钢支撑施工作业指导书概要.docx

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钢支撑施工作业指导书概要

XXX轨道交通3号线XXX站

 编号：

002

钢支撑安拆施工作业指导书

单位：

XXX集团有限公司

编制：

审核：

批准：

2012年7月25发布2012年08月1日实施

1、编制依据

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

《XXX轨道交通3号线XXX站围护结构施工图》;

《XXX轨道交通3号线XXX站实施性施工组织设计》;

④施工调查报告。

2、适用范围

本作业指导书适用于XXX轨道交通3号线XXX站钢支撑安拆施工

3、作业准备

3.1内业技术准备

⑴作业指导书编制后，开工前组织技术人员认真学习施工方案、作业指导书。

认真、审核施工图纸，了解设计意图。

⑵熟悉施工工艺流程、规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

⑶作业前对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

⑷人员要分工明确，确保施工中人员到位，防止因人员配制不足影响工程进度，工程质量。

⑸机械进场合格证、特殊工种作业人员操作证应及时上报项目安质部进行备案。

⑹原材料试验及进场，结合本工程工期、施工难度等各方面因素拟定相关资源配置投入使用。

3.2外业技术准备

⑴施工现场应做好“三通一平”准备工作，保证机械设备、材料进场后能按照项目部规划场地摆放。

⑵施工作业人员进场后，生活区配备完善，如：

水、电、住房、吃等方面保证人员正常生活。

⑶机械进场后，应及时安排人员进行组装、调试，确保施工前属于正常工作状态。

4、技术要求

⑴钢支撑正式施工前，需先进行检测控制点复测，测量无误后再根据施工实际情况进行导线加密。

方案应上报公司工程部审批，经公司审批后再上报监理、业主审批。

手续齐全后才能开工。

⑵开工前，组织相关技术员、施工员、协作队伍负责人学习方案，并下发技术交底和安全技术交底，签字齐全后正式施工。

5、施工程序与工艺流程

5.1施工程序

⑴安装顺序：

钢支撑进场后，全部运至车站东北角场地堆放，以及在东北角进行试拼。

钢支撑试拼完成后，用拖车运至门吊吊装范围内，吊装到指定位置。

⑵拆除顺序：

钢支撑随主体结构施工需进行拆除，本车站西侧集水井处底板施工完成后，在第二道支撑下方增设一道型钢斜撑进行倒撑后才可拆除第二道支撑。

钢支撑分级释放预应力后，通过门吊吊装至地面，再运输至指定位置。

5.2工艺流程

图4.1-1钢支撑施工工艺流程图

6、施工要求

6.1施工准备

⑴技术准备

①开工前办理有关施工手续及申报工作。

施工前，组织项目部管理人员学习、熟悉有关图纸、施工规范及技术文件，组织由支撑施工人员参加的技术、质量、安全交底会议，明确技术要求和质量标准。

②针对工程特点编制详细的施工方案，合理安排施工顺序和进度计划。

③根据基坑围护结构图纸尺寸，按照计划用量备足各种长度的Φ609×16（t=16）钢管支撑、活络头、斜撑支座、钢垫箱、钢楔块、紧固螺栓、钢板等支撑材料，分类堆放在料场。

