地铁车站盖挖逆作矮支架施工工艺工法

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1、- 1 -地铁车站盖挖逆作矮支架施工工艺工法（QB/ZTYJGYGF-DT-0306-2014QB/ZTYJGYGF-DT-0306-2014）广州分公司 王小孟1 1 前言前言1.11.1 工艺工法概况工艺工法概况随着我国高铁、地铁、高层建筑等工程的快速发展，基坑工程所面临的问题日益突出，基坑盖挖逆作施工技术不仅可以有效解决交通的影响、控制基坑的变形，还能有效解决对邻近建筑物、运营线路等周边环境的影响，因此具有良好的应用价值得到了广泛的推广，但传统盖挖逆作法也存在节点处理复杂，盖挖开挖土方进度较慢，传统“地膜”方案造成结构板、梁外观质量不佳， “地膜”拆除易破坏结构、安全风险大，成本较高等缺

2、点。本工法采用非传统的盖挖逆作，围护结构型式采用桩+止水及帷幕，钢格柱作为竖向支撑，结构板采用矮支架，结构侧墙采用单侧悬臂液压大模板台车，对盖挖逆作对结构板的施工分段、施工工序、出土预留孔、梁柱墙节点细部处理等施工技术优化，提高了盖挖工效和结构质量。1.21.2 工艺原理工艺原理盖挖逆作围护体系（桩、墙）和结构板的承重体系（钢格柱）施工完成后，土方开挖至顶（中）板下一定高度，简单进行地基处理后，搭设碗扣式满堂支架，铺设方木模板，形成矮支架体系，自上而下依次施工结构板至底板完成，最后顺作侧墙、立柱，最终完成车站结构。2 2 工艺工法特点工艺工法特点2.1 在盖挖逆作板下预先开挖一定高度的土方，形

3、成矮支架搭设空间，间接将部分盖挖土方变为明挖土方，提供用长臂挖掘机、液压垂直伸缩臂挖掘机等先进挖土设备快速开挖板下土方空间，提高了盖挖土方开挖工效。2.2 通过矮支架施工，避免了传统“地膜”施工的人工平整、挖沟槽、砌砖膜、换填、涂刷隔离剂等繁杂工序，克服了传统“地膜”施工梁板平整度、线型差、缺棱掉角的缺点，提高了盖挖逆作结构混凝土的外观质量。2.3 在盖挖逆作板下空间，采用碗扣式支架搭设矮支架，操作简便、工效高。- 2 -2.4 传统“地膜”凿除混凝土垫层难度大、安全风险高，且无法避免对盖挖逆作结构板的扰动和破坏，采用矮支架法保证了施工安全和混凝土成品保护。3 3 适用范围适用范围软弱地质条件

4、下盖挖逆作板施工。4 4 主要引用标准主要引用标准建筑桩基技术规范 （JGJ94-2008）建筑工程施工质量验收统一标准 （GB50300-2013）建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(2003 版)地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999)地下工程防水技术规范(GB50108-2008)地下防水工程质量验收规范(GB50208-2011)深圳地区地基处理技术规范 （SJG04-96）深圳地区建筑深基坑支护技术规范 （SJG05-2012）建筑基坑工程监测技术规程 （GB50497-2009）5 5 施工方法施

5、工方法在车站盖挖逆作法工况下时，在基坑围护结构受力检算允许条件下，开挖土方至板下 2m，浇筑厚 1015cm 混凝土垫层，然后搭设 2m 高矮支架，铺设方木、模板，施作结构板。通过将传统“地模”改变为矮支架，加快了盖挖土方开挖、逆作结构施工进度，提高了结构混凝土的外观质量。6 6 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点6.16.1 工艺流程工艺流程盖挖逆作矮支架施工工艺流程见图 1。- 3 -施工准备软基处理围护结构钻孔桩施工抗拔桩、格构柱施工桩间止水及帷幕施工降水井及降水施工冠梁施工第一层钢支撑架设、 桩间网喷砼第二层钢支撑架设、 桩间网喷砼第三层钢支撑架设、 桩间网喷砼土方开挖至顶板下2m土

6、方开挖至负一层中板下 2m土方开挖至基底基层处理、矮支架体 系搭设、顶板施工基层处理、矮支架体 系搭设、中板施工底板垫层、综合接地、 防水层、结构底板施工中柱施工（中间两排钢格 柱外包砼）逐层、逐段拆除钢支撑、侧墙 施工、割除两侧钢格柱图图 1 1 盖挖逆作矮支架施工工艺流程盖挖逆作矮支架施工工艺流程盖挖逆作矮支架施工结构步序见表 1，盖挖逆作矮支架土方开挖（支护）施工步序见表 2 。- 4 -表表 1 1 盖挖逆作矮支架施工结构步序表盖挖逆作矮支架施工结构步序表序号序号图示图示说明说明1第一步： 1.施工准备，平整施工场地； 2.施作地基加固，围护结构钻 孔灌注桩及桩间止水帷幕； 3.放坡开

