站台层TBM预留洞口临时支撑设计与施工
曲成平，于文勇，李磊，夏文
（青岛理工大学土木工程学院，山东青岛266033）
[摘要]考虑到读板混凝土未达到设计强度前，下面的支撑架不得拆除，但是为满足TBM组装、行走空间，实现TBM提前下井组装，结合海安路车站站台层预留出宽4.5m、高5.1m倒“L"形门润通道临时支撑体系的施工经验， 详细介绍了支撑体系方案的选择及设计，工程施工结果表明设计安全可靠，为总体工期目标的实现创造有利条件.
[关键词]TBM预留润口；临时支撑；节点；设计；施工措施
[中图分类号]TU753.1 [文献标识码]A [文章编号]1002-8498（2016）10-0116-04
Design and Construction of Temporary Supportfor TBM ReservedHole in the Platform Layer
Qu Chengping Yu Wenyong Li Lei Xia Wen( School af Ciril Engineering Qingdeo Technological U/neizersity Qingdao Shandong 266033 Chine)
Abstract :Because the concrete roof does not reach the design strength the supporting frame shall not beremoved but in order to meet the TBM walking space the realization of TBM in well assembly inverted Lshaped hole chanel temporary suport sysem with 4. 5m-width and 5. 1m-height was reseved in advancesupporting system of engineering construction scheme. The results show that the design is safe and during construction of Haian Road station platform. The autthors introduced selection and design ofreliable which creates favorable conditions for achieving the overall project objectives.
Key words TBM reserved hole; temporary support ; node; design ; construction
1工程背景
青岛地铁海安路车站位于海安路西南侧，沿香港东路布置，车站里程YCK37406.581-YCK37625.781，有效站台中心里程YCK37557.481，全长219.2m.海安路站设计为明挖地下3层岛式车站， 单柱双跨结构形式.由于前期绿迁、管迁、调流难度大，导致实际开工日期严重滞后.根据车站主体结构图纸设计说明中“在分段主体结构施工过程中，顶板混凝土未达到设计强度前，以下脚手架不得拆除”相关要求.综合以上因素，原设计工期目 标将无法实现，为节约工期，确保总体工筹目标的实现，拟在站台层边墙两侧采用H型钢与边墙支撑，并预留出宽4.5m、高5.1m°L”形门润通道，满足TBM组装、行走空间，为TBM提前下井组装及总断面模板支设如图1所示.
图1主体结构标准段断面模板支设示意standard segment of the main body structure Fig. 1 The seetion formwork setting at the
体工筹目标的实现创造有利条件，主体结构标准段2支撑方案选择
根据TBM组装、行走空间，需预留出宽4.5m、高5.1m的空间.
1)支撑结构的形式有以下两种：采用门式钢架、倒"L"形门架.在保证结构安全的前提下，考虑
结构的经济性和可操作性，最终选定做倒“L"形门梁，然后用高强螺栓将横梁固定在牛腿上. 架支撑，侧墙对应位置做钢牛腿，用于安放型钢横
2）倒"L"形门架材料选用H型钢.主要考虑H型钢的单位质量的力学性能更好，可以节省大量的材料和施工时间并且截面特性要明显优于传统的工字钢、槽钢和角钢，因此型钢横梁选用窄翼缘H 型钢，型钢柱选用宽翼缘H型钢.
3倒“L”形门架设计及验算
3.1型钢横梁上支撑设计及验算
1）设计及验算说明
站台层层高为6.1m，预留空间高度5.1m，型钢横梁高度0.4m，钢横梁上富余空间0.6m，为了方便模板的平整度调整和拆模，此空间选用448×3.5钢管带U形顶托作为立杆支撑，单根梁上共需6个顶托.面板选用15mm厚胶合板，次龙骨选择50mm x100mm方木，间距200mm，主龙骨选用100mm×150mm方木，间距700mm
2）荷载取值
由于地下2层顶板在地下3层顶板强度达到100%强度时施工，因此横梁上支撑所承受的最不利 情况是地下3层400mm厚顶板浇筑时的施工荷载.①浇筑地下3层顶板时荷载为：S=18.8kN/m²；②浇筑地下2层顶板时荷载计算如下：地下2层顶板（400mm）恒、活荷载地下2层立杆自重地下3 层顶板恒荷载S=33.18kN/m.地下3层顶板极限承载力：混凝土自重顶板面层荷载设计值顶板活荷载设计值，即S，=21kN/m.因此在地下3载为：S=S -S =9.7kN/m²；③地下1层浇筑时， 层浇筑强度达到100%时，浇筑地下2层最不利荷地下2层和地下3层已经达到设计强度，此时荷载小于前两种情况，不作考虑.最不利荷载组合：S=18.8kN/m²（顶板模板自重取0.8kN/m，钢筋混凝土板的厚度为400mm）. 土自重取25.5kN/m²，施工活荷载取4.0kN/m²，混
3）验算结果
站台层面板所受荷载：q=18.8kN/m²，取3跨连续梁计算，间距L=0.2m；站台层次龙骨方木所受距L=0.7m；站台层顶板主龙骨所受荷载：4= 荷载g=0.2g=3.76kN/m，取3跨连续梁计算，间2.63kN，取3跨连续梁计算，间距L=1.5m，计算结果如表1所示.
