下13m、19～21m有大量殘余水出現(xiàn)，造成樁間噴射混凝土表面滲漏水嚴重。由于以上原因，造成圍護樁背后土體松軟，引起基坑圍護樁變形加大。由于某地鐵區(qū)間明挖段斷面結構復雜，共計22種斷面形式，幾乎每10m變換一次，鋼支撐角度變化復雜，給鋼圍檁安裝、鋼支撐安裝及施加預應力帶來很大困難。由于轉角多造成鋼圍檁不能有效連成一體，致使鋼撐局部受力加大。施工中的活絡頭采用現(xiàn)場加工，由于斷面復雜，鋼撐變化多，活絡頭安裝產生一定的誤差，導致預應力施加過后，活絡頭變形損失部分預應力。綜上分析，地層雜填土過厚、地下殘余水大是造成圍護結構變形大的主要原因，施工斷面復雜，施工過程工藝誤差是造成圍護結構變形大的次要原因。2、專家審查意見針對上述情況，12月6日召開了基坑變形分析會，建設單位、設計單位、監(jiān)理單位、施工單位等相關領導參加，分析決定施工注意以下幾點：1、對鋼圍檁進行全面檢查并加固，連接成整體；2、施工時必須及時安裝支撐；3、侵限的樁位隨襯砌施工進度鑿除，施工到哪鑿到哪，避免過早的大面積鑿除。4、鋼圍檁內必須按設計安裝內支撐板；5、基坑周邊嚴禁堆載；6、加強監(jiān)測，加強對基坑周邊的觀察。7、加快二次襯砌的施工進度。12月16日召開基坑變形分析會，建設單位、設計單位、監(jiān)理單位、施工單位全部參加，會議決定：1、成立處理變形小組：組長：XXX副組長：XXX成員：XXX、工區(qū)技術、協(xié)作隊管理人員、鋼支撐加工人員2、制定圍護結構加固方案，并盡快實施。三、加固措施1、變形大處先加設支撐W168#、E32#、E56#變形較大，在該三處先增設鋼支撐。W168#處：增加三根支撐，b72左右各增加一根bn72、bb72，在c72北側增加一根支撐cb73。具體見右圖：增加的兩根支撐距b72的間距均為2m，且在bb72支撐上安裝軸力計，對施加預應力過程進行全程監(jiān)測：在加力前進行初測，加力過程中繼續(xù)監(jiān)測軸力施加情況，加力后讀數(shù)，統(tǒng)計軸力損失情況。要求bn72施加軸力值為480KN，bb72施加軸力值為480KN，cb72施加軸力值為2008KN，施加軸力值允許偏差為±50KN。E32#樁附近支撐較密，在第三層支撐上方增加1道支撐，具體如下圖中虛線所示：增加的支撐c14’的距c14的距離為2m，該支撐撐點增補鋼圍檁，且必須保證不影響暗挖開洞。在支撐c14’上布設軸力計，支撐施加應力過程中對軸力變化過程進行監(jiān)測。要求c14’施加軸力值為1357KN，施加軸力值允許偏差為±50KN。E56#樁在第二道鋼支撐上方1米的位置安裝1根支撐c24’，要求c24’施加軸力值為1506KN，施加軸力值允許偏差為±50KN。如加固后，仍有變形趨勢將在第一層左右增加2根支撐。增加的鋼支撐的加力形式如附圖（抱箍式）。2、已安裝支撐的加強、調整對現(xiàn)場已安裝的鋼支撐具體加固措施如下：已安裝鋼支撐和圍檁要連接牢固，圍檁通常連續(xù)，接點連接牢固，圍檁和圍護間縫隙填充密實，保證緊貼，以上要求補強不到位的繼續(xù)整改；已安裝的第二、三層鋼支撐軸力按設計值重新施加應力。1）補強做法（1）對于鋼支撐不垂直鋼圍檁且傾斜角度較小的部位，活絡頭與鋼圍檁間的縫隙用鋼板塞嚴，不能將鋼板立著塞，要求將鋼板平著塞進去，焊縫滿焊，焊接牢固，焊縫厚度為12mm。如下圖所示：（2）鋼支撐固定端與鋼圍檁鋼板間的縫隙也要求用鋼板塞緊，不能用圓弧受力，要求鋼管截面受力。要求縫隙滿焊連接，焊縫厚度為12mm。具體如右圖：（3）現(xiàn)場鋼圍檁必須連接，兩鋼圍檁的工字鋼腰處用400×350鋼板連接，兩工字鋼腿部用200×700鋼綴板連接，所用鋼板厚度均為20mm，焊縫厚度為12mm，具體如下圖所示：（4）同一位置不同標高，鋼圍檁連接方法如下：A位置采用700×800鋼板，焊接牢固，具體內部將橫著的工字鋼的兩腿齊腰割下70mm，塞入立著的工字鋼腰上，將兩工字鋼的腰部與腿部全部焊接牢固，焊縫厚度為12mm。