609双拼钢支撑施工方案doc.docx
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609双拼钢支撑施工方案doc
1、工程概况
A.参建单位
工程名称
上海市果品有限公司北郊冷库改建项目
业主单位
上海市果品有限公司
设计单位
上海市地下空间设计研究总院有限公司
杭州中联筑境建筑设计有限公司
围护设计
上海广联建设发展有限公司
监理单位
上海机电设计研究院有限公司
总包单位
上海嘉实（集团）有限公司
本工程位于闸北区江场路1400号（江场路与寿阳路交叉口西南侧），建设基地原是上海市果品有限公司冷藏仓库，本次施工对其进行全面改扩建，工程由一幢保留建筑（原为6层仓库，进行改建加固）和东西两侧镶接的两幢新建建筑（地上5层、地下1层）组合而成一幢完整的建筑。
总建筑面积35199m2，其中保留建筑面积12384m2，新建建筑地上面积15012m2，地下建筑面积7803m2。
本工程地下室基坑挖深约5.5~6.5m,地下室基坑采用SMW工法加一道φ609双拼钢支撑的围护形式。
B.围护结构
采用φ850@1200三轴水泥搅拌桩内插H700X300型钢作为围护结构，1-13轴—2-2轴间交1-B轴，1-8轴—6轴间交1-B轴采用两轴搅拌+φ700钻孔灌注桩,内撑为一道Φ609钢管支撑（东侧局部为钢砼支撑）围护形式。
本工程施工部位为地下一层，桩筏基础，围护形式为SMW工法，两轴搅拌+钻孔灌注桩，设置一道钢支撑的围护形式，支撑下分布420*420构格柱。
钻孔灌注桩Ø600mm~Ø800mm，桩长12m~18m。
C.基坑开挖
深基坑开挖技术要求应按照上海市标准《城市深基础设计规范》（DGJ08-109-2004）执行，充分利用“时空效应”以提高工程施工质量。
D.支撑的设置与拆除
1、根据基坑开挖深度，设置一道支撑，具体设置见附图。
2、施工顺序：
（1）圈梁（支撑）混凝土强度需达到C25后方可施加钢支撑预压轴力，每单根钢支撑要求施加400KN预压轴力。
（2）安装一道支撑并施加预应力。
（3）开挖土体至基坑坑底，浇筑主体结构的垫层、底板。
（4）深基坑底板达到设计强度后拆除钢支撑。
2、编制依据
（1）根据甲方提供的上海广联建设发展有限公司基坑围护施工图及设计说明（施工图01～02）。
（2）国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
（3）国家标准《钢结构设计规范》（GB500017-2003）
（4）国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
（5）国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
（6）国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
（7）行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ179-2012）
（8）行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
（9）行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
（10）上海市工程建设规范《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）
（11）上海市工程建设规范《基坑工程施工监测规程》（DG/TJ08-2001-2006）
