钢支撑安装及其拆除技术材料.docx
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钢支撑安装及其拆除技术材料
技术交底记录
（轨道交通工程）
编号：
工程名称
郑州市轨道交通5号线市政配套工程02标段紫荆山路站
交底日期
施工单位
中铁七局集团有限公司郑州市轨道交通5号线市政配套工程02标段项目经理部
分项工程名称
钢支撑工程
交底提要
紫荆山路站主体基坑钢支撑安装及拆除施工
交底内容：
紫荆山路站主体基坑钢支撑安装及拆除施工技术交底
一、适用范围
本技术交底适用于郑州市轨道交通5号线市政配套工程02标段紫荆山路站主体结构基坑钢支撑安装及拆除施工工程。
二、施工准备
紫荆山路站标准段和盾构段基坑支护采用围护桩+内支撑体系，支撑设计四道，其中第一层采用砼支撑，第二、三、四道支撑设计为Φ609钢管支撑。
开挖前备齐钢支撑，钢支撑壁厚、纵向顺直度符合要求。
钢支撑预加轴力设备千斤顶和压力表使用前进行标定，并由试验单位出示相关试验报告。
施工前，进行设计预加轴力的换算。
根据试验结果显示的千斤顶压力与压力表读数关系计算出在工程中使用的压力状态下相的压力表读数，以供施加预加轴力及复加预加轴力时使用。
钢支撑的架设必须准确到位，并严格按设计图的要求施加轴力。
尤其要注意斜支撑的制作、安装必须保证其稳定、强度、变形的要求；使用的材料、设备及相关构件必须符合设计要求。
钢支撑分为标准节和活络头两种形式：
1、钢支撑标准节类型及配撑：
为了便于安装，配有6m、4m、2m、1m、0.5m、0.3m、0.2m等多种型号的标准节。
支撑安装前，对每根支撑的实际位置进行实测，然后根据现有支撑标准节的长度及活络头的伸缩长度（不超过20cm）进行配撑。
2、活接头：
支撑端头采用活接头的形式便于施加预加轴力，主要构造形式为内外活头相互套在一起，内设加固肋板。
钢支撑安装完成后施加预加轴力，利用楔块楔入深度调节支撑钢管的长度。
钢楔子采用45号铸钢加工而成，长度均为320mm，宽度有100mm、50mm、40mm、30mm、20mm、45mm×15mm，每个楔子距顶端50mm处设φ8mm圆孔，使用时插入φ6mm钢筋。
3、支撑使用的设备：
使用100T千斤顶对支撑钢管施加预加轴力，千斤顶行程为200mm,每组最大顶力100吨，两个千斤顶为一组。
施工前将油泵与千斤组对与压力表进行标定（标定频率为半年或者使用达到200次）。
制作固定千斤顶的吊架，固定千斤顶吊架架立在调节头上，采用龙门吊和吊车进行支撑钢管的吊装施工。
4、钢支撑的连接：
钢支撑采用M24螺栓连接，螺栓带平垫和弹簧垫圈。
三、主要材料及施工机械
1、钢支撑：
采用Φ609钢管支撑，钢支撑经专业检测机构检测合格后方可使用，使用中的钢支撑应有产品质量合格证。
2、主要施工机械：
10T龙门吊、100T千斤顶、扭矩扳手、撬杠、电焊机、钢丝绳、绳卡等。
四、钢支撑安装施工工艺及方法
1、钢支撑架设施工流程如下：
计算长度→支撑拼装→支撑点安装固定件→焊接支点→安装支撑前检查→吊装→支撑就位→支撑安装→施加预加力→端头填充→定期检查
2、钢支撑架设方法
（1）钢围檩架设
①支架安装：
第二层、第三层及第四次支撑位置上用冲击钻在钻孔桩上钻孔，将加工好的支架用膨胀螺栓固定在桩上。
②采用25T汽车吊配合10T龙门吊提升钢围檩缓缓落在钢支架上，不得冲击、碰撞钢支架。
钢围檩安放好后用C25细石混凝土填塞钢围檩背后的缝隙。
③相邻钢围檩采用缀板进行连接，增强支撑体系整体稳定性。
（2）横抬梁焊接
钢围檩安装完成后，确定最终高度，在格构柱之间焊接临时横抬梁，横抬梁采用双拼56C工字钢。
并在格构柱之间焊接16a槽钢作为剪刀撑。
（3）钢支撑吊装与安装
①开挖时必须及时架设支撑，在支撑位置挖出来之后，迅速支撑（时间控制在24小时内），并及时按设计值施加预应力。
b、采用25T汽车吊配合10T龙门吊提升钢支撑就位，吊绳采用4根6m长Φ18mm钢丝绳，吊具采用20mm吊环。
钢丝绳使用前仔细检查其安全性，若有破损、起毛、断股等现象，及时更换钢丝绳。
③钢支撑需事先在地面上试拼好，然后再吊运至基坑，及时架设。
钢支撑法兰盘连接螺栓采用对角和分等分顺序扳紧，一般分两次拧紧，支撑拼接采用扭矩扳手检测其力矩是否符合要求，保证法兰螺栓连接强度。
拼接好的支撑经质检工程师及监理工程师检查验收合格后方可安装。
