浅谈预应力鱼腹梁装配式钢支撑施工方法

浅谈预应力鱼腹梁装配式钢支撑施工方法【摘要】：介绍了中交一公局第五工程有限公司南京南站综合枢纽快速环线绕城公路A1标明挖地道预应力鱼腹梁装配式钢支撑的施工工艺，其中包括传统支护结构与预应力鱼腹梁装配式钢支撑的比较，预应力鱼腹梁装配式钢支撑的施工步骤及需要注意的施工要点及防护措施。【关键词】：预应力鱼腹梁装配式钢支撑；传统支护结构；围护结构；立柱桩；围檩；牛腿；支撑梁；传力件；预应力施工；支撑拆除。1、工程概况南京南站绕城公路A1标地道为绕城公路主线下穿玉兰路而设，主线总长790米。为实现绕城公路与铁路南站的沟通，设置两个匝道，N0匝道140米，N1匝道140米。主线工程设计范围为桩号K13+170~K13+960，共分27个节段。敞开段总长660米，采用坞式结构，桩号范围K13+170~K13+510、K13+640~K13+960。暗埋段130米，采用单箱四室结构，桩号范围K13+510~K13+640。地道结构净空6.5米，结构净宽标准段段（两匝道之间段）72.25米，出入口段为70.25米。围护结构采用水泥搅拌桩重力式挡墙，φ800mm钻孔灌注桩+水泥搅拌桩止水帷幕，φ850mmSMW工法桩以及预应力鱼腹梁装配式钢支撑。南京南站绕城公路A1标地道的特点：施工任务特别重、工期异常紧张、现场环境条件特别复杂、施工难度特别大，尤其是基坑跨度达80m以上，开挖深度达11m和18m，又有地铁3号线及两个匝道交汇要求同时开挖，并且还要对既有的地铁1号线进行保护，现有传统的钢支撑体系是无法达到同时满足该基坑的安全支护和快速施工、方便挖土的要求，故采用国外先进深基坑施工技术预应力鱼腹梁装配式支撑（IPS）。装配式支撑施工分为制作、安装、拆除三个阶段，首先按照基坑的尺寸量身定做以型钢为主的钢构件支撑，然后在基坑内安装，预应力鱼腹梁可随时调节预应力，施工精度控制要求高，便于周围土体位移控制和由温度变化引起的支撑伸缩量控制，实现了大跨度深基坑变形控制要求。2、预应力鱼腹梁装配式钢支撑组成部分及支护原理预应力鱼腹梁装配式钢支撑由竖向围护墙体，预应力鱼腹梁，预压顶紧器，围檩，角撑（对撑）、牛腿，三角形连接件、竖向立柱、平面位移监测系统、预应力监测系统、构建受力监测系统组成。预应力鱼腹梁装配式钢支撑构件有以下部分组成：图1预应力鱼腹梁装配式钢支撑组成构件该系统利用大跨度预应力鱼腹梁，与专门的三角形连接件和角撑与对撑，组成一个完整的支护系统。如图所示：图2预应力鱼腹梁装配式钢支撑平面布置图及主要组成部分1、鱼腹梁2对撑3钢围檩4三角连接件5斜撑3、预应力鱼腹梁装配式钢支撑施工步骤如下图3预应力鱼腹梁装配式钢支撑施工工序4、预应力鱼腹梁装配式钢支撑施工中需注意的问题4.1施工准备、材料进场（1）根据项目施工进度，合理编制安装计划和构建供应计划，组织好施工。（2）检查IPS钢构件：钢构件出厂时应具有出厂合格证，吊装前按图纸查点复核构建，将构建型号和类型以及安装顺序码放到安装范围内，在不影响安装的条件下，尽量把构建放在安装位置附近，以保证安装的便利。构件按吊装先后顺序分类进场，并进行校对，对有缺陷的构件做退场处理。次要构建和主要构建尽量分开摆放，次要构建上不能放重型构件，以免造成构件的受压变形。4.2围护结构施工（1）在顶圈梁施工时，按照图纸要求，根据测量仪器安放4.3型钢立柱桩施工（1）严格控制型钢立柱的垂直度，垂直度控制在1/200以内。（2）立柱桩基础应能承受住上部支撑荷载，立柱的入土深度根据设计图纸施工。（3）型钢立柱与支撑梁托座要用刚强螺栓连接。4.4围檩的安装（1）牛腿平整度误差要控制在2mm以内且不能下垂，平直度用拉绳和长靠尺或钢尺检查，如有误差则进行校正，校正后用电焊最后固定。（2）根据设计图纸，用测量仪器严格控制每一道围檩的标高，位置。4.5角撑、对撑及其他装配式支撑构件的安装（1）整个基坑内的支撑梁要求必须保证水平，并且支撑梁必须能承受架设在它上方的支撑自重和来自上部结构的其他荷载。（2）角撑、对撑安装好后，及时根据图纸上标注的位置安装支撑盖板，使各根支撑连在仪器，起到抗扭作用。4.6装配式支撑预应力的施加（1）严格控制施加预应力的顺序：检查各部位螺栓的连接是否紧固，传力件与维护体系的连接状态如基坑中部设有对撑，则先加压对撑角撑加压钢绞线加压。（2）随着新张拉的支撑预应力的增加，相邻的已经安装好的支撑应力可能减少，所以应根据设计要求复加预应力。4.7钢绞线施加预应力（1）钢绞线安装时要左右对称。（2）钢绞线张拉时首先施加图纸上注明张拉力的70%，稳定后在加载至100%荷载，在该张拉荷载下保持5分钟。（3）再设计图纸中，钢绞线的数量为奇数时，实际施工中需要增加三根钢绞线作为安全储备，反之为偶数时则增加而根。4.8预应力鱼腹梁装配式钢支撑的拆除（1）预应力鱼腹梁装配式钢支撑的拆除是安装作业的逆顺序，从构筑物施工和回填施工的进度考虑要有序的施工，并根据结构和回填土德受力情况进行逐步拆除。（2）钢绞线的拆除必须在现场技术人员的指挥下先进行卸荷，再行拆除。4.9连接工艺高强螺栓的安装方法：1、构件中心调整完毕后，即可安装高强螺栓。安装时高强螺栓连接副应哎同一包装箱中配套取用，不得互换。2、遇有高强螺栓不能自由投入孔内时，不得强行打入，这样会使螺纹损伤，影响预紧效果，应先用铰刀进行扩孔或修孔后，再穿入，但修空后，孔径不得大于原孔径2mm。5、预应力鱼腹梁装配式钢支撑施工中需要注意的问题及预防措施（1）基坑外侧严禁堆载或较重移动荷载，以免对基坑产生影响。（2）基坑开挖时，注意挖机，自卸车等机械碰撞钢立柱，钢绞线等部位。（3）张拉完后要定期组织施工人员检查高强螺栓，避免高强螺栓出现松动。（4）基坑外侧设置绿网围挡，严禁非钢支撑施工人员在钢支撑上行走。