B位置采用200×700鋼板，焊接牢固，具體內部將立著的工字鋼的兩腿齊腰割下70mm，塞入下面橫著的工字鋼腰上，將兩工字鋼的腰部與腿部全部焊接牢固，焊縫厚度為12mm。所有鋼構件連接處必須滿焊，連接鋼板與工字鋼、工字鋼與工字鋼。要求焊接牢固，焊縫厚度為12mm，焊縫的焊波應均勻，不得有裂紋、未熔合、加渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，焊接區(qū)無飛濺殘留物。2）腰梁后側填充混凝土檢查對鋼圍檁后側的噴射砼進行檢查，噴射不密實或有空隙的部位進行鑿除并重新填筑砂漿，冬季施工注意加強對砂漿的保溫。3）補充預加力（支撐間距≤3米）由于在施做結構時要拆除下部鋼支撐，保證鋼支撐能順利吊出；如采用增加鋼支撐，因間距較小，無法在兩側安放機械施加預應力。鑒于上述兩種原因，對于支撐間距小于3m的，采取補充預加力的方法加固。在已安裝支撐在活絡頭處和鋼管兩側焊著力板，重新加力，加力時跳槽施做，隔二加一，防止局部受力變形過大，施加時先加第三層支撐，原因為該層本身受力較大，且該層變形最大，做法見下圖：采用兩個200t千斤頂同時加力，千斤頂型號為YBZ2×2/50，壓力表規(guī)格型號（0~60MPa），精度為1.5MPa，長度為370mm，千斤頂后面墊板采用工字鋼加鋼板，加力后將活絡頭和鋼管調整保證鋼支撐的同心，如縫隙較大，則在支撐的四個方向塞入鋼板，以保證支撐與活絡頭的同心，然后在接縫處補焊連接牢固。保證鋼管施加預應力符合設計要求。重新加力施工過程中，必須有吊車配合，吊兩個加力系統(tǒng)，支撐上方必須有兩個人負責千斤頂?shù)膶ξ唬孛嫔弦粋€人負責操作千斤頂?，F(xiàn)場必須有安全員觀察現(xiàn)場的支撐變化情況，如有異常及時指揮。在施工過程中，詳細記錄施工情況，認真填寫施工記錄，加力過程中對加力情況做好記錄，填寫下表。編號設計軸力施加軸力加力日起支撐伸出情況工區(qū)技術協(xié)作隊技術監(jiān)理No1No2（4）增加支撐當支撐間距大于3米時，在兩支撐中間位置增加1道支撐。增加支撐的接頭頭形式為抱箍式，增加支撐時，先在第三層加設，并根據加設后基坑圍護樁變形情況，確定是否在第二層增設。第三層增加根數(shù)見下圖。增加鋼支撐的編號、數(shù)量、位置見下表。三、后續(xù)施工的活絡頭調整原活絡頭形式不合理，套筒大，有偏心、軸力損失現(xiàn)象，未加支撐調整活絡頭形式，活絡頭形式見下頁圖。編號平面位置剖面位置現(xiàn)有支撐間距支撐長度數(shù)量N1E32附近第三層支撐上方方1米現(xiàn)場確定153N2E32附近7N3E32附近19N4b19-20冠梁上3.0188N5b22-233.217N6b23-24BBvb3.017N7b24-25BBvb3.117N8b25-263.217N9b27-283.415N10b28-293.015N11b29-303.015N12C20-21鋼圍檁上3.817.26N13C22-233.216.2N14C23-243.016.2N15C24-253.116.2N16C25-263.216.2N17C27-283.414.2B1B68-69冠梁上4.012.28B2B69-704.012.2B3B70-723.812.2B4B72-734.19.8B5B73-744.09.8B6B74-753.19.8B7B75-762.99.8B8B77-783.48.6B9C68-69鋼圍檁上4.011.48B10C69-704.011.4B11C70-723.811.4B12C72-734.19B13C73-744.09B14C74-753.19B15C75-762.99B16C77-783.47.8注：該表中顯示示的支撐長長度為設計計長度，施施工中以實實際尺寸為為準。