④吊放钢支撑要缓慢放在钢围檩托架上，不得冲击、碰撞钢围檩。
⑤轴力监测点布置：
按监控量测施工布置图，确定钢支撑轴力监测点位置，拼接钢支撑时，考虑轴力计的长度，实际拼接长度要比普通钢支撑短20cm。
轴力计布置在受力集中的典型断面上。
⑥在确保钢板与钢围檩的焊接质量的同时，还应保证钢围檩与围护桩之间的稳定性。
为了防止钢围檩松动、滑落，采用悬挂的方法，将钢拉钩一端用膨胀螺栓固定在桩上，另一端挂起钢围檩，将其悬挂在围护桩上，详见钢围檩悬挂保护详细构造图1。
图1钢围檩悬挂保护详细构造图
⑦钢支撑施加轴力后，用Φ14钢丝绳配合绳卡将钢支撑悬挂固定在围护桩上。
悬挂方法同钢围檩悬挂保护。
如图2所示
图2钢支撑防脱落措施示意图
⑧钢支撑安装完成后，在横抬梁设置抱箍，防止钢支撑因挠度变化移位。
抱箍采用L80×80×5角钢制作。
（4）钢支撑施加轴向预应力和复加预应力
设计钢支撑预加轴力如下表1。
钢支撑轴力表表1
计算结果断面
第一道支撑
第二道支撑
第三道支撑
第四道支撑
围护桩最大水平位移（mm）
基坑深度（m）
西侧盾构段
预加轴力（kN）
0
400
500
400
20.76
25.11
轴力计算值（kN）
462
1668
3414
2398
东侧盾构段
预加轴力（kN）
0
400
500
400
20.25
25.66
轴力计算值（kN）
819
1553
3666
2889
标准段
预加轴力（kN）
0
400
500
400
19.29
24.55
轴力计算值（kN）
579
1630
3282
2138
说明：
以上轴力为每根钢支撑的轴力，支撑轴力为设计值。
（1）钢支撑施加轴向力
①在基坑开挖过程中随挖随撑，同时要对随挖随撑好的钢支撑及时施加的轴向预应力，以此减小由于支撑不及时而引起的围护结构变形。
②采用汽车吊将加力器的两个100t千斤顶吊放到活络头加压处，定位加压，观察压力表，达到设计预加轴力值后，停止加压，将钢楔用大锤打入活络头预留楔槽内，然后减压卸掉千斤顶，若采用两个以上钢楔时，上下交错布置。
③在钢支撑施工过程中，对所有钢支撑按设计施加轴向预应力，施加的轴向预应力值为设计支撑轴力的30%~60%。
在活动端沿支撑两侧对称分三次逐级加压。
第一次施加设计轴力的30%左右，第二次施加至设计轴力的70%，第三次施加至轴力设计值。
见图3钢支撑加力示意图。
图3钢支撑加力示意图
④对千斤顶、压力表等加力设备定期校验，并制定严格的预加力操作规程，保证预加轴力准确。
加力后对法兰螺栓逐一检查，进行复拧紧。
⑤钢支撑预加力后，做好轴力计的初始值的采集工作。
在土方开挖时，做好监测工作，根据监测结果，发现异常及时采取补救措施。
同时，监管好钢管支撑的安全，出土作业时，不得碰撞。
坚决杜绝危害支撑安全事件的发生。
五、钢支撑拆除
钢支撑拆除时，密切加强临近钢支撑及基坑主体监测，保证施工安全。
（1）钢支撑拆除顺序及施工步序
A、钢支撑拆除顺序
支撑起吊收缩---施加预应力---拆去钢楔---卸下千斤顶---吊出支撑---吊出钢围檩和横抬梁。
B、钢支撑拆除施工步序
第一步：
待底板砼达到设计强度时，拆除第四道钢支撑。
第二步：
待负二层中板砼达到设计强度时，拆除第三道钢支撑。
第三步：
待负一层中板砼达到设计强度时，拆除第二道钢支撑。
（2）拆除方法
拆除时，先用汽车吊吊住钢支撑，并在管端千斤顶座上设置千斤顶，操作千斤顶逐步给钢支撑卸荷，在完全卸荷后，拆除活络端与围檩之间的钢斜楔；然后给千斤顶减压并在完全放松后移走千斤顶；最后用吊车将管撑起吊，调运至现场临时堆放点。
钢支撑拆除采用手工工具拆除，即用人工拆除螺栓或用气割切断螺栓或焊接缝。
钢支撑卸荷及拆除要结合结构施工过程，部分钢支撑等结构浇筑完成并养护一定时间后再拆除，以免发生质量事故及安全事故。
在拆除时，按设计要求的顺序进行拆除，在卸掉钢管支撑之前，操作工人与吊车的吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动，伤及工人。
拆除流程如图4。
图4钢支撑拆除工艺流程图
六、质量保证措施
1、确保钢支撑稳定的技术措施
（1）基坑开挖应严格遵守“分层开挖”的原则，支撑架设与土方开挖密切配合，开挖时采用中心挖槽法开挖钢支撑附近土方，以防止机械碰撞支撑；采用人工配合小型机具开挖围护桩附近土方，土方挖到设计标高后及时架设钢支撑并施加预应力，减少无支撑暴露时间。
