地铁钢支撑安装拆卸方案.docx
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地铁钢支撑安装拆卸方案
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地铁钢支撑安装拆卸方案
一、编制依据
（1）合肥市轨道交通2号线工程科学大道站主体围护结构施工图（上海市隧道工程轨道交通设计研究院）
（2）科学大道站基坑开挖专项施工方案
（3）钢结构焊接技术规范（GB50661-2011）
（4）《地下铁道设计规范》（GB50157-2003）
（5）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）
（6）《地下铁道、轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）
（7）《建筑基坑支护工程技术规程》（JGJ/120-99）
（8）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
（9）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
（10）其它国家、部颁发的规范和标准
（11）业主下发的相关文件
二、工程概况
科学大道站位于长江西路与科学大道交叉口处，沿长江西路敷设，为地下两层岛式车站，车站总长273.63m，车站内设单渡线。
采用明挖顺筑法施工。
车站东西两端区间隧道均采用盾构法施工。
车站东西两端均设盾构始发井。
车站主体结构为地下二层单柱双跨钢筋混凝土框架结构。
标准段宽度为20.7m，局部宽度为21.35m，覆土厚度3.295m～5.196m，底板埋深16.818～20.575m；车站东西端均设端头井，端头井宽度为24.9m，小里程侧端头井覆土厚度5.444m，底板埋深22.064m；大里程侧端头井覆土厚度3.128m，底板埋深18.238m。
车站主体基坑采用钻孔灌注桩+钢管内支撑支护体系。
车站主体围护桩为A1000@1200mm钻孔灌注桩，桩间采用100mm厚C20钢筋网喷混凝土；沿基坑竖向布置3道A609，t=16mm钢管内支撑，钢围檩均采用双拼I45c组合钢围檩。
钢支撑平面布置及编号详见后附图。
三、施工部署
3.1设备计划
综合考虑施工进度、经济效益，钢支撑架设所需设备数量量见《表3-1主要施工机械配备表》。
表3-1主要施工机械配备表
序号
设备名称
数量
规格型号
性能指标
1
电焊机
2台
BX-500
2
千斤顶
2台
100t
3
液压泵
1台
4-600
4
空压机
1台
0.8MPa
5
风镐
1套
6
履带吊
1台
50t
7
氧气乙炔焊
1套
8
龙门吊
1台
5+5t
3.2劳动力计划
根据施工进度要求，分工序组成2个施工班组，班组工作内容及计划人数见《表3-2施工人员计划表》。
表3-2施人员计划表
序号
工序名称
工作内容
计划人数
1
钢支撑施工
钢支撑拼装、架设、拆除
8人
合计
8人
表3.3专职安全生产管理人员计划表
序号
人员职位
人数
1
安全工程师
1
2
专职安全员
2
合计
3
表3.4特种作业人员配备表
序号
特殊工种
人数
总人数
1
电焊工
4
9
2
电工
1
3
吊车司机
2
4
司索工
2
四、施工工艺流程及方法
4.1施工工艺流程
钢支撑施工工艺流程图
4.2安装施工方法
土方开挖至各层围檩设计标高，达到钢围檩安装条件后，现场量测标高，凿除围护桩，将三角牛腿与围护桩桩主筋进行焊接。
根据施工条件，钢围檩采取分段制作，现场连接、安装。
1）钢围檩加工
①外肋板要求每根桩位置处必须布设,桩间布设间距视情况而定,但不大于600mm。
②钢围檩采用Q235钢,焊条E4303,所有焊缝满焊,未注明焊缝厚度均为10mm。
焊接施工时应遵循《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）的有关要求。
③围檩与围檩衔接处腹板应采用两块-2X500X350叠板连接，其翼缘也应采用连接板连接，以保证力的传递。
④钢围檩纵向必须采取可靠焊接以保证连续，拐角处应尤为注意。
焊接接头位置应位于两钢支撑间1/3跨度处。
因此在制作时必须考虑围檩长度、接头位置。
⑤有钢管斜支撑的地方钢围檩背后必须设置抗剪凳。
2）钢围檩安装