各种材料必须经质量检验合格方可按施工进度分批进场，确保进场支撑材料均达到设计要求和施工进度要求。

④对进场工人完成三级安全教育、安全技术交底和岗前培训考试，特殊工种必须经考试合格持证上岗。

⑵施工队伍的选择

选择2-3家施工队伍进行招标，经过项目部综合评审，最终选择资质齐全、信誉可靠、施工经验丰富的1家施工队伍进行钢支撑安装及拆卸工作。

⑶施工场地准备

①钢支撑安装前，须设置钢支撑试拼场地，并留出钢支撑运输通道，保证开挖到位的钢支撑能及时运输到位。

②现场租用两台25t吊机，便于吊装龙门吊施工范围以外钢支撑。

③钢支撑预拼装检查

钢支撑运输到场地北侧指定位置后，根据现场量取的钢支撑安装长度，在样台上进行试拼。

中间管节只需试拼，而端头则根据长度下料，并焊接完整，保证端头板的竖轴线和活动端头的工字钢竖轴线均与垂直方向保持一致。

钢支撑试拼长度稍小于测量长度。

试拼完成后，应对钢支撑各部件进行编号标识。

6.2施工工艺

⑴测量放线

钢支撑安装前，应按设计位置测量确定钢支撑轴线，并检查修整支撑面的安装尺寸满足设计要求，并保证垂直和平整。

⑵支撑面修凿找平

按照测量放线后的设计位置，对支撑面进行修凿，凿除多余混凝土，并对凹陷部位用C20细石混凝土找平。

⑶直撑段焊接钢牛腿及钢围檩安装

①钢围檩采用双拼45b组合工字钢，两侧根据支撑间距在对应位置焊接钢板，支撑安放处钢板尺寸为1350mm×350mm×20mm,一般钢围檩焊接钢板尺寸为350mm×350mm×20mm（焊缝厚度为12mm），间距2.6m。

钢围檩截面尺寸350mm×482mm，分段加工，一般段长为6m，钢围檩的接长采用焊接，焊缝为8mm，接头位置在钢支撑中心线左右各1/6钢支撑间距范围内。

例如钢支撑间距3m，接头位置左右不得超过50cm。

②钢围檩采用上挂下托措施，上挂采用膨胀螺栓嵌入围护桩配合花篮螺丝挂住钢围檩，上挂高度为780mm，上挂处根据钢支撑位置确定，每个钢支撑位置处设两道上挂措施，间距350mm,上挂处钢围檩内焊接δ=12mm的钢板，与上挂花篮螺丝平行，且底部钢板预留130mm用于焊接18a槽钢，焊缝厚度为12mm（18a槽钢活动端长度为1030mm，固定端长度为630mm，用于架设钢支撑端头）,下托措施采用钢牛腿支架，钢牛腿采用三节L75×8mm的角钢拼焊而成，并用3条钢牛腿焊接成三角支架。

焊接采用V形坡口焊，焊缝厚度为8mm。

为增加支架的稳定性支架纵向通过M20膨胀螺栓（L=220mm）锚固在既有围护桩上（锚固长度为160mm），支架每隔一桩设置，每个支架设2个膨胀螺栓，焊好后的钢牛腿支架保证直角垂直，并有足够的稳定性，不得出现歪扭、虚焊现象。

