钢支撑施工方案.docx
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钢支撑施工方案
目录
第一章编制依据2
第二章工程概况3
第三章施工部署4
3.1项目管理组织机构4
3.2主要机械设备4
机械设备一览表4
3.3劳动力计划5
3.4主要工程数量5
3.5工期安排5
第四章钢支撑施工方法及技术要求6
4.1钢支撑安装顺序6
4.2钢支撑施工6
第五章质量保证措施12
5.1钢支撑稳定的保证措施12
5.2钢支撑的检验标准12
第六章 安全施工措施15
6．1安全施工技术措施15
第七章．环保和文明施工措施16
第八章应急预案17
8.1成立应急抢险领导小组17
8.2预控措施及应急预案17
8.3基坑坍塌上报和应急处理程序框图18
第一章编制依据
1.1《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
1.2《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
1.3《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2002）
1.4《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
1.5《建筑钢结构荷载规范》（GB50009-2001）
1.6《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-86）
1.7《北京市建设工程现场管理基本标准》（（91）京建施字第125号）
1.8《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
1.9北京市建筑施工现场管理环境保护工作基本标准（91）京建施字第126号
1.10国家和北京市有关施工的法律法规
第二章工程概况
北京市轨道交通亦庄线工程肖村桥站～小红门站区间左、右线从肖村桥站东行至小红门村以450m的曲线半径向南偏到达小红门站。
肖村桥站～小红门站区间工程，依次为站后24.8m双洞双线暗挖段，15m的明挖盾构井（内净空尺寸15×23m），盾构区间及1处联络通道。
盾构区间左线长906.45m，右线长970.8m，线间距14～14.5m,线路纵坡成“人”字形，覆土7～11米。
盾构始发井位于北京市朝阳区肖村桥以北。
明挖围护结构采用钻孔灌注桩与钢支撑形式。
灌注桩直径Ф800，间距1300mm，桩长为21.013m，桩顶设1000mm×800mm帽梁。
桩间采用挂网喷射200mm厚的C25混凝土保持桩间稳定，混凝土喷层内设Ф8@200X200mm的钢筋网片，沿基坑竖向设二道钢围檩及φ600*14的钢支撑，在端部和角部采用斜撑。
各道钢支撑施加轴力见下表。
第三章施工部署
3.1项目管理组织机构
为保证钢支撑按期优质完工，将严格按照既定的施工计划，合理安排施工，合理安排机械设备和劳动力计划，监督落实计划中每个节点的实际完成情况，及时制定出相应有效措施，确保工程单项工期目标和质量目标的实现。
组织机构图
3.2主要机械设备
机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
50t吊车
1台
焊机
BX1-500F-3
10台
100t液压千斤顶
RSC-100t（双顶）
2台
气割
4套
3.3劳动力计划
生产、技术管理人员：
6人；
设备操作人员：
6人；
电工：
2人；
钢筋工：
6人；
电焊工：
10人，共计30人。
为便于管理，劳动力使用时，根据专业工作性质，将其编为两个作业队，24小时不停作业。
3.4主要工程数量
主体基坑钢支撑及钢围檩主要为φ600*14钢管、45c工字钢、L80*8角钢、L100*10角钢以及t=40、t=30、t=20、t=12钢板。
各材料用量如下：
序号
名称
型号
总量
重量（t）
1
钢板
t12
138m2
13.00
2
钢板
t20
362m2
53.83
3
钢板
t30
13m2
3.30
4
钢板
t40
13m2
4.08
5
角钢
L80*8
280m
2.71
L100*10
176m
2.66
6
钢管（第一道）
φ600*14
103m
53.62
7
钢管（第二道）
φ600*14
81m
8
钢管（第三道）
φ600*14
81m
9
螺栓
M22*80
2900个
2
10
工字钢
I45c
319m
30．16
3.5工期安排
钢支撑安装是在护坡桩施工及土方开挖后进行，计划于2009年2月13日开始加工，至2009年3月28日安装结束。
如有土方开挖或其他与钢支撑有关联的工种延迟，钢支撑也随之顺延。
第四章钢支撑施工方法及技术要求
4.1钢支撑安装顺序
钢支撑的安装要与基坑土方开挖密切配合，根据总体施工组织，基坑土方竖向分6层进行开挖，因此各层钢支撑安装顺序如下：
（1）钻孔灌注桩施工和桩顶冠梁结束后，进行第一层土方开挖，全断面开挖深度为1m，然后中间拉槽开挖，槽顶边沿距两边护坡桩内侧须留置3m宽的土台，用做钢支撑安装的工作平台。
冠梁混凝土强度达到要求后，施工第一道钢支撑，钢支撑施工于冠梁上，中心位置为冠梁中心，钢支撑中心位置标高为-0.5m（以冠梁顶标高36.613m为±0.00，下同）。
（2）土方开挖（中部拉槽，两侧留台阶），至第二道钢支撑下底50cm，安装第二层钢支撑，钢支撑中心位置标高为-6.8m。
（3）第三层土方开挖至-13.8m时，安装第三层钢支撑，钢支撑中心位置标高为-13.0m。
4.2钢支撑施工
4.2.1钢支撑设计布置
盾构始发井围护结构支撑体系采用φ600*14型钢支撑和腰梁，钢支撑竖向设置三道。
基坑转角处为斜撑，其他为直撑。
钢腰梁采用两根I45c工字钢并放设置。
4.2.2钢支撑加工
（1）钢腰梁加工
第一层钢支撑直接支撑于冠梁上，冠梁施工时按照钢支撑位置在冠梁内预埋钢板，然后在预埋钢板上焊接牛腿，用以支撑钢支撑。