抗弯强度设计值为13N/mm，抗剪强度设计值为1.6N/mm²，提度设计值为L/400，通过验算可得， 横梁上部支撑体系的抗弯强度、抗剪强度以及挠度均能满足设计要求.
3.2L形门架设计及验算
1）设计和验算说明
2）验算结果
4节点设计
4.1牛腿设计
表1横梁上部受力验算
Table 1 Loading calculation of the upper horizontal beam
项目 (N~²) 抗弯强度/ (N-mm~²) 抗剪强度/ 挑度/ m次龙骨 面板 2.16 2.13 0.23 0.47 0.12 0. 15主龙骨 8.72 1.41 1.90
大集中力24.22kN考虑，倒L形门架选用Q235H 门架横梁上受到的荷载按照U形顶托所受最型钢，其中横梁选用H400×200×8×13，立柱选用H250×250×14×14，门架纵向间距1.5m，柱间支撑用[10做水平支撑，并每隔30m做斜向支撑.本 部分计算通过PKPM软件进行建模分析，计算模型和计算结果如图2所示.
图2倒L形门架计算
Fig. 2 Inverted-L shape door frame calculation
梁下部抗弯强度/=157.8N/mm²<[f]=205N/mm，梁下部受拉强度计算应力比0.72，梁上部受拉稳定计算应力比0.76，剪应力比0.35，腹板 高厚比H/T=46.75<[H/T]=80.0 翼缘宽厚比B/T=7.38<[B/T]=15.柱平面内稳定计算最大应力比0.07，平面外稳定计算最大应力比0.10，腹板高厚比H/T=14<[H/T]=53.72 翼缘宽A=57<[A]=180，立柱平面外长细比A=98<[A] 厚比B/T=7.68<[B/T]=15，立柱平面内长细比=180. 浇筑车站侧墙时在侧墙中预埋400mm×400mm×16mm钢板（Q235），钢板采用预埋6根直径为16mm（HRB335）钢筋进行铆接固定，钢筋伸人 侧墙500mm，末增弯起100mm，呈90°.待侧墙模板拆除后安装牛腿（长30cm），用于后来安装型钢横 梁.牛腿采用H400×200×8×13，与预埋钢板焊接，牛腿处在靠近侧墙10cm位置设置加劲肋，增加牛腿的竖向承载力.牛腿及钢垫板（Q235，160mmx250mm×16mm）安装前，做好螺栓孔（M25）预留，便于横梁的安装 图5立柱与型钢横梁连接示意Fig. 5 Connection of column and the transverse beam 牛腿受力验算：钢横梁作用在牛腿的支反力为80.24kN，设计钢板锚筋总截面面积为：A=1206.37mm²，根据预理件验算公式得： 采用[10连接成整体，顶部水平方向通长连接，立柱竖向每隔30m做斜向支撑，具体布置如图6所示. 满足要求，因此需锚筋616，锚固长度600mm. 牛腿及预理钢板如图3a所示，螺栓孔位置如图3b所示. 图6槽钢布置示意Fig. 6 The channel steel layout 5施工说明 5.1安装要求 定不得出现偏差. 1)侧墙预理钢板的预埋位置必须根据放样确 图3牛腿设计Fig.3 Corbel design 2）预理钢筋与钢板焊接完成后，采用本板制作相应尺寸的木盒与钢板紧贴，确保浇筑混凝土后不掩埋预埋钢板. 4.2立柱与横梁连接设计 侧墙混凝土浇筑完毕后，根据侧墙预理钢板位20mm），用于固定型钢立柱.底板钢板采用M25螺 置，施做底板固定钢板（Q235，350mm×350mm×栓固定，型钢立柱与钢板接触位置焊接连接，立柱上端焊接钢板（Q235，255mm×250mm×16mm），用于连接型钢横梁，安装前检查立柱的垂直度保持立柱处于垂直状态.立柱安装完成后进行型钢横梁 安装，横梁与牛腿、型钢立柱通过M25螺栓连接.横梁安装完成后，安装带U型顶托的立杆来填塞板下空间，立柱与底板及立柱与型钢横梁连接如图4，图5所示. 表面污物，然后焊接型钢牛腿.型钢与钢板接触位 3）侧墙模板拆模后，及时取出本盒及清理钢板置采用帮条满焊，焊缝不得出现虚渣，保证焊缝饱满，满足安全使用要求. 4）底板钢板支座必须和侧墙预理钢板与横向方向处于一条轴线上，为保证型钢安装精度，可待 侧墙浇筑完成后根据拆模后侧墙预理钢板位置进行底板钢板支座定位. 5）底板及侧墙钢板安装完毕后，安装型钢立柱及型钢横梁.立柱安装前，在立柱上端焊接钢板，用于连接横梁，钢板上预留螺栓孔，便于后续横梁 安装.立柱安装时采用起重机吊装，人工定位准确后，对其与底部钢板支座焊接，型钢与钢板接触位置焊缝必须饱满，不得有虚渣等不良焊缝. 