土方开挖根据钢牛腿的规格尺寸，在钢牛腿施工处开挖1m便于施工，标准段钢支撑开挖至钢支撑中心以下500mm。

（如图4.2-2，图中编号详见表4.2-1）

钢围檩大样图

图4.2-1钢支撑位置钢围檩安装图

图4.2-2一般钢围檩安装图

⑷斜撑段钢围檩安装

斜撑钢围檩安装不设钢牛腿，先凿除围护桩保护层，再将Φ32螺纹钢（L=300mm,锚固160mm）直接打在钢围檩背部钢板。

施工方法与支撑段相同（见图4.2-3）

图4.2-3斜撑钢围檩安装示意图

表4.2-1钢支撑所需材料规格

编号

规格

图中数量

单个重量（kg）

19

GB706-88I45bL=3000-6000

1

20

﹣201350×350

1

74.2

20c

﹣20350×350

1

19.2

21

00型花篮螺丝，1.3螺旋扣号码

2

24

GB707-88[18aL=1030

2

20.8

25

GB707-88[18aL=630

2

12.7

26

GB9787-65∠80×10L=240

2

2.8

27

GB9787-65∠75×8L=550

1

5

28

GB9787-65∠75×8L=550

1

5

29

GB9787-65∠75×8L=600

1

5.4

30

﹣12图示

2

8.5

31

Φ16L=330

2

0.5

32

Φ16L=240

4

0.4

36

膨胀螺栓M20L=220

2

37

GB95-85M20垫圈

2

38

GB41-86M20

2

39

螺纹钢Φ32L=300

2

1.89

斜撑支座数量表

编号

规格

图中数量

单个重量（kg）

20a

-202800×600

1

263.8

20b

-202800×480

1

211

⑸腰梁施工

围护结构北侧转角处直撑段设钢筋砼腰梁，采用C30砼浇筑。

截面尺寸600mm×1000mm,主筋采用24Φ22钢筋纵向布置，须先凿除围护桩保护层，内侧钢筋与围护桩主筋点焊，横向设4×5Φ22钢筋连接围护桩与钢围檩，一头锚入围护桩（锚入300mm），另一头中间两层将钢围檩四周包住，最后浇筑砼形成砼腰梁。

详见图4.2-4。

4.2-4钢围檩与砼腰梁连接大样

⑹临时型钢梁

基坑中间设有临时立柱H型钢，使钢支撑中间作用其上，保证钢支撑的稳定性。

在进行临时型钢梁的架设时，先要在格构柱H型钢上定出钢支撑底标高点，根据定出的标高确定临时型钢梁的架设位置，临时型钢梁采用I50C热轧普通工字钢，与格构柱H型钢焊接，焊缝厚度为12mm，节点处底部用钢板焊接成托架与H型钢和临时型钢梁连接详见图4.2-5。

为增加整体的稳定性，格构柱之间设剪刀撑（剪刀撑为2L125×10型钢），第一道剪刀撑布设于第一道砼支撑与第一道钢支撑之间，第二道剪刀撑布设于第一道钢支撑与第二道钢支撑之间（剪刀撑水平夹角为45°～60°）。

详见图4.2-6

4.2-5临时型柱与型钢梁连接示意图

图4.2-6临时立柱与临时型钢梁连接立面图

6.2.1支撑安装

⑴支撑安装

①钢支撑架设时，先在基坑外，地面上进行拼装，根据基坑宽度将端节、标准节拼装成整体，钢管间采用法兰盘连接，连接螺栓使用M24高强螺栓（性能等级：

4.8,L=80mm），并进行使用前检测，检测率为100%。

钢支撑连接紧固分初拧和终拧，初拧应采用手动扭矩扳手（扭矩为157N·m），在基坑内安装钢支撑进行终拧，终拧可采用电动扳手（扭矩为314N·m）。

钢支撑分两节吊装，节点长度以临时型钢梁为准。

②钢管支撑的吊装拼接采用15吨的龙门吊在基坑内进行，拼接前必须平整好基坑内土面，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，吊装过程中分两节吊装，架设在基坑中临时型钢梁上，经计算钢支撑最长29.626m，且重量为7.67t，分两节吊装龙门吊能满足施工要求。

③钢管支撑采用15吨龙门吊双点起吊就位，先将活动端钢支撑架设在钢围檩伸出的18a槽钢中，另一头架设在临时型钢梁上，固定端钢支撑与活动端钢支撑安装方法相同，安装过程中须对整体轴线进行监测，保证就位准确。

支撑安装前经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用。

待钢支撑就位、安放准确后根据土方开挖不同时段，液压千斤顶缓慢对钢管支撑施加预应力至预定值，千斤顶布设于钢支撑中心线两端150mm，通过特制的液压千斤顶对钢管支撑活动端端部施加设计轴力的30%-40%的预加力，第二次施加至设计预加轴力值,再用锰钢特制的楔形隼子在活络端头位置塞紧，取下千斤顶。