7、挖至冠梁顶标高处， 进行钻孔桩内预埋测斜管监测。2第二步： 施工底板下工程桩、格构柱， 开挖土体至冠梁下，施工冠梁。3第三步： 1.开挖土体至第一道支撑下 500mm，架设第一道钢支撑后； 2.开挖土体至顶板下 2m 处（用 喷混凝土喷平围护桩之间的凹 腔） ，矮支架工法施工顶板及顶 梁、顶板防水层，并预留施工 站厅层侧墙及柱的接头构造； 3.待顶板混凝土达到设计强度 后拆除第一道支撑。- 5 -序号序号图示图示说明说明4第四步： 开挖土体至第二道钢支撑位置 下方 500mm 处，施工钢围檩及 钢支撑，待钢围檩与围护桩之 间的快硬细石混凝土达到强度 后，对钢支撑施预加力，并监 测围护桩的水平位

8、移值。5第五步： 1.开挖土体至中板下 2m 处，矮 支架施工中板、梁，并预留施 工站台层侧墙及柱的接头构造；2.待下中板达到设计强度后拆 除第二道钢支撑。6第六步： 继续向下开挖土体，开挖至第 三道钢支撑下 500mm 处，施工 钢围檩及钢支撑，待钢围檩与 围护桩之间的快硬细石混凝土 达到强度后，对钢支撑施预加 力，并监测围护桩的水平位移 值。- 6 -序号序号图示图示说明说明7第七步： 开挖土体至坑底位置，施工垫 层、接地网、防水层后，再施 工底板梁、底板。8第八步： 1.待底板达到设计强度后，拆 除第三道钢支撑，用喷混凝土 喷平围护桩之间的凹腔，敷设 好站台层侧墙防水层后； 2.施工站台

9、层侧墙及柱。9第九步： 1.用喷混凝土喷平围护桩之间 的凹腔，敷设好站厅层侧墙防 水层后； 2.施工站厅层侧墙及柱。- 7 -序号序号图示图示说明说明10第十步： 待站厅层侧墙达到设计强度后， 割除两边格构柱。（格构柱割 除前，先凿掉其周围板的混凝 土保护层，然后贴凿出的混凝 土面将其割除，再用高标号砂 浆将凿除的混凝土部分抹平）11第十一步： 1.施工顶板防水； 2.顶板回填； 3.施工车站内部结构。表表 2 2 盖挖逆作矮支架土方开挖（支护）施工步序表盖挖逆作矮支架土方开挖（支护）施工步序表序号序号图示图示说明说明1第一步： 1.施工准备，修筑便道； 2.由南向北开挖第一段第一层 板坑土方

10、，及时架设第一道钢 支撑，边挖边架，垫层及结构 施工跟进； 3、逐步开挖第 2、第 24 段第 一层基坑土方，条件具备后， 由北向南，形成由南、北两端 向中间对向开挖。- 8 -序号序号图示图示说明说明2第二步： 1.矮支架垫层下软基换填处理， 浇筑 10cm 垫层，梁高较大位置 加厚垫层。 2.桩面网喷处理，铺设外包防 水层； 3.搭设矮支架，铺设方木、模 板； 4.按分段施工顶板结构板及下 一层结构柱、侧墙预留构造。3第三步： 开挖第二道钢支撑以上土方， 挖土行进沿基坑纵向整体向前 推进，每个工作面配置两台 PC120 挖掘机水平倒运至出土预 留孔，一台 PC60 炮机负责基坑 搅拌桩抽条

11、破除，再由液压伸 缩臂挖掘机垂直开挖，地面挖 掘机配合装车外运。4第四步： 1.向后退挖第二道钢支撑以下 土方，开挖至结构中板下 2m； 2.边退边架支撑，保证支撑架 设及时有效。- 9 -序号序号图示图示说明说明5第五步： 1.矮支架垫层下软基换填处理， 浇筑 10cm 垫层； 2.桩面网喷处理，铺设外包防 水层； 3.搭设矮支架，铺设方木、模 板； 4.按分段施工结构中板及下一 层结构柱、侧墙预留构造。6第六步： 1.开挖第二道钢支撑以上土方， 挖土行进路线先整体向前推进， 开挖至第三道钢支撑底 500mm 处； 2.桩面网喷处理，铺设外包防 水层。7第七步： 1.退挖至基底面，边退边架设