（12）与基坑围护工程相关的施工及验收规范。
（13）本公司施工经验及有关管理规定。
3、工程地质
拟建场地位于上海市闸北区，地貌形态为城市郊区地貌类型。
地势平坦，勘探期间场地已推平。
勘探期间地面绝对标高为4.2～4.7m相对标高为-0.45～+0.05m,一般约为4.2m。
满足施工需要。
1.地基土的构成及特征
本次勘察，自地表至45.0-70.0m深度范围内所揭露的土层，由粘性土、粉性土和砂土组成，具有层次分布的特点。
根据现场对土的鉴别，原位测试及室内土工试验成果综合分析，本基地的土层可分9层，其中①、⑤、⑦层又根据土性变化分为若干亚层，缺失上海市标准层第⑥层硬土层和⑧层粘性土层。
对本工程有影响的土层如下：
①杂填土，土层平均厚度3m。
②灰黄色粉质粘土，土层平均厚度3.3m。
③灰色淤泥质粉质粘土～灰色砂质粉土，土层平均厚度9m。
④灰色淤泥质粘土，土层平均厚度5.1m。
⑤灰色粉质粘土，土层平均厚度5.1m。
⑥暗绿～灰黄色粘土，土层平均厚度4.8m。
⑦草黄～灰黄色砂质粉土，土层平均厚度5m。
⑧灰色粉质粘土～灰色砂质粉土～灰色粉质粘土，土层平均厚度30.6m。
⑨灰绿色～灰色粉砂。
4、基坑支撑体系
1.基坑支撑形式
本基坑工程竖向设置一道水平钢支撑，钢支撑采用609*12钢管双拼支撑，中心绝对标高为3.200m相对标高为-1.45m，压顶圈梁采用C35钢混砼围柃。
（1）、钢支撑施工
1.钢支撑形成的原则：
（1）先支撑后挖土原则，即挖土的标高在任何时候，不得深于支撑底标高下20cm。
（2）先形成体系后受力原则：
即每一根支撑杆正式受力前必须先形成横向拉结，保证压杆的稳定。
（2）、施工步骤和方法
1.施工流程
开挖土方浇筑钢筋混凝土圈梁→开槽挖出钢支撑安装工作面→焊接三角支座及36#槽钢托架→安装钢支撑→钢支撑施加预应力→基坑土方开挖、基础结构施工→拆除钢支撑。
1、钢支撑安装施工工艺流程：
机械设备进场→钢支撑拼装→焊接三角支座、安装托架等→钢支撑安装→施加预应力（按设计要求的200/400KN预压轴力→检查栓紧螺帽→钢支撑两端缝隙加固→第二次施加需达到设计要求的400KN左右预压轴力）→钢支撑安装质量验收→完成。
2、钢支撑拆除施工工艺
割除钢支撑抱箍、支撑连杆——→释放应力、支撑法兰螺丝拆除——→支撑吊出基坑——→割除格构柱上的铁件——→支撑运输装车运出工地。
（3）、施工要点
（1）支撑端头应设置厚度不小于10mm的钢板作封头端板，端板与支撑杆件满焊，焊缝高度及长度应能承受全部支撑力或与支撑等强度，必要时，增设加劲肋板，肋板数量，尺寸应满足支撑端头局部稳定要求和传递支撑力的要求；
（2）为便于对钢支撑预加压力，端部可做成“活络头”，活络头应考虑液压千斤顶的安装及千斤顶顶压后钢锲的施工。
（6）钢支撑预加压力，它可大大减少支护墙体的侧向位移，并可使支撑受力均匀。
施加预应力的方法有两种：
一种用千斤顶在围檩与支撑的交接处加压，在缝隙处塞进钢楔锚固，然后应撤去千斤顶，另一种是用特制的千斤顶作为支撑的一个部件，安装在支撑上，预加压力后留在支撑上，待挖土结束支撑拆除前卸荷。
钢支撑预加压力的施工应符合下列要求：
（A）千斤顶必须有计量装置。
施加预压力的机具设备及仪表应由专人使用和管理，并定期维护校验，正常情况下每半年校验一次，使用中发现有异常现象应重新校验。
（B）支撑安装完毕后，应及时检查各节点的连接状况，经确认符合要求后方可施加预压力，预压力的施加宜在支撑的两端同步对称进行。
（C）预压力应分级施加，重复进行，加至设计值时，应再次检查各连接点的情况，必要时应对节点进行加固，待额定压力稳定后予以锁定。