千斤顶拆除前分级释放轴力，如先释放70%轴力并对其进行监测，监测无问题时再直接拆除千斤顶。

在基坑开挖过程中将充分利用“时空效应”，钢支撑的安装和预应力的施加控制在16小时以内。

④活动端待长度调节到位后用楔形垫块楔紧，楔块为45号铸钢，插销采用Φ8的钢筋，最后点焊焊接到活动端头。

活络端与固定端详见图4.2-7、4.2-8、4.2-9、4.2-10。

图4.2-7活络端头平面图

图4.2-8活络端头大样

图4.2-9固定端头平面图

图4.2-10固定端头大样

⑤用龙门吊将拼装好的钢支撑吊放到预定位置和标高处，放置已焊接好的钢围檩托盘，此阶段门吊绳索不应松开。

⑥钢支撑安放在连系梁上，为保证钢支撑与临时钢梁连接水平刚度，在临时型钢梁与钢支撑交叉节点两侧设置止推钢牛腿，该牛腿与钢支撑贴紧，但两者之间不焊接。

详见图4.2-11。

图4.2-11临时立柱与钢支撑固定大样示意图

⑦临时型钢梁与钢支撑间设300mm×300mm×30mm橡胶垫块，以备基坑开挖期间由于临时立柱桩隆沉时调整之用，当临时立柱桩隆沉量超过设计要求时，应调整橡胶垫块的厚度或取消橡胶垫块，避免支撑承受差异沉降引起的附加荷载，保证基坑安全。

⑧在基坑开挖过程中对随挖随撑的钢支撑及时施加轴向预应力，以减小围护结构变形。

根据基坑开挖及回筑工况，设计轴力与预加轴力如下：

a车站西端斜撑钢支撑的设计轴力/预加轴力如下：

钢支撑：

3150/900KN；

b车站2-6轴西端直撑钢支撑的设计轴力/预加轴力如下：

钢支撑：

2470/800KN；

c车站6-11轴西端直撑钢支撑的设计轴力/预加轴力如下：

第一道：

3008/1000KN；第二道：

2033/600KN；

d车站东端斜撑钢支撑的设计轴力/预加轴力如下：

第一道：

2467/800KN；第二道：

1601/500KN；

e车站东端直撑钢支撑的设计轴力/预加轴力如下：

第一道：

3185/1000KN；第二道：

2400/700KN；

f车站标准段钢支撑的设计轴力/预加轴力如下：

第一道：

3830/1150KN；第二道：

2792/850KN；

⑨当桩体水平位移速率超过警戒值时，经设计确认后可适当增加支撑轴力，以控制基坑变形，当支撑轴力达到设计轴力的70%时为报警值，应根据实际情况，加设钢支撑。

⑩钢支撑安装的容许偏差应符合以下规定：

支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差：

±30mm；

支撑两端的标高差：

不大于20mm及支撑长度的1/600；

支撑挠曲度：

不大于支撑长度的1/1000；

支撑水平轴线偏差：

不大于30mm。

⑵斜撑安装

因斜撑与钢围檩呈斜交关系，有一定交角，存在平行于钢围檩长度方向的分力，可能使钢围囹存在后移，为使受力合力为零，按设计角度在钢围囹设置剪力块，确保钢管支撑与端承板成垂直关系。

剪力块采用钢板拼接而成，并架设在钢围檩伸出的18a槽钢上，然后进行支撑安装作业，其安装方法与直撑相同（见图4.2-12，各材料配件详见表4.2-2）。

图4.2-12斜撑安装示意图

表4.2-2斜撑材料配件表

编号

规格

数量

单件重量（kg）

备注

41

-301330×350

1

109.6

42

-201310×310

1

63.8

43

-201800×310

1

87.6

44

-201800×1330×1340

2

139.3

45

-201800×1273×1273

1

127.2

46

-20175×410

1

11.2

47

-20185×920

1

26.7

⑶型钢角撑

基坑北侧转角处设型钢角撑，型钢角撑高于钢支撑1.4m，采用I45b工字钢与钢围檩焊接，钢围檩事先焊接350mm×700mm钢板（t=14mm）,焊缝厚度为12mm，详见图4.2-13。