以下各层钢支撑架设于钢腰梁上，钢腰梁采用I45c工字钢两根并放。
两根工字钢间采用1.2cm钢缀板连接，为桩侧的通长钢板，钢支撑侧为2.0cm厚的加强钢板。
工字钢外设2cm的钢外肋板在钻孔灌注桩上设置M25胀管螺栓，用以固定角钢三角架，钢腰梁放置在角钢三角架上。
详见【内支撑详图二】
（2）钢支撑加工
冠梁牛腿加工，在冠梁预埋钢板上从钢支撑中心点的位置焊接一块⊿800mm×800mm（500mm×500mm）钢板，上下各设置三道（五道）长方形钢肋板，间隔为70mm，150mm，150mm（50mm，150mm，150mm，150mm，150mm），钢肋板高度为240mm，长度为分别为90mm，260mm，430mm（70mm，240mm，410mm，580mm，750mm）。
最后焊接与钢支撑活动端焊接的端板，端板为800mm×500mm（500mm×500mm），冠梁上预埋钢板必须满足牛腿的最低高度要求时。
详见【内支撑详图三】。
在钢支撑活动接头箱室两端各焊有千斤顶支托架，以便由千斤顶施加预应力，支托架采用1.2cm厚的钢板加工，主背钢板与工字钢间（工字钢外侧）每侧各焊有2道2.0cm厚的外肋板，以承受千斤顶方向轴力。
支撑由活络端、中间节段、固定端组成，节段间采用法兰螺栓连接，螺栓连接需牢固、稳定。
活络端、固定端、法兰及楔块规格大样详见【内支撑详图一】。
钢支撑在现场加工、组装。
4.2.3、钢支撑的吊装
（1）吊车距槽边距离
考虑吊车吊装钢支撑时的安全性和吊车吊臂的根部到吊车履带边缘的距离，吊车停在距基坑挡墙边3m的位置，吊装时吊车需支稳，必须有信号工指挥作业。
（2）吊车选型
根据钢支撑的重量和吊车的起吊重量选用一台的QUY50型吊车，吊车臂长25m，，满足钢支撑的起吊要求。
（3）吊装配件
根据实际需要吊装钢支撑时用4根ф21.5的麻心钢丝绳。
吊车起吊钢支撑需要有两个吊点，吊点的位置一个距支撑后端约5m，另一个距钢支撑工字钢前端约4m位置。
起吊时可以根据支撑的平衡与否对吊点的位置进行微调，两吊点之间的距离根据钢支撑实际长度做比例调整，以确保安装时保持钢支撑的平衡。
（4）架设步骤
由于钢支撑跨度较大，钢支撑在现场停放于基坑东侧，支撑顺着基坑纵向摆放，在钢支撑进场加工之前需在该位置处搭设好拼装平台。
其它钢支撑的安装与以上钢支撑的安装相同。
吊车按着钢支撑安装顺序及现场临时调整移动，即在安装好一根钢支撑后，吊车沿着基坑顺时针方向移动。
在安装第一道钢支撑时，需将钢支撑先沿基坑纵向吊在距离冠梁附近平台10cm处，以防吊车出现意外可将钢支撑停放在平台上，然后逐渐旋转直到钢支撑与冠梁垂直为止，最后再逐渐将钢支撑对准牛腿并安放在牛腿上。
在安装第二道钢支撑时，需将其从第一道钢支撑的空隙下落到基坑内，然后将钢支撑水平起吊至离基坑底10cm的位置，再将钢支撑逐渐转到与钢围檩垂直位置，最后逐渐将钢支撑对准放置在钢板平台上。
4.2.4钢支撑架设方法及流程
钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败。
支撑架设必须严格满足设计工况要求。
（1）钢支撑架设流程
a、基坑开挖至第一层土下时，即冠梁下100mm后，立即放测出支撑位置线，凿出帽梁内的预埋钢板并进行牛腿支座的焊接加工，牛腿位置与支撑位置一一对应；
b、土方开挖到位后，开始吊装第一层钢支撑，吊起时两端轻放在牛腿支座上，固定端与帽梁内钢板点焊，以防支撑水平滑动；活动端微调采用特制钢楔加塞施加预应力。
c、第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至其底标高后，开始安装第二层钢支撑，工序内容与第一层大体相同，所不同是：
①牛腿支座是与护坡桩内的主筋相连；
②支撑两端与钢围檩相接，钢围檩要求必须与护坡桩密贴，在有间隙的地方用各种钢板塞紧。
③为保证施加预应力时钢围檩不会水平移动，每层钢围檩须设置抗剪凳，每个斜撑节点设置两组；抗剪蹬与围护桩的钢筋应焊接。
抗剪凳位置应与实际护披桩位置相对应，凿出护披桩保护层内钢筯，与抗剪凳钢板相焊接，焊接长度应与钢板长度相对应。
其他施工工序与第一道支撑相同。
d、以下架设第三道钢支撑，施工工序及方法与第二道钢支撑相同。
各道钢支撑架设流程见框图。
（2）钢支撑架设方法
a、每节段分层开挖至钢支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线。
b、凿出护坡桩上预埋件焊接钢牛腿，其它各层钢支撑安装钢牛腿后，安装加工好的钢围檩。
钢支撑两端的钢围檩应保持同一水平位置。
c、将焊接好的三角形钢支架在钢支撑中心位置与钢围檩相焊接，并与其背后的抗剪加强肋板相焊接。
d、将由两个工字钢焊接而成的活接头箱室与钢支撑活动端端头板相焊接，组装成为成型的单根钢支撑。
e、用汽车吊吊放钢支撑到钢牛腿上，并用固定端旋转法使活动端较宽位置支撑于护坡桩上。
f、将活接头安置于由工字钢组成的活接头箱室内，拼装成一端固定一端活动的钢支撑，钢支撑的长度由现场实际长度确定。
微调采用钢楔。
完成钢支撑组装的各种工作。
g、为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度，在对钢支撑施加预应力前先将钢支撑自重挠度校正至水平。
h、在三角形钢支架下方焊接防坠钢板及千斤顶支托板，完成施加预应力前的各种准备。
4.2.5第一道钢支撑预加轴力方案
钢支撑预加轴力采用两台100t的液压千斤顶进行施加，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压。
根据液压千斤顶压力表刻度与压力的关系，将预加轴力换算成千斤顶压力表读数，使其一一对应。
钢支撑施加轴力为设计轴力的100%，分四次逐级施加。
第一次施加到设计支撑轴力的30%，第二次施加到设计支撑轴力的50%，第三次施加到设计支撑轴力的80%，第四次施加到设计支撑轴力的105%~110%。