预压力宜控制在支撑力设计值的40％~60%。
如超过80％时，应防止支护结构的外倾、损坏及对抗外环境的影响。
（D）支撑端部的八字撑应在主支撑施加压力后安装。
（4）、节点构造图
1.钢支撑系统连接节点构造
（5）、施工工艺
1、钢支撑的安装、拆除
（1）根据钢支撑平面图，在基坑开挖之前，将钢支撑平面中心线位置标注在基坑四周，做好点之记。
施工时用两台经纬仪控制支撑轴线。
（2）工作面挖出后，从事先在基坑三面钢砼圈梁上用墨线弹出的标高控制线，焊接三角支座及托架，安装钢支撑；
（3）根据现场基坑的实际尺寸，配齐所需的支撑及垫块等材料，并将钢管装配到设计长度，等待工作面挖出后进行安装，钢支撑采用Φ609*12钢管，钢管之间采用槽钢36a~40aL=0.3m型钢连接（@3000）。
双拼钢支撑连接大样图
（4）支撑安装采用一台50吨履带吊（在基坑内安装），支撑地面预拼装（视施工现场定）；施工时确保基坑四周道路畅通，道路宽度不小于6米；
（5）在钢砼圈梁上定出支撑两头中心点位置，确保支撑轴心受力，量测出两接触点实际长度，根据实测长度下料和拼接Φ609钢管。
（6）由于钢支撑较长，在坑中设置了格构柱，故需设置立柱托架，规格全部采用36＃槽钢（见节点详图）。
在开挖支撑沟槽的同时把钢托架的沟槽也一同开出，一般开挖至支撑下1.3米左右，安装好钢托架，以便钢支撑的分段架设。
立柱与钢支撑连接大样
立柱与钢支撑连接大样
（7）钢支撑先预拼至设计长度，每根支撑两端均设置活络端头，根据土方开挖顺序分段架设钢支撑，每段钢支撑先东、西方向在南、北方向架设安装。
用50吨履带吊（或履带式挖机）先吊起一段，一头搁在钢砼圈梁边，另一头搁在格构柱的钢托架上，固定牢后，再吊起另一段，两段螺栓对接，直至整体钢管支撑拼装完成，随后连杆。
（8）钢支撑吊装到位拼装完成后，先东、西方向应力施加，然后在南、北方向应力施加。
将4台100吨液压千斤顶放入活络端头，为方便施工并保证千斤顶顶力一致，4台千斤顶制作专用托架固定成一整体，将其骑放再活络头子上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，再活络头子中锲紧垫块，并电焊焊接牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装，千斤顶施加预应力时，对预应力值做好记录备查，预应力大小为400KN/根左右，预应力分二次施加。
第一次：
每单根支撑应力均匀施加要求在100~150KN左右预压轴力，使支撑两端贴近钢混圈梁预埋钢板截面。
第二次：
如支撑两端与圈梁预埋钢板截面有夹角空隙时采用加强灌浆料塞缝并内插钢筋头或塞钢板片密实。
待加强灌浆料强度达到C25强度后在进行第二次施加300~400KN预压轴力。
支撑安装验收合格后，才能开挖下层土方。
钢支撑拼装架设示意图
钢支撑预压轴力示意图
检测单位为测试支撑轴力变化必须24小时监测,常规为安装轴力器或应力片;由于支撑为双管支撑;采用井字接相连,呈网格式形状,支撑二端均为设置活络头（以便施加预应力）,而轴力器常规为安装在固定头这一边,为避免支撑失稳,因而支撑应力测试为安装应力片进行监测,应力片由监测单位根据要求布置,电焊焊接固定在钢管支撑上,支撑施工单位配合安装。
（9）所有需电焊的部位均应保证等强度连接。
（10）按设计要求，挖土应遵循先撑后挖的原则，混凝土圈梁强度达到设计强度后，安装第一道钢支撑，待支撑系统形成并施加预应力后，方可开挖下道工序。
（11）钢支撑安装完成后，开挖至基坑底以上200mm，留置200mm土体采用人工清除，同时施工混凝土垫层。