图4.2-13型钢角撑大样图

6.3钢支撑施工过程中常见事故的预防及处理措施

⑴钢支撑常见的问题

1）钢支撑拆除时，必须间隔拆除，不得连续拆除相邻的两根钢支撑；

2）钢支撑吊装及拆除过程中，龙门吊一定要停稳，制动有效；

3）钢支撑吊装及拆除过程中，设专人指挥，现场所有作业人员包括提升架操作人员必须整体服从现场指挥的指令。

4）凡参加吊装及拆除的施工人员必须坚守岗位，并根据指挥者的命令进行操作。

指挥者应把信号向全体人员交待清楚，必要时可进行预演。

哨音必须准确、响亮，旗语应清楚，工作人员如对信号不明确时，应立即询问，严禁凭估计、猜测进行操作。

5）指挥者应站在能看到吊装全过程并被所有操作人员看到的位置上，以利直接指挥各个工作岗位，否则应通过助手及时传递信号。

6）吊装钢支撑过程中，严禁在钢支撑下站人，防止吊块伤人及其他意外；

7）必须加强对龙门吊的日常检查工作，日常检查由作业司机在班前进行，在确认提升机正常时，方可投入作业。

6.4其他注意事项

⑴钢围檩安装前应定位准确，支撑三角架与围护结构联系牢固，围檩与围护桩接触面应找平，对凹面应进行处理，安装的围檩面与围护结构密贴，同一水平层的围檩宜首尾相连。

⑵吊装设备状态完好，安装前应对进场的钢支撑材质、壁厚、直径等尺寸进行检查；钢支撑应进行预拼装，检查其轴线偏差及连接螺栓等情况。

⑶钢支撑安装位置应符合设计要求，活络头宜两侧错开设置，支撑两端头应设置上托下挂措施，钢支撑与钢围檩及冠梁之间的连接应密贴。

钢支撑上严禁行人，严禁施工机械碰撞钢支撑；斜支撑的焊缝质量要保证，实施中必须保证焊缝尺寸。

⑷定期对钢支撑的受力情况进行检查。

预加轴力过程记录真实，记录纪实、清晰；支撑安装及时；钢支撑轴力监测齐全；钢支撑安装完成后应派专人对安装的支撑进行检查，特别是端头井斜支撑的安装质量检查。

6.5预应力复加

随着下道支撑预应力的施加，上道支撑的轴力可能会减少，所以必须根据实际情况进行预应力复加。

钢支撑必须有复加预应力的装置，当围护结构水平位移率超过警戒值时，可适量增加预应力以控制变形。

支撑应力复加以监测数据检查为主，以人工检查为辅。

监测数据检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内的支撑轴力。

监测单位按监测方案要求，以支撑道数分层布置轴力器作为监控点，每天提供以正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑的监测数据（包括轴力、位移、沉降），当出现预应力过小应及时通知支撑单位根据监测数据复加预应力，开挖过程中一天监测两次，特殊情况下加强监测频率，一天6次,间隔4h直至支撑拆除。

人工检查：

人工检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内单根松动的支撑轴力，采用榔头敲击无控制点的支撑活络头塞铁，视其松动与否决定是否复加，检查频率为每天两次，其复加位置为正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑。

6.6钢支撑防脱落措施

⑴采用机械开挖土方时，严禁机械开挖碰撞钢支撑、槽钢联梁等。

⑵每个开挖段至少设三个轴力监测断面，当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，加密支撑，并将有关数据反馈给设计部门。

⑶支撑拼接采用扭矩扳手，保证法兰螺栓连接强度。

拼接好支撑须经质检工程师和监理工程师检查合格后方可安装。

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。

⑷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、钢围檩、剪刀撑等进行检查验收，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。