钢围檩进场前要全面检查验收。
采用桁吊将钢围檩吊至安装好的托架上并固定，钢围檩应紧靠桩体和喷射混凝土表面，并安装吊环螺栓拉紧，钢围檩就位时应缓慢放置托架上，不得有冲撞现象发生。
钢围檩接长采用钢板焊接，强度不低于母材，对于围护结构转角端墙部分的斜撑，为确保支撑受力，斜撑部位区，在钻孔桩钢筋网上相应部位预埋钢板，与钢围檩焊接，钢围檩与支护结构连接牢固后方可进行钢支撑安装。
围檩安装好后，采用C30微膨胀细石混凝土将围护桩与围檩之间回填密实。
钢围檩安装时应注意现场施工缝及诱导缝位置，尽量使围檩接头安装在施工缝诱导缝50cm以外的位置，主体结构施工时好拆除。
并且还要适当配置2、3m的非标节，以适应现场施工缝、诱导缝位置。
1）钢管支撑拼装
钢管支撑的拼接采用一台50吨的履带吊在基坑外硬化路面上进行，并分别在管节接头位置摆放两根方木，以便拼接时栓接操作；拼接长度必须通过计算，而且要到现场量取围檩间的实际宽度。
拼装完成后必须检查法兰螺栓的安装及钢管支撑的挠曲度是否符合设计要求。
2）钢支撑安装
钢支撑吊装到位后，调整使钢管轴线与预埋件中心一致时，在活络头处安装2台100T千斤顶施压，千斤顶带有标定好的压力表。
在加压端用液压千斤顶预加50%的设计轴力，分三次加压，每次施加预应力至设计轴力的17％后暂停，检查钢支撑及各部件的情况，若出现不正常的位移或变形，应及时采取有效的措施处理，若保证正常状态，可继续施加预应力，每增加17％的预加轴力检查一次，发现不正常情况，及时处理，直到预加力达到设计轴力的50％。
预应力应保压时间为5分钟，预应力允许偏差+50KN。
加压完成后在活络头与预埋件间打入钢楔后拆除千斤顶，打钢楔过程中注意千斤顶是否有回油的现象，如有回油现象应及时增加预应力，最后拆除千斤顶。
支撑活动端钢板楔块示意图钢支撑端部设置挂钩和托架
3）斜支撑的安装
因斜撑与钢围檩呈斜交关系，有一定交角，存在平行于钢围囹长度方向的分力，可能使钢围囹存在后移，加斜撑力之前应先加斜撑的端头支撑的将拐角处的围檩先连接成整体，先施加斜撑的端头支撑的力，为使受力合力为零，按设计角度在钢围檩设置剪力块，确保钢管支撑与端承板成垂直关系，然后进行支撑安装作业，其安装方法与直撑相同。
预加轴力施工斜支撑端头安装示意图
4.3复加预应力
（1）在第一次加预应力后12小时内加密监视频率，发现预应力损失或围护结构变形速率明显收敛的，复加预应力至设计值。
（2）当昼夜温差过大，导致支撑预应力损失时，立即在当天低温时段复加预应力至设计值。
（3）当桩体水平位移速率超过警戒值时，可适当增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全度要求。
（4）当轴力变化大于3%时，按规定复加轴力。
4.3钢支撑拆除
支撑拆除过程是利用已施工的结构换撑的过程，拆除时要特别注意保证轴力
的安全卸载，避免应力突变对围护结构、主体结构产生负面影响。
另外，避免钢支撑吊运过程中坠落而发生安全和质量事故。
支撑拆除必须在其下结构板强度达到设计要求后进行，结合结构施工考虑，
每次拆除长度不超过30m，拆除过程中加强围护桩各项监测，根据监测情况调整拆除长度。
施工中，采用分级卸载，主辅两台汽车吊吊运。
4.3.1车站支撑拆除顺序：
（1）结构底板砼达设计要求强度后，拆除第三道钢支撑。
（2）施做侧墙站台层框架柱、防水层、结构负二层侧墙及中板，中板结构砼强度达设计要求后，拆除第二道钢支撑。
（3）施做结构负一层侧墙及顶板，结构顶板砼强度达设计要求后，拆除第一道钢支撑。
4.3.2施工工艺流程
（1）钢支撑及活动端的拆除
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的预应力固定焊板→千斤顶逐
步回油卸力→移走千斤顶→钢支撑和活动端连接牢固→钢支撑平移→主吊卷筒
制动、起吊钢支撑→辅吊调整钢支撑方向，避让上部钢支撑→吊至地面→循环使用。
（2）钢围檩的拆除
钢丝绳分别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→循环使用。
4.3.3分级卸力
拆除时避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。
采用千斤顶支顶并适当加力顶紧，然后切开活络头钢管、补焊板的焊缝，千斤顶逐步卸力，停臵一段时间后继续卸力，直至结束。