合計33PAGEPAGE四、加強變形監(jiān)測1、基坑各監(jiān)測項目加大監(jiān)測頻率，加固期間1天/次，變化異常時2次/天，變形穩(wěn)定后按照正常頻率進行監(jiān)測。2、在鋼圍檁典型位置設置表面應變計，共布設表面應變計20個，如兩支撐跨中、拐角、變化大的監(jiān)測點附近、圍檁連接處等。同一部位每層均設，監(jiān)測頻率為前一周每天一次，其后隨變化情況調整。具體位置如下圖所示：3、增加的支撐均設軸力計，監(jiān)控軸力施加情況和其后變化規(guī)律。4、每個斷面均布布置冠梁水水平位移觀觀測點，并并加強監(jiān)測測。5、在w168#附近近，土釘墻墻根部、頂頂部布設水水平位移監(jiān)監(jiān)測點，土土釘墻及冠冠梁布置沉沉降觀測點點，加強對對該處土釘釘墻位移和和沉降的觀觀測。五、其他措施和要求求1、所有的鋼鋼支檁接長長時均應焊焊接等強連連接，以保保證其連續(xù)續(xù)受力，即即對護圍樁樁變形的可可靠約束；；鋼圍檁與與樁體之間間的混凝土土應充分澆搗密密實，以保保證支撐受受力的可靠靠傳遞；2、斜撐圍檁檁處應加強強抗剪措施施，將鋼支支撐和圍檁檁焊接，要要保證施工工質量。3、鋼支撐的活絡頭頭構造保證證支撐預加加軸力的維維持而不會會有較大損損失；加強強活絡頭的的安裝精度度應與鋼支支撐的偏心心誤差不得得大于1度。4、在基坑的的平面陰角角處，鋼圍圍檁應嚴格格按照設計計要求加設工字鋼鋼角撐（詳詳見鋼圍檁檁設計圖），平平面陽角處處支撐應嚴嚴格按照設設計位置架架設，根據據監(jiān)測結果果必要時應加加密設置；；5、鋼支撐一定堅持持先撐后挖挖，嚴格按按照設計架架設，并加加強監(jiān)測，特特別是斜撐撐與直撐在在同一圍護樁上的的情況，確確保陽角處處支撐的穩(wěn)穩(wěn)定性；6、距基坑邊邊1倍基坑深深度范圍內內施工荷載載不得超過過20kPa（2t/㎡）；7、要做好施施工降水，并并在樁間噴噴射混凝土土。滲水嚴嚴重處埋管管引水，保證證樁背后無無積水，主主體結構在在無水條件件下施工。五、施工安全注意事事項：1、高空作業(yè)，施工工人員必須須系好安全全帶，安全全帶必須固固定在牢固固的地方，不不允許不系系，隨意亂亂系，如施施工部位無無法系安全全帶，要系系在地面上上，調整好好繩子的長長短，移動動時，上面面的人先動動，固定后后下面的人人再動。2、施工人員不允允許在鋼管管上穿行，上上下鋼圍檁檁要走步行行梯，嚴禁禁攀爬；不不允許從鋼鋼圍檁高端端向低端跳跳。3、吊裝施工時由由專人指揮揮，吊件放放好、立穩(wěn)穩(wěn)后才允許許吊車移動動；指揮人人員必須站站在既能看看到吊車又又能看到施施工人員的的地方。4、吊裝過程中速度度要求緩慢慢，不能過過快，不能能搖晃。5、吊裝過程中，鋼鋼圍檁下面不不得站人。鋼鋼圍檁落實或或基本到位位且停止機機械起落、柱柱身穩(wěn)定不不搖晃時，施施工人員方方可靠近。6、加固時工作面下下方不允許許有人，以以免物體墜墜落傷人，或或電焊火花花傷人。7、安裝過程中，鎖鎖鏈或鋼絲絲繩不得落落實，鋼圍圍檁安裝牢牢固后，方方可摘鉤。8、所有構件尺寸寸必須在地地面上加工工好，不允允許在鋼圍圍檁上加工工構件。9、工字鋼運輸，翻翻轉過程中中人員一致致，避免施施工過程中中傷人。10、操作前應檢查焊焊機和工具具，如焊鉗鉗和焊接電電纜的絕緣緣、焊機外外殼保護接接地和焊機機的各接線線點等，確確認安全合合格方可作作業(yè)。11、焊接時臨臨時接地線線頭嚴禁浮浮搭，必須須固定、壓壓緊，用膠膠布包嚴。12、改變電焊焊機接頭時時、更換焊焊件需要改改接二次回回路時、轉轉移工作地地點搬動焊焊機時、焊焊機發(fā)生故故障需進行行檢修時、更更換保險裝裝置時、工工作完畢或或臨時離操操作現(xiàn)場時時必須切斷斷電源。13、操作時嚴嚴禁焊鉗夾夾在腋下去去搬被焊工工件或將焊焊接電纜掛掛在脖頸上上。14、焊接時二二次線必須須雙線到位位，嚴禁借借用金屬管管道、金屬屬腳手架、軌軌道及結構構鋼筋作回回路地線。焊焊把線無破破損，絕緣緣良好。焊焊把線必須須加裝電焊焊機觸電保保護器。15、焊接電纜纜通