每级施加荷载完成后，稳定持荷5分钟左右，再进行下一级应力施加。
预加轴力施加至终压后，千斤顶停止加压，在压力表读数稳定10分钟后，且预加轴力与钢支撑轴力监测数据一致时用钢楔子将活动端锁定。
考虑锁定后轴力消减，支撑施加轴力终压为设计预加力的105%~110%,保证钢支撑在锁定后轴力为设计轴力的100%左右。
施加终压控制范围可根据现场第一根支撑试验情况进行适当调整。
钢支撑预加轴力表
序号
编号
设计轴力
预加轴力
30%
设计轴力
油表读数
50%
设计轴力
油表读数
80%
设计轴力
油表读数
105~110%
设计轴力
油表读数
1
1-1
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
2
1-2
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
3
1-3
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
4
1-4
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
5
1-5
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
6
1-6
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
7
1-7
100
30
1.3
50
2.2
80
3.4
105~110
4.5~4.7
8
1-8
100
30
1.3
50
2.2
80
3.4
105~110
4.5~4.7
9
1-9
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
10
1-10
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
11
1-11
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
12
1-12
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
13
1-13
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
14
1-14
142
43
1.8
71
3.1
114
4.9
149~156
6.5~6.8
15
2-1
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
16
2-2
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
17
2-3
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
18
2-4
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
19
2-5
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
20
2-6
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
21
2-7
400
120
5.2
200
8.7
320
13.3
420~440
18.7~19.6
22
2-8
400
120
5.2
200
8.7
320
13.3
420~440
18.7~19.6
23
2-9
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
24
2-10
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
25
2-11
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
26
2-12
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
27
2-13
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
28
2-14
566
170
7.4
283
11.8
453
20.1
594~623
24.1~24.9
29
3-1
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
30
3-2
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
31
3-3
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
32
3-4
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
33
3-5
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
34
3-6
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
35
3-7
300
90
3.9
150
6.5
240
10
315~330
13.1~13.7
36
3-8
300
90
3.9
150
6.5
240
10
315~330
13.1~13.7
37
3-9
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
38
3-10
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
