随着城市建设的迅速发展,城市用地越来越紧张,在已建成的地下结构(隧道、地下车站、地铁运用库等)上部进行二次开发,修建大型工程的需求越来越迫切,在二次开发中,为了获得较大的使用空间,结构设计中常常出现巨型截面梁,巨型梁施工时如采用一次浇筑,其重量通过支撑体系传给地下结构,因其荷载过大,往往会使地下结构开裂或破坏,造成严重的工程事故。为了避免这种事情的发生,将巨型梁分层浇筑施工成为了一种必要的选择,利用先期浇筑梁分担巨型梁的部分自重,减少地下结构承担的荷载,确保地下结构在巨型梁施工时不开裂或少开裂。本文以兰州市轨道交通一号线一期工程东岗车辆段运用库上盖开发项目为背景,针对运用库上盖难以承担巨型梁施工荷载的问题,采用Midas/gen建立了浇筑梁、支撑体系以及运用库框架三者协同工作的空间有限元模型,研究了运用库结构在分层浇筑不同施工阶段的受力特点,分析了巨型梁采用不同分层高度施工对运用库结构受力的影响,得到了对运用库结构受力最有利的分层高度比,提出了东岗车辆段运用库上盖开发分层浇筑施工方案,对施工过程中支撑立杆的轴力变化进行了监测,并与数值模拟结果进行了对比分析,同时对二次浇筑形成的水平施工缝界面粘结性能进行了分析,得到了如下结论:(1)巨型梁分层浇筑可以降低下层运用库框架梁柱的受力;在不同分层高度比下,运用库结构受力减轻效果是不同的,当α_h=0.6~0.7时,对运用库框架受力最有利;(2)先期浇筑梁在二次浇筑期间分担施工荷载的比例随着自身高度的增大而增加,当α_h=2/3时,先期浇筑梁可承担85%的二次浇筑施工荷载;(3)巨型梁分层浇筑可以有效地降低下部支撑立杆的轴力,在不同位置的立杆轴力比整体浇筑降低幅度是不同的,靠近支座附近的立杆轴力下降幅度更大;(4)巨型梁下支撑立杆轴力的模拟值与实测值差值在15%以内,说明模拟值与实测值比较接近,计算模型可以反映支撑体系的真实受力;(5)分层浇筑界面是巨型梁整体工作的薄弱部位,主要是机械咬合力弱造成的,通过增加界面粗糙度、涂刷界面剂以及设置机械连接件等措施可以提高新老混凝土界面的粘结性能。