4.3.4钢支撑吊运
卸力后将活络头等活动配件卸下，单独调运。
主吊钢丝绳对称挂在支撑吊环上，辅吊钢丝绳挂在支撑的一端以便调节方向。
卸力后工人、辅吊配合主吊把钢支撑移向一边，避开上部支撑，然后起吊。
支撑吊起后主吊和辅吊配合调整支撑的位臵和方向，使钢支撑倾斜一定角度，辅吊牵引上端，避让上部支撑吊出基坑。
吊出基坑并转移到基坑边后，卸去辅吊吊钩，由主吊放落在指定存放点。
在支撑较密、不方便整体起吊的部位，应在脚手架上拧开法兰螺栓，分段起吊。
五、施工技术措施
5.1施工技术要求
1、内支撑安装前拼装，拼装后两端支点中心线偏心不大于30mm，安装后总偏心量不大于50mm。
2、内支撑安装位臵允许偏差为：
高程±50mm，水平间距±100mm。
3、内支撑预应力允许偏差为±50KN。
4.钢腰梁（围檩）标高允许偏差为±30mm。
5、钢支撑、腰梁均采用Q235B钢，焊条采用E43型。
6、型钢的切割采用氧气切割，切割面垂直于轴线，切割线与号料线的偏差不大于2mm，端部的斜度不大于2度，切口有毛刺或熔渣时，用砂轮机磨光。
7、构件组装前采用刮具、钢刷、打磨机和喷砂等将零件上接缝两侧各50mm内的铁锈、毛刺、泥土、油污等清理干净，并保持接缝干燥，没有残留水分。
8、各构件螺栓孔严禁使用气焊、电焊打孔。
9、螺栓孔距的偏差为±1.5mm。
10、所有构件连接均为满焊。
5.2支撑预加轴力计算
在施工过程中要求对每一道支撑施加预加应力，其中第二道钢支撑预加轴力为轴力标准值的50%，第三、第四道钢支撑预加轴力为轴力标准值的70%支撑轴力标准值详见下表。
支撑计算轴力及预加轴力值表
六、钢支撑轴力监测
按设计要求基坑东、西端头井斜撑上各设2组支撑轴力监测点。
考虑车站标准段基坑长度长、支撑内力也较大，故在车站标准段基坑也设置5组支撑轴力监测点。
布置时考虑结构的对称性，尽可能地预埋在较大轴力的支撑上，共计7个测量断面（端头井两个、标准段5个），车站端头井每个断面3层，每个布置4个监测点，车站标准段每个断面3层，每个布置3个测点，合计27个监测点。
将监测数据与预测值比较，判断基坑施工工艺和基坑开挖参数是否符合预期要求，及时反馈信息，指导施工，确保施工安全。
检测说明：
1、钢支撑吊装到位后，进行轴力计安装，因轴力计受力面积较小，所以钢支撑端头板要加厚，或增加钢垫板，防止钢支撑受力后轴力计陷入端头板内，造成测值不准等情况发生。
2、在施加钢支撑预应力前，把轴力计的电缆引至方便正常测量时的位置，并进行轴力计的初始频率的测量，必须记录在案。
3、施加钢支撑预应力达设计标准后即可开始正常测量。
4、变量的确定：
一般情况下，本次支撑轴力测量值与上次同点号的支撑轴力值的差为本次变化量，与同点号初始支撑轴力值之差为累计变化量。
5、根据设计蓝图要求支撑轴力报警值为支撑许用轴力的70%。
当监测数据达到或超过报警值时，应立即停止施工，修正支护参数后方能继续施工。
6、填写成果汇总表、绘制支撑轴力变化曲线图并及时上报监测资料。
七、质量保证措施
1、根据设计：
要求做到先撑后挖，和挖士密切配合，工序搭接要稳妥，在确报安全的前提下加快进度。
2、在土方施工做到分层分区开挖的同时，支撑安装必须及时跟上，这对控制基坑位移，防止意外事故至关重要。
随基坑开挖进度，在挖好的基坑平面内分区安装支撑，并使安装区段内的支撑形成整体，及时发挥支撑作用。
一般情况下，在区段的土方挖好后，钢支撑应在24—26内发挥作用。
与采取分区拆除支撑时，应注意未拆区支撑的整体性和稳定性。
3、钢支撑结构焊接均应遵照规范进行，焊缝长度、厚度应满足设计要求，做到丰满牢固，并随时加强电焊的质量检查。
体刚度，减少受力后节点变形而引起的基坑位移。
通常应大于相邻横向支撑的中心距，在相邻横向支撑之间的纵向支撑不宜多于2个安装节点。
5、支撑与围檩的连接节点受力比较复杂，应力相对比较集中，为防止围檩的局部失稳，减少节点处的变形，在该处应设置加劲板。
6、钢支撑宜采用工具式接头，并配有计量千斤顶装置。
千斤顶及计量仪表应由专人使用管理，并定期校验，正常情况下每半年校验一次，使用中有异常现象随时校验或更换。
7、安装钢支撑时，应在围檩上用水平仪弹出钢支撑的标高和中心位置十字线，在十字线的上下左右按支撑的直径画方框，每根支撑与圈檩的接触面按上左右三个位置控制，使两端高差不大于30mm。
