1工程概况天津地铁4号线南段工程新兴村站位于东丽区新兴村区域，津滨高速南侧。围护结构采用钻孔灌注桩+止水帷幕墙（TRD）+内支撑的支护方式，明挖顺作法施工，基坑标准段宽19.7 m，深12.2~14.0 m，盾构井段基坑深13.7~16.2 m。车站为地下一层（含设备夹层）、地上一层岛式车站，其中地下部分为混凝土框架结构，地上部分为钢结构，建筑总面积19 717.99 m2。大里程端为盾构始发井，小里程端为盾构接收井。2施工工艺与施工方法2.1测量放样每根支承的安装中心位置均按施工图并结合现场实际测定，经复核无误后打上记号开挖，开挖标高由冠梁顶面竖向丈量确定。2.2钢围檩、牛腿安装在深基坑开挖过程中，钢支撑与围护结构的连接必须做到“下托上拉、水平防移、平面密贴”，拉绳需要采用钢丝绳，三角撑托架采用角钢加斜撑加工制作而成。根据钢支撑中心点确定钢牛腿位置，将预先加工好的钢牛腿在桩上用膨胀螺栓固定，膨胀螺栓必须打入混凝土桩内，避免打入桩间找平混凝土内，钢围檩以及下托架的膨胀螺栓必须锚入桩内长度达到设计要求，确保钢支撑下托架体系的稳定[1]。将钢围檩吊装到钢牛腿上部，人工配合安装，测量放样将钢围檩准确安放到位。钢围檩安装过程中保证围檩与钻孔桩的密贴，施工过程中有缝隙采用C30细石混凝土或灌浆料回填处理[2]。钢支撑安装工艺流程如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.038.F001图1钢支撑安装工艺流程安装完成的钢围檩、牛腿断面如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.038.F002图2安装完成的钢围檩、牛腿断面/mm安装钢支撑托板，托板两侧肋板焊接必须牢固，以保证钢支撑无水平位移，上部采用吊钩上拉固定。钢缀板避开支撑位置按支撑围檩及接头设计图布置，每根围护桩均设置钢围檩托架。2.3支撑管拼装按照设计标高焊接钢托架或钢垫箱，测量两者间距离，并根据距离拼装支撑。在基坑外地面进行拼装并检查钢支撑的连接性能，高强螺栓的螺旋丝扣是否有滑丝，螺栓扭矩是否满足要求，支撑长度是否满足设计要求，质检工程师检查无误后报监理验收，验收合格后方可吊入基坑内统一安装[3]。钢支撑连接使用高强度螺栓连接副进行连接，必须满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205—2020）和《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JGJ 82—2011）的要求。2.4支撑管安装使用吊车直接架设钢支撑，架设到钢围檩设计位置时，使用钢丝绳作为拉绳套住钢支撑端头上，收紧后钢丝绳使用膨胀螺栓固定在围护桩上。必须对支撑、腰梁的固定按设计图纸要求进行100%验收并详细记录，经监理单位复检合格后方可进行下一步施工。支撑每次要求在8 h内安装完毕，质检工程师在钢支撑安装完成后，4 h内不间断地对钢支撑的连接情况进行复查，检查螺栓是否连接牢固、钢围檩体系焊接等是否松动。没有连系梁的钢支撑采用整根架设，有连系梁的支撑分两节架设，第一节放到连系梁和围护墙牛腿上稳固后，再吊装第二节进行拼装连接。直撑安装：钢支撑主要由活络端、固定端和钢管支撑，活络端施加预应力两部分组成。钢支撑吊接就位后，安装防脱落钢丝绳后进行预加轴力。当支撑工作面出来后，按照设计标高焊接钢托架或钢垫箱（托架）。4~42轴支撑重量较重，必须采用80 t以上汽车吊安装；1~4轴跨度较小，采用50 t吊车吊装。吊装前必须计算每道钢支撑的重量，采用具备足够吊装能力的设备进行施工，支撑每次要求在8 h内安装完毕[4]。斜撑安装：斜撑与围护结构具有夹角，不易直接安装支撑施加预应力，在安装斜撑前，先将由钢板制成的牛腿与钢围钎焊接成斜撑支座，钢支撑垂直于牛腿支撑面，再将斜撑支座连成一个整体。2.5预加轴力支撑施加预应力值根据设计给出预应力计算。加压分三级施加：30%、50%、100%，并根据该设备压力千斤顶校准证书内的校准方程，计算每级加压需要达到的压力表数值，以保证预加应力达到设计要求。