39
3-11
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
40
3-12
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
41
3-13
425
128
5.5
213
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340
14.1
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19.8~20.8
42
3-14
425
128
5.5
213
9.2
340
14.1
446~468
19.8~20.8
4.2.6确保钢支撑稳定的技术措施
（1）钢支撑拼装过程
a、钢支撑在拼装时，轴线偏差在2cm之内，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。
要有钢支撑支托措施，同时用于微调的钢楔也要串联，防止坠落。
b、钢支撑安装前一定要检查工字钢的垂直度，若不垂直要进行矫正；然后将钢支撑安装在牛腿上，并且紧固好，必要时可在钢支撑中部架设临时支撑，确保钢支撑吊装上就只有很小的自重下挠度，便于加预应力固定。
c、所有钢支撑装配件的钢板加工以及工字钢焊接加工都必须双面满焊。
在有内肋板焊接过程中无法双面焊接的，宜采用坡口焊接方式。
（2）基坑开挖过程
a、采用中心挖槽法或小挖掘机开挖钢支撑附近土方，防止机械碰撞支撑；采用人工配合小型机具开挖护坡桩附近土方，严禁机械开挖碰撞钢支撑和护坡桩。
b、沿围护桩两侧各留2.0m宽平台，充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，又可利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水，在钢支撑架设完毕后，进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。
c、基坑开挖过程中及时架设钢支撑，保证基坑正常开挖及保证在加载卸载过程中围护结构的受力符合设计。
4.2.7钢支撑拆除
（1）钢支撑拆除步骤
最下层钢支撑等到盾构始发井底板结构及侧墙施工完毕，达到设计强度后拆除，以此向上，逐步拆除上一道钢支撑。
（2）支撑拆除方法
钢支撑拆除应随盾构始发井结构施工进程分段分层拆除。
用50t汽车吊将钢支撑托起，在活动端设2台100t千斤顶，施加轴力至钢楔块松动，取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔。
最后用汽车吊将支撑吊出基坑。
支撑体系拆除过程其实就是支撑的“倒换”过程，即把由钢管横撑所承受的侧土压力转至永久支护结构或其它临时支护结构。
支撑体系的拆除施工应特别注意以下两点：
①拆除时应分级释放轴力，避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂，同时对围护桩的桩顶位移、桩心侧压力进行监测。
②利用主体结构换撑时，主体结构的砼强度应达到设计要求的强度值。
第五章质量保证措施
5.1钢支撑稳定的保证措施
（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护坡桩附近土方，严禁机械开挖碰撞钢支撑和钻孔灌注桩,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，尤其注意斜撑的稳定性，在斜撑作业时，安装每一环节均要做到精心作业，同时钢围檩在制作、安装过程中也必须保证其稳定、强度及变形的要求，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，确保其稳定性。
（3）钢支撑安装时，轴线偏差≤5cm，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，同时为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度，在施加轴力前先将挠度校正至水平。
（4）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；然后将钢支撑安装在牛腿上支座上，并且紧固好。
（5）钢结构构件的连接除说明采用螺栓连接外，均采用焊接。
螺栓采用高强度螺栓，性能等级为8.8级；焊缝焊脚高度均为10mm；斜撑节点处牛腿与腰梁上缀板之间的焊缝等级为一级，其它焊缝均为三级。
5.2钢支撑的检验标准
（1）外观检查标准
钢
管
项目
允许偏差（mm）
截面高度h
±2
截面宽度b
±3
钢
支
撑
腹板中心偏移
2
扭曲
h/250且<5.0
翼板对腹板的垂直度
b/100且<3.0
腹板局部平面度f
3
（2）支撑构件的安装标准
项目
允许偏差（mm）
跨中垂直度
h/500
侧向弯曲矢高
l/1500且<10.0
两端支座中心位移
5.0
同一横撑中间及两端顶面任意两点的高差
10.0
（3）焊接连接制作组装的允许偏差
项目
允许偏差（mm）
对口错边
t/10且<3.0
间隙
±1
缝隙
1.5
中心偏移
±2
高度
±2
垂直度
b/100且<3.0
搭接长度
±5
型钢错位连接处
1
型钢错位其他处
2
（4）施加预应力质量检验评定标准
项目
允许偏差（mm）
横撑预应力施加后轴线偏移
5.0
（5）钢支撑的挠度要求
钢支撑的挠度控制是支撑架设与使用过程中的关键环节，预应力施加过程中一定要注意观测，如果超出允许范围，应及时卸荷，调整处理后方可继续时施工。
钢支撑的允许挠度以计算挠度L/250为准（其中L为计算跨度）。
第六章 安全施工措
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