8、每贯通一根钢支撑，根据设计要求施加预应力，支撑加力之前，迅速设定支撑轴力监测点，取得初始读数后加力，加力后测试实际预加力，以此控制预加力施加准确。
对钢支撑加力时，按分级加载和现场观测桩体加载反映决定加载速度，按设计要求预加力。
预应力施加采用超高油压泵站控制油泵千斤顶，预应力精度值±3T，预应顶力值根据设计要求。
旋加预应力时心做好记录，并请甲方和监理及有关人员到场监察。
预压力控制值不应小于支撑设计轴向力的50％，也不宜大于75％。
9、钢支撑预加力后，在土方开挖和结构施工时，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，监管好钢支撑的安全，坚决杜绝危害支撑安全事件的发生。
10、钢支撑：
预应力加设前后的各12h之内，加密监测频率，发现预应力损失或围护结构变形速率无明显收敛时，复加预应力至设计值。
11、支撑安装完毕后使用阶段，派专人值班，加强检查围护位移情况，做好维修服务工作及按工程技术要求采取必要的应急措施。
12、支撑拆除前，应先安装好替代支撑系统。
l3、应预拼装出不少于8根备用钢支撑应付可能出现的紧急情况。
14、整个施工过程中与基坑监测队伍保持密切联系，做到信息化施工
八、安全保障措施措施
1.严格遵守安全生产制度、安全操作规程和各项安全措施和规定，作好安全交底，加强安全检查。
2.采用机械开挖土方时，严禁机械开挖碰撞钢支撑。
3.钢支撑加工完成后，由质量人员及监理现场对安装完毕的钢腰梁、牛腿、加工好的钢支撑等进行检查验收，保证各项技术要求合格后，方可吊运安装；安装前由工长对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.基坑开挖支护时，若基坑变形过大，为预防钢支撑坠落，在预应力施加完成后，采取将固定端点焊在端头支撑槽钢托架上方的防脱落措施。
5.土方开挖应按照交底要求，及时安装架设钢围檩、钢支撑，保证基坑的稳定，防止因超挖，使基坑周壁侧压力过大，支护不及时，造成围护结构变形过大，基坑失稳，引起事故。
6.基坑开挖过程中严禁机械碰撞支撑体系，防止支撑失稳，造成事故。
钢支撑、钢腰梁、槽钢联梁等吊装时其吊车下方及支撑回转半径内为危险区域，挂设安全标志，加强安全警戒，严禁站人。
当风速达到15m/s（6级以上）时，吊装作业必须停止。
高空作业系安全带。
7.施工期间，现场工长应加强指挥和管理，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。
8.所有高处作业人员必须经过体检，作业时必须系挂好安全带。
操作人员必须配有专用工具袋（箱），以防工具零件坠落伤人。
9.登高用钢爬梯必须牢牢固定在钢架上，不得晃动，及时清理爬梯上雨雪。
10.钢支撑上严禁人员站立或行走，堆放材料物品，防止钢支撑受附加荷载及振动失稳，并保证人员安全。
11.焊接时，要制作专用挡风斗，对火花采取严密的处理措施，以防火灾、烫伤等；下雨天不得进行露天焊接作业。
施工中的电焊机等必须采取固定措施存放于平台上，不得摇晃滚动。
12.每道工序完成后作业面上不准留有杂物，以免通行时将物件踢下发生坠落打击。
13.禁止在高空抛掷任何物件，传递物件用绳栓牢。
14.钢支撑等吊装、架设与基坑内土方开挖、桩间喷砼、钢筋、模板、混凝土、防水作业协调好，在钢支撑吊装、架设、拆除时，基坑内其作业范围内严禁人员作业及停留。
九、文明施工保证措施
1.施工现场围挡按业主统一要求进行施工。
施工场地内保证机械施工安全及文明施工要求。
2.工地使用的材料应根据平面布置图分门别类堆放，整齐划一，不得乱堆乱放，保证工完料清，设备堆放不得占用道路，保证交通正常运行。
3.办公室、材料库、配电房、宿舍、浴室、卫生间必须挂牌，保持环境清洁、卫生。
注意环境和食堂卫生，保持现场办公室整齐清洁，职工食堂的食品、餐具饮用水必须符合卫生标准，保证职工的身体和身心健康。
4.做好安全保卫工作，采取必要防盗措施，严禁非施工人员进入施工现场。
5.施工现场严禁打架斗殴，上班时严禁赤膊，应穿戴公司统一工作服，并保证工作服干净整洁。
6.要与当地居民及有关单位协调好关系，保证周围环境清洁，不影响附近居民生活、工作，实行封闭施工，设门卫值班，派专人每天对围挡及场地进行清洁。
科学大道站钢支撑支撑平面图
科学大道站钢支撑支撑纵剖面图
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