6）立柱安装完成后进行横梁安装，单根横梁长4.75m，横梁采用M25高强螺栓与立柱及牛腿连接 牢固. 图4立柱与底板连接 Fig. 4 Connection of column and the bottom slab 4.3预留润口侧向布置 7）型钢支撑体系安装完成后，进行全面检查，主要检查各接位置螺栓连接情况，不得出现松动 站台层预留通道纵向间距为1.5m，横向、竖向 和拴拧过紧. 机一闸. 定，不出现滑落等事故发生. 6）拆除作业时，保证拆除过程中各部件的稳 5.2型钢拆除 1)相应流水段顶板混凝土强度达到设计强度后，对相应流水段支撑体系进行拆除，门架拆除应由上面下进行，不可上下同时拆除. 7）型钢纵向连接必须按照规范设置，间距需满足要求，横梁连接螺栓不得用普通螺栓代替高强螺栓. 2）横梁拆除时，拧松各螺栓即可，螺栓全部拆门式起重机吊装，否则，采用葫芦吊放至底板. 下后，吊下横梁.可采用门式起重机的位置，利用 7结语 通过对海安路车站站台层TBM预留洞口临时支撑进行研究，在满足质量要求、经济合理和施工方便的基础上提出“L”形型钢支撑体系的设计方案，并提出了关键节点的构造.本文的设计方案已 经成功应用于实践，达到了预期的效果，本文的研究结果可为类似的工程提供借鉴与参考，具有一定的指导性. 3）横梁拆卸完毕后，进行立柱拆除，立柱底部采用乙炔切割.立柱拆除后，拆除底板钢板支座，底板螺栓孔采用同强度等级水泥浆液灌注填充. 4）侧墙牛腿同样采用乙炔切期拆除，拆除后，对钢板位置涂刷密封胶，涂刷2-3通，然后采用同强度等级细石混凝土回填，保证接缝处混凝土密实. 参考文献： 6安全措施 [1]中国建筑科学研究院.建筑施工扣件式钢管群于架安全技术规范：JGJ130-2011[S]-北京：中国建筑工业出版社 2011.[2]上海市建筑施工技术研究所.建筑施工高处作业安全技术规 ；JGJ8091[S]北京;中国计划出期社 1992.[3]饶晓文，李鸿晶，伍小平，大跨空间结构施工临时支撑卸载次[4]梁德初，温岳斌，龙期亮.曲靖体育中心体育场大型悬挑钢桁 序研究[J].施工技术 2014 43(11);122-126架临时支撑卸载施工技术[J]-施工技术 2014 43（20):48-[5]吴文平，杨文筷，丁创强，等，哈尔演万达茂滑雪乐园东区销 50 61.结构临时支撑系统设计及卸载分析[J].施工技术，2015 44(24) :14-17. 其知晓注意事项、可能造成伤害及事故应急措施. 1）作业人员安装前必须进行安全技术交底，使 2）作业人员必须佩戴安全帽、反光背心、防滑鞋，高空作业时必须佩戴安全带，挂于可靠位置. 3）吊装作业时，由信号工进行指挥吊装作业，同时，吊装作业前进行试吊及检查钢丝绳，保证作 业安全. 4）横梁安装时采用工具脚手架或移动脚手架作业时，检查作业架是否可靠，无隐患后方可使用. 5）焊接作业时，做好焊接的接地保护，做到一 9起城乡规划挂牌督办案件全部摘牌 中建三局“混凝土装配式工业化住宅信息 2015年6月，住房和城乡建设部公开挂牌督办9起城乡规划重大违法案件.其中7起于2016年1 月至3月陆续摘牌.近日，住房和城乡建设部对最后2起案件进行了摘牌. 化建造与管理技术”达到国际先进水平 公司所属第一建设公司研发的“混凝土装配式工业 2016年5月13日，中国建筑第三工程局有限化住宅信息化建造与管理技术”，经湖北省住建厅鉴定，达到国际先进水平. 通过查办9起案件，共没收或拆除违法建筑13.1万㎡²，罚款3163.5万元，保护绿地83.6万m，38名责任人受到党纪政纪处分，维护了城乡规 划的权威性、严肃性.今年，住房城乡建设部将按照《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》要求，进一步完善利用卫星遥感监测等多种手段共同监督规划实施的工作机 制，继续采用挂牌督办、约谈、案件移送等手段，加大城乡规划违法案件查处力度，严肃责任追究，逐步形成不敢违反规划、不能违反规划和自觉遵守城乡规划的局面. 该成果研发了工业化住宅实施综合技术，通过BIM深化设计和3D打印预拼装技术，应用PCIS构 件物联网系统编码建立构件唯一身份，应用3D激光扫描技术获取构件三维点云数据，实现了构件生产、验收、安装及后期运维管理.同时，该成果研发的BIM技术的智能施工放样、商品混凝土智能计量 和施工项目现场管理系统，实现了工业化住宅全生命周期的信息化，解决了工业化住宅设计、部品制作、安装及后期营运相互脱节难题，提高了工业化住宅的施工速度和管理效率. （摘自“住房和域乡建设部”官网） （摘自“中国建筑”官网）