每级加压应停歇几分钟观察无误后再施加下一级，对预应力值做好记录备查。支撑施加轴力前必须向监理单位报验，且质检工程师全程进行旁站监督，施工过程中根据监测情况及时补加支撑轴力，以满足设计要求。2.6结构柱、钢支撑及连系梁安装槽钢与格构柱采取焊接的形式连接，钢支撑与连系梁采取槽钢抱箍安装。41轴向小里程方向7道混凝土支撑设置了混凝土连系梁，混凝土连系梁的施工方法砼支撑梁方法相同。2.7检查及预应力附加以监测数据检验为主、人工检验为辅，来判断支撑应力是否复加。监测主要是对支承轴力变化进行测量，如果轴力值降低应及时对预应力进行复加。人工检查目的是控制单元控制范围内单根松动的支轴力（在没有控制点的支承活络头塞铁上用榔头敲击，视其松动与否决定是否复加）。复加位置应主要针对暴露时间过长的支撑及位于施加预应力支撑的上方支撑，监测数据的支撑轴力应对预应力值以下的支撑进行复加。2.8钢支撑拆除钢支撑及活动端的拆除：在下结构板上搭设脚手架支托钢支撑→辅吊配合主吊固定钢支撑→把千斤顶放到原支撑点→用千斤顶支顶钢支撑→焊断钢支撑与活动端固定焊板→千斤顶逐步回油卸力→移走千斤顶→主吊与辅吊配合调整钢支撑方向→避让上部钢支撑吊至地面。钢围檩的拆除：钢丝绳分系于钢围檩的两个吊环→焊断钢围檩分段之间的钢缀板的单边焊缝→提升钢围檩→辅吊吊钩下移使围檩竖直上升→吊至地面→拆除角钢托架。3施工注意事项钢支撑施工环节在挖土工作后，边挖边进行钢支撑施工，无撑挖土时间必须把控在8 h内，各层土必须遵循先撑后挖槽开挖支撑原则。钢围檩与钻孔桩的密贴，施工过程中的缝隙采用C30细石混凝土或灌浆料回填处理[5]。钢支撑结构需要在正式起吊开始前进行一次拼装试验（对直线性不好的支撑组合禁止安装），在进行拼装连接时需要注意设计长度，再借助吊车整个吊起进行正式安装。钢围檩和托板焊缝饱满，进行此项工作的焊接工人至少有四级电焊专业证件。在焊接工作时，责任应落实到个人，焊接工作的每个人均要填写保质卡。假如在雨天施工，一定要设置有效防雨篷，还要有专门的人来验收焊接工作的品质。钢围檩采用胀管螺栓固定在围护结构表面，在胀管螺栓的安装时，需要派专人检查胀管螺栓的安装是否满足设计规范要求。应对每道支撑的轴线位置进行准确定位，放出每根支撑位置。支撑钢结构件在安装时，需要保持相同的高度，标高允许有偏差，但一定要严格控制在设计范围内。支撑安装结束后进行观察，临时立柱桩相对围护桩出现上下浮动，会导致支撑拱起弯沉，要发现及时并在最短时间内进行“松绑”。作业人员需要定期检查对施加预应力的油泵装置，保证应力值正确并稳定，支撑成功后需要对预应力损失及围护结构的水平位移情况进行观察，时间控制在12~14 h内。当下道支撑预应力增加时，会使上道支撑应力数值变小，需要以监测单位给出的数据适当补加轴力。法兰与螺栓相连接是钢管支撑接头的一种方式，螺栓一定要拧紧，必要情况下进行二次紧固。钢管的下半部分有螺栓，要有专门的人员去检查钢支撑法兰与连接的螺栓，发现问题立即处理。钢支撑的规格需要严格按照设计要求进行，任何人不得私自对设计好的钢支撑数据进行更改，如果必须要修改，一定要和设计单位取得联系，相互沟通协调征得同意才可以修改，后续施工要在设计单位及监理的允许下才能进行。每一个钢支撑施工结束后，都要有专业的人员对轴线、标高进行再次审核，如果不符合设计要求，需要重新施工直到复核通过，再进行监理部门验收。全部电焊部分的连接要遵守设计和相关规范要求，焊接缝隙饱和度要高，焊接缝的高度要满足相关标准。4结语与混凝土支撑相比，钢支撑具有施工周期短、安拆方便等特点。良好的钢支撑施工技术可提高施工的安全度，保证施工质量，加快施工进度，同时还可以降低施工成本。新兴村站西区钢支撑施工全周期约2个月。钢支撑施工阶段项目部安排技术员控制现场基坑开挖深度与进度，以便支撑及时安装和保证基坑的安全。在施工的同时专业监测公司进行监控量测，根据每天的监测结果、观察数据的变化，采取相应的措施保证深基坑的稳定。围护桩的实际施工与设计有一定误差，导致每条钢支撑的长度与设计长度也存在误差。在钢支撑尺寸能够顺利安装的基础上进行拼装，尽量使用最大的钢管标准节尺寸，可以减少法兰盘的使用数量，降低钢支撑租赁吨位，节约施工成本。