（12）挖土与钢支撑安装的配合：
当支撑安装完成后，挖土时先用路基箱铺设（跨越）在钢支撑上面，保证路基箱经垫高后高出支撑面40cm，并且在开挖过程中随时根据路基箱下沉情况再作垫高，确保路基箱不碰支撑，不使之受力。
土方开挖与支撑安装关系密切。
应定时检查、观测支撑松动、基坑围护坝体移位等，发现情况，及时采取措施，确保安全，万无一失。
（6）、支撑拆除
①按设计图纸要求：
A、深坑基础底板达到设计强度后拆除钢支撑
B、拆除钢支撑，浇筑主体结构墙体、顶板。
C、底板与围护桩间的传力带浇筑前需用砂土填实主体结构与围护墙间的空隙至相应位置在浇筑。
②先在支撑的分解点搭设钢管脚手，在每根支撑的二头及立柱桩部位、钢支撑接头处等部位设置。
③拆除支撑抱箍等铁件采用气割方法进行。
④支撑释放应力采用将4台40吨液压千斤顶放入活络端头，为方便施工并保证千斤顶顶力一致，4台千斤顶制作专用托架固定成一整体，将其骑放在活络头子上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，及时将活络端中的钢锲块拿出，以防钢支撑运输过程中落下砸伤施工人员。
⑤当支撑应力释放完成后，割除钢支撑端头的连接，使支撑的一头搁在脚手架上，另一头由吊车吊除，待支撑的法兰螺丝拆除后，吊出基坑；由于钢支撑较长；支撑需分段分解拆除；根据施工场地等实际情况，支撑拆除机械由总包塔吊配合进行，在基坑外另行配备16吨汽车吊。
5、质量保证措施
1、完善、强化管理体系，各条线明确各自职责，在施工过程中分工协作，做到工程关键点及重要部位有专人具体负责，其他人员发现问题及时补位。
2、主要工序实行技术交底，确立事先控制、中途检查、事后验收制度。
3、施工中出现的各类技术问题，必须会同项目部及监理等有关人员协商解决，并及时办理技术核定会签手续。
4、严格执行自检、互检、专检的“三检制”，上道工序未经检验合格，下道工序不得施工。
5、钢支撑安装与土方开挖必须密切配合，遵循“先撑后挖”的原则，如支撑缺少安装条件，挖土施工应相应顺延，不得盲目抢进度，与支撑安装脱节。
6、钢管支撑接头采用法兰与螺栓连接，螺栓必须拧紧，并进行复拧，钢管下半边的螺栓不得遗漏。
7、所有电焊连接必须符合设计和规范要求，焊缝饱满，焊缝高度为6—8mm,电焊渣并敲除。
8、钢支撑的安装允许偏差应符合以下规定:
a、钢支撑轴线竖向偏差：
+30mm;
b、支撑轴线水平向偏差：
+30mm;
c、支撑两端的标高差和水平面偏差：
不大于20mm和支撑长度的1/600；
d、支撑的挠曲度：
不大于1/100；
9、实行信息化施工，在一个开挖段与整个基坑开挖施工过程中，应紧根每层开挖支撑的进度，对挡墙变形和地层移动进行连续监测，应根据基坑每个开挖段、每层开挖中的挡墙变形等项的监测反馈施工实现信息化施工。
主要监测内容包括挡墙顶隆沉、挡墙水平变形、基坑回弹、地下墙两侧纵向及横向的地面沉降、支撑轴力、坑内外地下水位,挡墙最大水平位移及坑外地表最大沉降的监控制值分别为14mm、10mm,根据各监测项目在各工序的变形量及变形速率的警戒指标，及时采取措施改进施工，控制变形，确保工程及已有建筑物的安全；施工过程中并应加强对基坑周围地下管线、已有建筑物的观测，根据观测结果决定采取合适的加固措施。
6、安全生产与文明施工
（一）安全技术措施
1、进入施工现场必须遵守安全生产六大纪律。
2、吊车司机、指挥、电焊工、电工必须持证上岗。
3、严格遵守吊装“十不吊”规定。
4、钢支撑安装与挖土同时进行，必须特别注意安全。
