推荐 钢支撑施工.docx

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推荐钢支撑施工

中铁隧道集团三处广州地铁二八线11标项目经理部

质量体系作业文件

钢支撑

作业指导书

拟制：

祝振生08年10月6日

审核：

余富先08年10月8日

批准：

李少利08年10月15日

生效日期：

08年10月20日

一、工程概况

广州市轨道交通二、八号延长线施工11标段三元里～江夏段位于广州市白云区西部旧机场跑道及绿化草坪上，线路走向为南北走向。

本标段工程范围为：

起迄里程YDK22+937.392～YDK26+711.00，全长3773.608m，包括“三站四区间”共七个子单位工程，即三元里～远景区间明挖段、远景站、远景～白云新城区间、白云新城站、白云新城～新市区间、新市站、新市～江夏区间。

各车站、区间长度见下图。

二、八线延长线白云新城站为换乘站（与十四号线远期换乘，十四号线在下，为岛式站台，二、八线延长线为侧式站台，两站为十字换乘），起讫里程：

YDK24+688.5～YDK24+889.5，长201m，为地下单层双跨或双层多跨矩形框架结构，侧式站台，线间距5m，站台长140m，站台宽度为3m。

车站结构外包尺寸为34.3m（宽）×10.62m（高），与十四号线换乘处深19.53m，覆土0.5～3m。

围护结构采用φ800mm和φ1200mm钻孔桩，桩净距200mm，外侧采用φ500mm间距350mm搅拌桩作为止水帷幕。

二、总体施工方案

根据现场实际情况，自东西两端头向中间开挖十四号线节点区土方。

基坑开挖原则为：

竖向分层，纵向分段，及时支撑，加强监测。

土方直接采用反铲进行开挖，局部石块必要时采用液压冲击锤冲碎后开挖，分台阶接力装至土方运输车上。

冠梁采用组合钢模板立模，对拉螺栓加固，输送泵泵送商品砼，插入式捣固棒振捣密实。

钢管支撑采用50T履带吊车拼装及吊放就位，液压千斤顶预加轴力。

三、施工工艺流程及施工方法

1、基坑开挖施工工艺

基坑开挖施工工艺见图2所示。

图1基坑开挖施工工艺流程图

2、土方开挖

（1）土方开挖

①施工准备

a所有材料、设备、运输作业机械、水、电、人员等必须进场到位。

b弃土地点必须落实，弃土线路畅通。

②开挖机械

开挖机械采用反铲挖掘机，弃土运输采用自卸汽车。

③开挖作业顺序

开挖时根据钢管支撑的分布情况及反铲挖掘机的性能，采用三台反铲挖掘机接力开挖的方式，根据开挖深度和支撑层数的变化适当调整台阶层数。

待围护结构及桩顶冠梁形成后，开始分台阶组织开挖，每个台阶各设一台反铲，将土方接力挖到运输便道的自卸汽车上，见图3所示。

图2土石方开挖施工示意图

坑底挖土至自卸汽车的过程为：

分层分段对称进行土方开挖，基坑两侧预留三角土护坡，每层台阶的长度，根据机械开挖作业要求，控制在6~8m左右。

每层土方的初次开挖深度为每道钢管支撑下50cm，待支撑架设后再继续向下开挖。

3．基坑内降排水

基坑开挖时采用临时排水沟将水汇集至临时集水井，通过潜水泵抽排至地面排水沟。

基坑内临时排水沟尺寸0.5mX0.6m，布置在距连续墙约2m处，采用反铲开挖，人工修整及维护；集水井根据开挖方向设于西端，南北两侧各一个；基坑顶部四周设0.3mX0.5m排水沟，排除基坑内水及地表水。

施工时特别注意及时抽水，安排专人负责，以免积水软化土层影响开挖及基坑安全。

4．钢支撑安装白云新城站钢支撑布置平面图如下：

图

3第一道钢支撑布置平面图图4第二道钢支撑布置平面图

（1）钢管内支撑安装

①钢支架制作

钢支架采用长度分别为550mm、550mm和600mm的三节∠75×75×8的角钢拼焊而成，焊好后的钢支架应保证两直角边相互垂直，并有足够的稳定性，不得出现歪扭、虚焊现象。