⑸钢支撑、槽钢联梁跨度较大，活荷载对其影响较大，严禁在其上站立或行走，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。

⑹钢支撑施加应力时，油压千斤顶应采取措施进行临时固定，防止在受力过大时位移过大而坠落。

⑺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装置，防脱落装置可采用三角钢板，一头焊接至钢支撑端头，另一头卡在钢围檩上，并与钢围檩焊接。

⑻加强钢支撑防脱落措施，采用膨胀螺栓嵌入围护桩配合钢丝绳挂住钢支撑两端头。

更有效的防止在施工过程钢支撑脱落。

7、劳动组织

序号

工种

人数

主要职责

1

安全员

1

持安全证，主要负责钢支撑安装安全监督管理工作

2

电工

1

负责电源、电气设备的电源接入，熟悉电工的安全操作规程及故障排除

3

指挥员

2

具有的一定的组织协调指挥能力，负责起重设备指挥信号

4

装配钳工

4

熟悉机械系统的基本知识和使用维护技能，能正确操作并及时排除有关故障

5

起重工

2

有一定经验的操作人员，熟悉起重工指挥信号、起重工操作规程和安全规程。

6

电焊工

4

负责设备安装相关电焊作业

7

辅工

6

辅助设备安装协助，具有一定的施工经验作业人员

8、材料要求

9、设备机具配置

钢支撑施工主要机械设备如下表8-1：

序号

机械设备名称

规格型号

数量

备注

1

门式起重机

16t

1台

2

汽车吊

25t徐州

1台

3

电焊机

BX1-500

2台

4

千斤顶

100t

4套

5

钢丝绳

20mm

50m

10、质量控制及检验

11、安全及环保要求

⑴环境保护措施和要求

大气污染

施工区域道路要定期进行洒水降尘，施工集中作业场地，由于混凝土罐车及废弃料运输车的往来，将造成大量尘土遗留在便道及周围环境，对环境造成极其恶劣的影响，所以将定期进行洒水降尘措施，最大限度地减少起尘量。

同时对施工便道根据周围环境定期进行养护、清扫，保证其良好的路况。

噪声污染

施工作业中，钻孔作业将产生大量的噪声，严重影响到周围生活区域的群众生活质量，故需合理安排施工作业时间

固体、废弃物的处置

a建立严格的固体、废弃物管理制度、废弃物设专用场地堆放，集中管理。

b在施工、生活区集中贮放生活垃圾定期运至指定的垃圾场处理。

c对生产设备废弃物的管理，加强废弃物的回收管理制度。

对施工过程中产生的废机油、废手套、废棉纱等废弃物，指定专人负责回收，并设立收集废弃物的专门容器。

⑵既有公路防护措施

本工程施工作业场地毗邻东连接线且车流量大，需制定相应的安全措施。

①新职工和劳务工上道前，必须先进行岗位安全培训，经考试合格后，方可上岗。

②在既有公路附近进行机械作业时，不论作业或停留，施工机械均不得侵入公路限界且自卸车不准将翻斗升起在既有公路旁运行

③临近既有公路施工期间，对施工管段附近既有建筑物等进行沉降位移观测,如发现问题立即上报

⑶其他安全管理措施

①在项目经理负责制的施工管理体系基础上建立项目安全生产责任制，指定以项目经理为主、项目副经理及总工程师为辅、桩基作业班组为主要执行者、安质部为主要监督者的安全生产责任制。

②实行工前安全技术交底，施工过程中安全生产检查，安全生产评比制度，形成齐抓共管，群防群治管理局面。

③加强安全教育工作。

组织干部职工认真学习施工现场各项安全管理规定，提高全员安全意识，严格遵守有关安全生产和劳动保护方面的法律法规和技术标准。

④严禁非施工人员进入施工现场，所有作业人员、管理人员、检查人员，必须正确佩戴安全帽并扣好帽带。