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【doc】南京地铁张府园车站明挖深基坑支撑替换技术.doc

【doc】南京地铁张府园车站明挖深基坑支撑替换技术

你凭良心说你算老几传奇
2018-04-02 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《【doc】南京地铁张府园车站明挖深基坑支撑替换技术doc》,可适用于求职/职场领域

【doc】南京地铁张府园车站明挖深基坑支撑替换技术南京地铁张府园车站明挖深基坑支撑替换技术隧道地下工程南京地铁张府园车站明挖深基坑支撑替换技术崔松涛(中铁卜六局集团第六工程有限公司北京)摘要在南京地铁张府园车站明挖深基坑施工中,为解决基坑支撑后拆引起的防水隐惠,提出了在接驳器连接地下连续墙情况下采取支撑替换方案经过建立计算模型并检算可行后进行试验,得出了在车站标准段将第三排后拆支撑向上换撑,可以保证深基坑稳定的结论,并在后期施工中应用此技术,取得了较好效果关键词地铁车站支撑围护结构工程概况南京地铁张府园车站位于南京市中山南路西侧,北起张府园路,南至建邺路,全长m,底板埋深,m,以I,厚地下连续墙作为围护结构(跨地面建筑物施工段地下连续墙厚度mm)明挖顺作法施工,端头井设排钢支撑,标准段设排钢支撑支护,其中端头井第至第排支撑,标准段第排支撑为后拆法车站西侧为密排建筑物,距基坑围护结构,,m,车站东侧为交通繁忙的中山南路,中山南路地面以下有D雨污水管,距基坑围护结构,m,施工环境复杂(见图),基坑保护等级为一级张府园车站地处古秦淮河漫滩,以较松软的砂土,粉土,黏性土为主,地面以下"为深厚饱和粉细砂地层,层厚l,m,场地土类型为中软土,场地类别为类场地地下水以孑L隙潜水为主,浅中部砂土为主要含水层,地层透水性较强后拆法支撑替换技术的可行性后拆法支撑替换方案的提出收稿日期:量图张府园车站周边平面环境张府园车站结构形式为双柱三跨双层结构,采用地下连续墙围护,连续墙间设钢筋混凝土中间接头桩连接,主体结构划分为个施工段,结构顶板,中板,底板钢筋通过接驳器锚入地下连续墙围护结构,形成复合衬砌根据上海地铁江苏路车站的施工经验,后拆法支撑一般采用种方案解决支撑端头与侧墙结构位置之间的问题,即侧墙结构开窗或预埋钢垫箱,这两种方案在结构防水方面效果均不十分理想,尤其是在侧墙结构上开窗的方案,防水处理难度更大若采用预埋钢垫箱的方案,不仅会大大增加工程成本,而且也不能从根本上解决防水问题在张府园车站第一施工段端头井和标准段采用后拆法施工,经检参考文献势Loui国sS际T铁ho道mp工so程n,o()二十一世纪前十年铁路行业的发展趋l钱立新世界高速铁路技术北京:中国铁道出版社,LouisSThmpsn,Jianghongwu市场经济带来的严峻挑王麟书中国铁路发展战略若干问题的分析铁道建筑技战国际铁道工程,()术,()铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGYI)隧道地下工程查发现支撑部位混凝土封填密实度不易保证,经常出现个别渗水点难以封堵如果能够进行一次支撑替换,将第排支撑向上移至结构中板以上(第排钢支撑中心上调m),变后拆法支撑为"先拆法"将消除因支撑后拆给结构防水遗留的隐患一由于端头井结构特殊,开挖深度大,因此考虑仅对车站标准段进行后拆支撑替换车站标准段顶板微土厚度,m,标准段结构高度m设排,钢管支撑(图)车站主体结构施李}由工顺序为:底板拆除第排钢支撑一站台层侧姜}墙,中板拆除第排钢支撑一站厅层侧墙,顶板享}由拆除第,排钢支撑l,lf一,上上L一第排钢支撑J一…j厂,十一r……一一一第排钢支撑…IlI:一…一"一JL…一…一}=,一,…一:第排钢支撑rIIII…iEI:目jj,:第排钢支撑I,l,Il【co【图张府园车站标准段横断面示意(单位:Cm)计算模型的建立与检算换撑后第排支撑距结构底板之间的地下连续墙临空高度达m,按传统计算模型检算,当只考虑车站结构底板提供水平支撑力时,地下连续墙抗弯强度超限,方案不可行但由于本工程设计具有一定的特殊性,底板,中板,顶板与地下连续墙围护结构均预埋接驳器连接,如果考虑车站底板的抗弯作用,并假设车站底板与地下连续墙组成H型刚性结构,按此建立模型进行检算本次检算考虑种情况:一是基坑标准段施工情况,一是基坑穿越建筑物段的施工情况()计算荷载及组合土压力这里只涉及到水平土压力,其大小根据垂直土压力与侧压力系数来计算土层物理力地面荷载对于标准段计算截面,取kPa,对于穿越建筑物段计算截面,取kPa施工荷载取kPa本设计荷载组合方式:永久荷载X可变荷载X这基于局部变形理论的弹性支承链秆法进行计算,结构采用粱单元和