抱箍法在中洞法暗挖地铁车站顶纵梁施工中的应用

抱箍法在中洞法暗挖地铁车站顶纵梁施工中的应用

廖华明李均

中铁二局工程有限公司

摘要：抱箍法施工顶纵梁在中洞法开挖的地铁车站中，既简便又安全、牢固，同时施工质量容易控制，为其它工序施工创造有利条件，提前了节点工期。

关键词：抱箍法中洞法暗挖地铁车站

0引言

中洞法施工的暗挖地铁车站，在施工顶纵梁时，采用一般满堂脚手架，初期支护临时仰拱承载能力不足，出碴车辆无法在顶纵梁施工期间通过。为了保证施工安全和进度，顶纵梁采用抱箍法施工。

乌鲁木齐地铁1号线05标段新兴街站顶纵梁运用抱箍法施工，解决了临时仰拱承载力不足和出碴车辆通行问题，由此总结形成顶纵梁抱箍法施工工法。

1工程概况

新兴街站为地下两层岛式车站，站台宽度11米，有效站台长度140米，车站主体总长度241.104m，标准段宽20.5m，主体结构标准断面详见图1。

车站主体采用中洞法暗挖施工，分3层、9个洞室进行开挖。首先依次开挖中洞一、二、三层(图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区部分)，待中洞开挖全部贯通后先进行底纵梁、钢管柱、顶纵梁的施工，待顶纵梁达到设计强度后，再对称进行左、右侧导洞(图2中Ⅳ区、Ⅴ区、Ⅵ区部分)的开挖。中洞法施工顺序见图2.

顶纵梁宽2.6m，高2.6m，环向主筋、纵向筋、箍筋及拉筋采用HRB400级钢筋，混凝土采用C45高性能混凝土，地下一层20～38轴、1～20轴采用P10，地下二层1～20轴采用P12。顶纵梁断面及配筋见图3

2顶纵梁施工方法比选和确定

2.1施工方法比选

新兴街车站顶纵梁施工拟采用满堂脚手架法或抱箍法施工，两种施工方法如下：

（1）满堂脚手架法：

在常规情况下，地铁车站顶纵梁大多采用满堂脚手架法施工，新兴街车站顶纵梁施工由于中洞一层临时仰拱承载力不足，采用满堂脚手架法施工需在三层中洞均搭设满堂脚手架支撑，脚手架反复搭设和拆除工序繁琐，工效低下；同时满堂脚手架法进行顶纵梁施工，势必会阻碍车站后续的开挖初支工作。

（2）抱箍法：

采用抱箍法施工，只需在中洞一层钢管柱上安装抱箍，便可完成顶纵梁施工平台搭设，减少了施工辅助材料和人工投入，保证了施工安全、质量，提高了施工效率和工程效益。

（3）两种施工方法对比：

2.2施工方法的确定

两种施工方法从施工效率、难易程度、工期和成本来对比，采用抱箍法施工，工序单一，工效快，安全可靠，且不影响车站开挖、初支等其它工序的施工；同时，也节省了工期和成本。因此，新兴街车站顶纵梁采用抱箍法施工。

3顶纵梁抱箍法施工流程及施工方法

3.1工艺流程

抱箍法顶纵梁施工工艺流程：抱箍安装→千斤顶安装→支撑纵梁安装→支撑横梁安装→主体顶纵梁底模安装→复核底模→测定轴线→安装顶纵梁钢筋→安装顶纵梁侧模→安装端模→浇筑混凝土→模板拆除→抱箍及支撑拆除→施工下一循环。

3.2施工方法

顶纵梁在钢管柱安装完成后施工，抱箍安装在钢管柱上，支撑纵梁置于抱箍之上，纵梁采用63c工字钢，纵向上方横向设置22a工字钢横梁，间距0.75m，横梁两侧铺设脚手板施工平台，左右两端设22a工字钢立柱作为支撑，模板采用定型钢模板，底模安放到位后进行顶纵梁钢筋绑扎和侧模安装，安装好的模板依靠配套固定框架、钢管、顶托和拉杆固定，如图4所示

（1）抱箍设计

抱箍由两块半圆弧型钢板（板厚t＝20mm）制成，M24的高强螺栓(10.9级)连接，抱箍高1m，采用48根高强螺栓进行连接。在钢管柱和抱箍之间设一层2～3mm厚的橡胶垫，抱箍和支撑纵梁之间采用螺栓连接。

（2）纵、横梁布置

在横梁底部采用4根63c工字钢作为支撑纵梁，置于抱箍之上。为防止两个工字钢侧向倾覆，纵梁工字钢横向采用连接板加固。在纵梁上部采用横向间距0.75m的22a工字钢作为模板支撑横梁。横梁上铺设脚手板作为施工平台，横梁两端采用悬挂或支撑的方式进行固定。如图6所示。

（3）千斤顶安转

为防止抱箍因摩擦力不足产生下滑，在抱箍下方设置千斤顶及限位钢牛腿，防止抱箍下滑从而导致支架体系整体失稳，如图7所示。

（4）钢管柱稳定措施

为确保钢管柱纵向稳定性，利用钢管柱中板连接板作为支点，采用双排I22a工字钢对钢管柱进行纵向约束，如图8所示。

为确保钢管柱横向稳定性，在每根钢管顶部及中部各设4根Φ14对拉绳，对拉绳端部固定在初支上。底纵梁横向约束采用在底纵梁混凝土两侧与初支之间增加I22a工字钢。

4安全质量控制要点

（1）抱箍设计及支撑体系，需结合现场实际对其承载力进行检算，确保设计安全可靠。

（2）对模板及支撑平台分项工程所用材料实行动态管理，型钢、螺栓等材料应按规定的数量和批次进行抽样检查，检测合格后方可使用。

（3）对抱箍的加工质量，应检查其集合尺寸，连接板零件的位置、角度、螺栓孔的直径及位置，焊接质量外观，焊缝的破口，摩擦面的质量，焊缝探伤报告及所有钢结构制作时的相关资料。

（4）施工中应避免装卸物料对支撑平台产生偏心、振动和冲击。

（5）混凝土施工时，应分层浇筑、捣固、整平，保持支撑体系受力均衡，不得超高堆置砼，也不得采用使支撑平台产生偏心荷载的混凝土浇筑顺序，从而确保施工安全。采用泵送混凝土时，应随浇捣随平整，混凝土不得堆积在泵送管路出口处。

（6）为保证钢柱内混凝土质量，防止抱箍压力破坏钢管柱内混凝土，钢管柱混凝土浇筑后需达到设计强度的80%后，方可进行抱箍安装。

5结语

抱箍法施工工法适用于优先施工中柱的中洞法暗挖地铁车站或同类型地下结构，该方法施工方法简单，同时在施工过程中平台的变形和位移小，能够有效保证施工质量。该施工方法较常规满堂脚手架法施工，投入的平台搭设材少，安装、拆除简便，施工过程中不影响侧洞的开挖，有效保证了施工进度。该方法进行顶纵梁施工，设计安全、合理，满足现场施工需求，有效解决了中洞法开挖暗挖地铁车站的顶纵梁施工难题。

参考文献

[1]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）.北京：中国计划出版社,2001

[2]《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）.北京：中国计划出版社,2004

[3]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2011

[4]《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010

[5]乌鲁木齐轨道交通1号线05标施工图的设计标准