12、 第三道支撑； 2.桩面网喷处理，铺设外包防 水层。- 10 -序号序号图示图示说明说明8第八步： 1.底板基底处理，浇筑底板垫 层； 2.桩面网喷处理； 3.铺设外包防水层，并浇筑底 板防水保护层； 4.按分段浇筑底板结构。6.26.2 操作要点操作要点6.2.1 垫层施工垫层为厚 10cm 的 C20 混凝土，在地质情况较差地方要提前进行换填处理，标高按设计要求控制在 5cm 以内，垫层混凝土施工过程中，纵横向每隔 5m 设置一标高控制线，严格控制垫层表面标高。1 垫层浇筑前及结构施工期间，将地下水控制到垫层底以下 1.0m 左右。2 车站开挖至逆作垫层下标高 0.3m 时，用人工配合挖掘

13、机进行基底清理，避免扰动原状土。施工段两侧设截水沟和集水坑，防止基层浸泡变软导致结构施工期间垫层下沉变形。3 垫层作为支架基础直接影响结构板平整度，在垫层施工时注意以下几点1）机械开挖尽量一次成型，避免二次开挖扰动原状地基，增加回填数量和施工难度。2）为防止结构板混凝土施工时两端土体隆起，垫层向底板施工分段外延伸 2.0m以上。4 根据预先埋设的标高控制桩控制垫层施工厚度满足设计要求，并及时收面、养生，确保垫层面无蜂窝、麻面、裂缝，垫层施工允许偏差执行。6.2.2 矮支架搭设1 搭设顺序安放垫板安立杆安扫地杆安横杆安上层立杆安上层横杆逐层支设- 11 -到楼板底，安立杆顶 U 形托调整顶托高度

14、安钢管主楞。2 支架搭设在垫层上按立杆位置安放立杆，搭设到板底，安装并调整立杆上面的 U 托，使U 托顶板处于同一水平面内，再支设钢管主楞。接头是立杆同横杆、斜杆的连接装置，应确保接头锁紧。搭设时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆等接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。如发现上碗扣扣不紧，或限位销不能进入上碗扣螺旋面，应检查立杆与横杆是否垂直，相邻的两个碗扣是否在同一水平面上(即横杆水平度是否符合要求)；下碗扣与立杆的同轴度是否符合要求；下碗扣的水平面同立杆轴线的垂直度是否符合要求；横杆接头

15、与横杆是否变形；横杆接头的弧面中心线同横杆轴线是否垂直；下碗扣内有无砂浆等杂物充填等；如是装配原因，则应调整后锁紧；如是杆件本身原因，则应拆除，并送去整修。脚手架搭设以 3 人为一小组，其中 1 人递料，另外两人共同配合搭设，每人负责一端。搭设完一层架子，铺一层脚手板，逐层向上搭设。3 模板安装支架搭设完成后安装顶托，再铺设主楞（方木 100*100mm250mm） 、模板，保证模板铺设完成后的标高及平整度，加固顶托及支架。6.2.3 碗扣式钢管支架拆除1 当 8 米跨度内楼板、梁混凝土强度达到 75%以上(8 米跨度以上，梁混凝土强度需达到 100%)，可以拆模。拆除前应对脚手架作一次全面检

16、查，清除所有多余物件，并设立警戒区，禁止无关人员进入。2 拆除顺序自上而下逐层拆除，严禁上、下两层同时拆除，拆除的构件人工递下，严禁抛掷。3 拆除的钢管、扣件应及时分类堆放，以便运输、保管。4 每班拆架下班时，不应留下扣件松动，架体堆放钢管、扣件等隐患。5 拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。- 12 -6 在拆除过程中，凡松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶、误靠已松脱的杆件。7 7 劳动力组织劳动力组织劳动力组织见表 3。表表 3 3 劳动力组织表劳动力组织表序号序号工种工种人数人数备注备注1技术3负责现场施工组织、技术、测量2架子工30负责碗扣式支架搭设、拆除3混凝土工5浇筑垫层4普工20人工清底5汽车吊司机2负责材料倒运8 8 主要机具设备主要机具设备主要机具设备配置见表 4。表表 4 4 主要机具设备配备表主要机具设备配备表序号序号名称名称型号型号数量数量备注备注1汽车吊25T2 台进行模板、支架吊装作业2