杆单元模拟,纵向计算长度取nl表土层物理力学指标容重粘聚内摩静止侧基床反力系数土层名称力C擦角压力系KK(kNm(MPa(MPakPa()数nl一)Ill一)杂填土,『一IOI粉砂一d一lIO粉土一c一llOO粉砂一(IOl粉砂一dOOOO粉质黏土一IOIlO()计算原则底板施作完成并达到设计强度后,拆除第排钢支撑并上移至中板顶面以上cm作为替换,同时将第排钢支撑拆除,如此变"后拆法"支撑为"先拆法"支撑把底板与连续墙连接节点作为刚性节点建立计算模型围护桩按弹性支撑链杆法模拟地层的弹性抗力,桩体在开挖面以下地层采用一系列弹簧模拟钢支撑作为具有弹性压缩的杆单元()计算结果采用有限元程序计算,计算结果如下:对于标准段计算截面,地下连续墙内侧最大弯矩为kNm,外侧最大弯矩kNin,最大轴力kN,最大水平变形mm对于穿越建筑物段计算截面,地下连续墙内侧最大弯矩为kNm外侧最大弯矩kNm,最大轴力kN最大水平变形ITlIn因为地下连续墙的最大水平变形均小于一类基坑允许的最大水平变形(在此,允许的最大水平变形为H:,×mm=),所以地下连续墙是安全的此计算未考虑穿越建筑物段底板以下进行搅拌桩加固及第层设置钢筋混凝土铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGYfJ隧道地下工程支撑,可以作为换撑方案实施过程中的安全储备方案实施试验选择了第施工段中部的一幅连续墙进行试验在该连续墙上按照检算换撑位置架设两根钢支撑并加设预应力,随后释放第排钢支撑的预应力,但先不拆除第排支撑,对暴露的连续墙进行水平位移监测试验期间一旦发现围护结构变形异常时,立即恢复第排支撑受监测精度的限制,监测数据略有波动,第排钢支撑r立力释放后,d累计变形在mm左右,且变形速率趋于稳定收敛试验结论说明采用换撑方案安全可行应用为确保深基坑的安全稳定,换撑方案应用中特别注意了如下要点(I)确保接驳器连接效果()对底板钢筋混凝土结构加强养护,并保证混凝土达到设计强度,且养护不少于d,再进行支撑替换,避免底板结构过早受力()支撑替换按先架后拆法实施,以利安全替换支撑按一定比例安设轴力计,以提供监测信息()支撑替换后,在d内完成站台层侧墙及中板结构施工,缩短站台层围护结构临空时间,控制围护结构变形()备用一个施工段的钢支撑,发现监测数据异常时,立即架设备用支撑,稳定基坑变形,保护周边环境方案改进通过现场试验以及第,第施工段监{lj信息反馈,第排后拆法支撑采用向上换撑的措施后,地下连续墙围护结构水平位移稍偏大,不利于环境保护,后期施工中进行了方案改进在基坑土方开挖期间,完成第层土方开挖后,同时架设第排钢支撑和替换支撑,控制土方开挖期间围护结构的变形量,达到保护环境的目的后拆法支撑替换的实施效果围护结构变形分析及比较以C,C,C,C测斜孑L为例C测斜孑L作为换撑方案实施前的代表孔位C,C测斜孔作为厚mm地下连续墙换撑实施的代表孑L位,其中铁道建筑技术C测斜孔位于靠近建筑物一侧,C测斜孔位于远离建筑物的对侧CDq'JW~L作为厚mm地下连续墙换撑实施的代表孔位(图)各代表孔位的围护结构变形趋势见表表中最终最大变形均满足一级基坑保护等级要求(小于Film)支撑替换后d内地下连续墙围护结构水平位移最大累计变形在mm左右,与试验阶段监测数据相一致将C与Cll测斜孔进行比较,向上换撑对最终最大变形的影响(对应深度Im左右)在,mm之间表各代表孑L位处的监测数据拆换支撑时换撑d累计变形换撑后累计变形最终变形孔号间距底板完最大值对应深最大值对应深最大值对应深成时间d度m度m度mC】】ClOlClOllCl换撑方案实施前,d累计变形mm,最大变形对应深度m,在第排钢支撑中心以下m换撑方案实施后,最大变形对应深度m,在原第排钢支撑中心附近通过C与C测斜孔的比较,厚mm地下连续墙靠近建筑物一侧最终最大变形比对侧围护结构最终最大变形大mm,是受偏压作用和中山南路地面以下雨污水管共同影响,建筑物的对侧C测斜孔孔口向基坑外侧方向水平位移un车站主体结构外观质量采用支撑替换方案后,车站主体结构侧墙无新增渗水点,侧墙整体性及外观质量控制良好车站底板结构无有害裂缝开展结束语车站结构底板完成以后,结构底板与围护结构组成复合体系共同受力,整体稳定性大大增强,此时将以围护结构强度指标作为控制因素采用复合衬砌形式,底板完成后地下连续墙临空高度m可以保持稳定在模拟施工工况进行设计计算的过程中,可以适当加强对主体结构施工期间支撑拆除后围护结构减载转换的动态分析RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY{)

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