施工人员不得进入挖土机回转半径内，挖土机与吊车停放位置应尽量避免把杆回转半径相交错。
5、支撑等长构件起吊时必须加强指挥，避免因惯性等原因发生碰撞事故。
6、经常检查起吊钢丝绳损坏情况，如断丝超出要求应立即更换。
7、注意现场安全用电，除电工外，其他操作人员不得擅自接电。
（二）文明施工措施
1、严格遵守本地区、本工程有关市容、交通、卫生、标化的规定。
2、施工人员进入施工场地，必须按标化规定穿戴好劳防用品，并佩带好胸卡。
3、材料按场容布置定点堆放，车辆进出在管理统一安排下行驶。
4、机械、车辆设备定期保养，保持正常运转，面貌达到统一标准化。
5、办公室、工具间、休息间物件按标准化要求统一摆放，房间每天做好清洁工作。
用电严格按要求管理，并做好消防安全工作。
创造一个优良的舒适的工作环境。
（三）与总包及挖土单位配合措施：
1、服从总包的计划安排，听从总包的调度。
2、施工前认真学习总包的施工进度计划，提前准备好支撑材料，根据总包的要求及时进场。
3、施工过程中，与挖土单位密切配合，支撑施工及时跟上，避免因支撑施工不及时而影响挖土。
如遇特殊原因，支撑无法及时施工，应通知挖土暂停施工，以避免支撑与挖土脱节。
4、施工中如与土方施工发生矛盾，应通知总包进行协调，并坚决服从总包的决定。
5、挖土完成，要求凿出连续墙上预埋件或钢筋。
6、拆除支撑时，搭设临时脚手和凿除活络端的遗落砼渣。
（四）基坑围护监测及管线保护：
1、监测实施
（1）监测由专业单位实施。
（2）监测工作与工程施工同步进行，一般情况下各个监测内容每天测一次，当监测数据接近报警值或有异常情况时，则适当加密监测频率。
（3）监测数据每天及时处理，并报送业主及监理单位。
（4）设立临界报警数据，发现异常情况，会同监测单位、建设单位、监理分析原因，及时采取应变措施，保证基坑安全。
2、地下管线保护
（1）正式施工前，组织施工人员熟悉地下管线图纸，了解临近管线的位置，深度及作用。
（2）根据工程的特点各实际情况，结合周边管线的走向、深度情况，编制合理的施工组织设计，制定合理的挖土、围护工况及管线监测技术措施（包括降水）确定各施工区域的流水搭接，保证将施工过程中围护墙体的变形值控制在设计范围内。
（3）特别应注意搅拌桩施工时对管线的保护、监测工作，视管线性质和其与基坑的距离，与管线单位进行磋商协调，在管线上布置直接点或间接监测点。
发现变形异常情况，及时采取对应措施加以保护。
3、建议本次测试所采用的具体项目如下：
（1）水平垂直位移的量测
主要用于观测放坡坡顶、围护结构顶、立柱顶端、地下管线、邻近建筑物及周边道路的水平位移及沉降。
管线的测点、相邻建筑物布置测点应与有关管理部门和业主商定。
（2）测斜
主要目的是观测基坑开挖过程中围护结构本身及土体位移。
建议在基坑四面的围护结构及土体内对应埋置斜管。
（3）地下水位的观测
建筑布置坑外地下水位观测井及承压水观测井，监测坑外地下水位的波动情况。
坑内的水位观测井一般由降水单位实施。
（4）基底隆起
在基坑内布置一定数量的观测点，主要目的是观测基坑开挖过程中基底土体的隆起。
业主及总包单位应做好现场各专业施工单位的协调工作，确保观测点在挖土过程中不被破坏。
（5）支撑轴力
在主要受力支撑上布设应力计用以监测支撑的受力情况。
4、观测要求：
（1）在围护结构施工前，须测得初读数。
（2）在基坑降水及开挖期间，须做到一日一测，在基坑施工期间的观测间隔，可视测得的位移及内力变化情况放长或缩短；
（3）测得的数据应及时上报甲方与设计院；
（4）报警界限：
（按设计要求）
一般情况下，水平、垂直位移大于5mm/日或劣迹大于50mm；坑外地下水位下降达500mm；若测试值达到上述界限须及时报警，以引起各有关方面重视，及时处理。