（2）钢支撑安装时，轴线偏差≤3cm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。
钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固，同时为防止钢支撑架设时从牛腿上滑落，需在牛腿两侧架设50cm高的的方木，而用于微调的钢楔也要串联，防止坠落。
（3）钢支撑安装前一定要检查加工成型的支撑是否垂直，不垂直的要进行矫正。
2、钢支撑的检验标准
（1）外观检查标准
支撑支护质量标准表2
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
支撑位置：
标高
平面
mm
mm
30
30
水准仪
用钢尺量
2
预加顶力
kN
±50
油泵读数或传感仪
一般项目
1
钢围檩标高
mm
30
水准仪
2
立柱桩
mm
100
用钢尺量
3
立柱位置：
标高
平面
mm
mm
30
50
水准仪
用钢尺量
4
开挖超深（开槽放支撑不在此范围）
mm
<200
水准仪
5
支撑安装时间
设计要求
用钟表估测
钢管支撑安装允许偏差表表3
项目
横撑中心及同层支撑顶面标高差
支撑两端
标高差
支撑挠曲度
横撑竖向轴线偏差
横撑水平
轴线偏差
允许值
≤±30mm
≤20mm
≤L/600
L/1000
≤30mm
≤30mm
（3）钢支撑法兰盘螺栓拧紧扭矩值
检验方法：
在螺尾端头和螺母相对位置划线，将螺母回退60°左右，用扭矩扳手测定拧回至原来位置时的扭矩值，该扭矩值与施工扭矩值偏差在10%以内为合格。
施工扭矩值TC可按以下公式计算：
TC=K×PC×d（其中TC为终拧扭矩值，PC为施工预拉力标准值，d为螺栓公称直径，K为扭矩系数）
采用8.8级M24扭剪型高强螺栓，K=0.065；d=24；施工预拉力标准值见下表：
螺栓性能
等级
螺栓公称直径
M16
M20
M22
M24
M27
M30
8.8s
75
120
150
170
225
275
10.9s
110
170
210
250
320
390
终拧扭矩值为TC=0.065×170×24=265.2kN·mm
七、安全施工措施
钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，其架设必须准确到位，并严格按设计要求施加预应力，并注意观测其变形，另外，从基坑钢支撑架设至拆除的整个施工过程中，须对钢支撑严格监测及防护，以确保其稳定性。
为此，特制定以下措施。
（1）进入施工现场人员一律戴安全帽，并接受入场教育。
（2）对施工人员加强安全施工的教育，定期进行安全检查专业安全检查。
（3）钢支撑加工前由负责加工的工长对加工机械的安全操作规程及注意事项进行交底，并由机械技师对所有机械性能进行检查，合格后方可使用。
（4）土方开挖时,严格按照施工方案放坡，基坑周边设置防护栏杆，上下基坑搭设临时马道。
（5）钢支撑在运输过程中要注意交通安全，运输车尾应设置小红旗、警示灯等安全设备。
（6）在安装牛腿、钢围檩时一定要注意在边坡设防护栏，并同时安排专人将边坡上部将杂物清理干净，防止坠物伤人。
（7）支撑吊装时其吊车下方及支撑回转半径内严禁站人，高空作业要系安全带。
（8）由于钢支撑跨度较大，活荷载对其影响较大，易使支撑因震动而失稳，所以严禁在其上放置各种物体及人员攀登和行走。
（9）土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖，避免挖土机械碰撞已经架设的钢支撑。
（10）施工中需要重点做好对钢支撑安装和使用过程中的轴线偏差及帽梁、钢围檩的位移的观测，如超过允许值，应迅速采取处理措施。
（11）除此要注意基坑支护结构内的水平位移及地面沉降监测。
（12）意外原因造成基坑变形过大处理措施
外界条件突然骇变（如基坑外附近管线漏水、地面荷载突然增大），或其它原因造成桩背后土压力增大，通过位移观测，桩顶位移超过设计警戒值，应及时采取加固措施。
如加强钢支撑、补加锚杆加固以阻止位移继续扩大，并立即向监理、业主、设计等单位报告。
（13）施工期间，安全员全面负责安全监督工作，发现不安全因素，随时排除，并采取有效预防措施。
交底单位：
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