7、应急预案
1、目的
为了对基坑开挖施工过程中已经安装的钢支撑失稳后及时采取有效的控制措施和实施抢救，防止围护结构发生失稳，造成施工隐患和事故，最大限度的降低损失，特制定本预案。
2、预防措施和应急方法
（1）严格控制开挖顺序，合理安排、协调施工，一旦支撑位置挖出，及时组织安装钢支撑，掌握好“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点，并遵循“竖向一层、水平分区分段、开挖支撑、先撑后挖、严禁超挖、基坑底垫层要求随挖随浇”的原则进行施工，掌握每次挖土深度，在规定时间内安装好支撑。
（2）在安装钢支撑时，要按设计要求严格控制钢支撑标高、支撑间距，且支撑定位确保与结构轴线垂直，再做固定。
（3）为确保钢支撑安装、使用正常，安装钢支撑时在钢支撑上安装监测轴力计，在基坑开挖时，要跟踪监测，一旦发现支撑轴力超过预警值时，立即对钢支撑进行检查，如有变形较大的要进行更换，重新安装，或对钢支撑实施加密。
（4）支撑安装后发现端头板于支撑在不密贴，可采用刚性材料（如钢锲形垫板或钢板以及灌浆料）嵌填，尽量增加两者之间的接触面积。
（5）支撑安装完成后及时加预加应力固定，随时监测支撑应力情况防止支撑脱落。
（6）钢支撑安装前，必须首先对支撑进行试拼，拼装后两端支点中心线偏差不应大于20mm，安装后总偏心量不应大于50mm，否则，必须进行二次加工或更换。
（7）施工过程中禁止在钢支撑上悬吊物体等作用其他荷载，土方开挖机械不得碰撞、推、压钢支撑，造成支撑变形、脱落的现象；钢支撑焊接及钢支撑支架焊缝的高度必须满足要求；钢支撑安装完成后，及时给支撑预加应力，并按时对支撑预应力及SMW工法桩及钻孔灌注桩位移进行监测，出现异常时应加大观测频率，钢支撑应力超过警戒值时，及时查明原因，采取加密支撑等措施。
（8）基坑施工过程中防止出现偏载现象，基坑周边堆载必须满足设计要求。
（9）钢支撑支架的安装必须牢固，支撑安装完成后，经常检查预应力情况，发现钢楔有松动现象时，及时增加预应力。
（10）塔吊向基坑内吊装材料时必须捆绑稳固，运行平稳，专人负责指挥，防止掉落、碰撞其他钢支撑造成支撑松动或脱落失稳。
（11）基坑开挖时，凿除塌方部位混凝土时产生的振动有可能影响支撑的稳定及应力，施工过程中，随时监测支撑应力情况，尽可能采用膨胀剂的方式清除塌方部位混凝土。
3、应急机构
项目部应急救援组织机构人员名单
职务
姓名
备注
项目经理
张立国
项目副经理
吴宝明
项目施工员
赵京雨
项目施工员
屠焕银
项目质量员
姜海龙
项目质量员
李三喜
项目安全主管
王志康
项目安全员
项君
项目安全员
乔叶刚
应急机构住址：
江场路1400号北郊冷库改建项目经理部，24小时值班。
8、劳动力组织安排
序
工种
人数
备注
1
测量
2
2
电工
2
3
电焊工
8
4
吊机司机
2
5
起重工
2
6
普工
5
9、机械配备、材料、水、电使用计划
机械配备
序
名称
型号
数量
备注
1
50吨履带吊
QUY-50A
1台
2
气割
2套
3
电焊机
5台
4
100吨千斤顶
2台
10、施工进度计划
1、钢支撑安装的施工进度根据基坑挖土进度编排；
2、钢支撑拆除总包应开具支撑拆除令。
上海市果品有限公司北郊冷库改建项目
基
坑
支
护
609
双
拼
钢
支
撑
施
工
方
案
编制：
审核：
批准：
上海嘉实（集团）有限公司
二零一四年四月
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