②钢支架安装

每层土方开挖至设计要求标高后，根据测量组放出的支撑中心线计算出钢支架顶面标高，再从此标高下移50mm、260mm,260mm分别打3个φ25膨胀螺栓，将钢支架固定于地下连续墙上，如图4所示。

图5钢支架安装示意图

（2）钢腰梁施工

①钢腰梁加工

钢腰梁一般采用两片I45a工字钢通过连接钢板焊接而成。

依据支撑间距在对应支撑位置焊接挂篮。

钢腰梁采用租赁，如租赁不能满足要求则自行加工，截面尺寸为482×350mm（斜撑处为482×480mm），分段加工，一般分段长度取2～3个支撑间距，转角部位应根据实际长度加工。

②钢腰梁安装

钢腰梁随支撑架设顺序逐段吊装，人工配合吊机将钢腰梁安放于钢支架上，见图5所示。

钢腰梁安装后应检查钢支架是否因撞击而松动，并用钢楔将支架与腰梁间缝隙焊实，用C20细石混凝土将腰梁与围护结构间缝隙填充密实，以便腰梁均匀受力。

（3）钢支撑安装施工

①钢支撑的使用规定

钢支撑的规格必须按设计要求选用。

钢支撑采用φ600（t=12或14）的焊接钢管，原材进场由设物部和工程部共同把关,杜绝不合格品进入施工场地。

②钢支撑施工

每根钢支撑的配置按总长度的不同配用，一端固定端一端活动端，中间段采用标准管节进行配置。

本工程起重设备采用50T履带吊车，钢支撑起吊采用两点吊装，吊点一般在离端部0.2L左右为宜。

图6钢腰梁安装示意图

（4）钢支撑架设质量要求

①钢支撑安装的容许偏差需符合下列规定：

a支撑两端的标高差：

不大于20mm及支撑长度的1/600；

b支撑挠曲度：

不大于支撑长度的1/1000；

c支撑水平轴线偏差：

不大于30mm；

d支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差：

±30mm。

②支撑安装完毕后，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。

③钢管直撑安装：

支撑安装前先在地面进行预拼接以检查支撑的平直度，拼接支撑两头中心线的偏心度控制在2cm之内，经检查合格的支撑按部位进行编号，整体吊装就位。

④东西两侧端头钢管斜支撑施工：

因斜撑与围护结构的夹角为45度，不易直接安装支撑并施加预应力，斜撑安装前先将斜撑支座及钢腰梁与预埋在冠梁中的钢筋进行焊接，将斜撑支座连成整体，然后进行支撑安装作业，其安装方法与直撑相同。

斜撑支座加工尺寸见图6所示。

⑤钢支撑轴力

十四号线钢支撑设计轴力，第一~二道设计轴力均为1000KN，预加轴力均为500KN，倒换支撑设计轴力为1000KN，倒换支撑预加轴力为500KN。

支撑轴力施加：

钢支撑采用一台100T的千斤顶施加支撑轴力。

千斤顶放置在钢支撑活动端的中心进行加力。

千斤顶必须有压力表，使用前需在相关单位进行鉴定，当预加力施加到设计预加轴力值后，塞紧钢楔块后才能拆除千斤顶。

图7斜支座加工示意图

⑥钢围囹阴、阳角处理

钢围囹阳角处理直接将两围囹焊接连接即可，阴角处理如图7所示，采用三角形钢板连接。

5、钢支撑拆除

支撑体系拆除的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向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几点：

①钢支撑的拆除时间一般按设计要求进行。

②钢支撑拆除前，应先检查上一层钢支撑的情况，必要时进行一次预加轴力，达到设计要求以保证基坑安全。

③逐级释放需拆除的钢管支撑轴力。

拆除时应避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。

④轴力释放完后，取出所有楔块，采用吊车双吊点提升，吊至指定地点进行拆除，然后再拆除下方支架和托板。

⑤钢支撑拆除后应进行整理，凡构件变形超过规定要求或局部残缺的需进行校正修补。

5、换撑施工

根据设计要求，在第二道支撑拆除前，需进行换撑处理。

待结构边墙达到设计强度后方可进行换撑，先架设替换支撑（直接支撑在已施工完的结构墙上）。

架设方法如前所述。

按设计要求施加预加轴力。

换撑施工完成后，再按拆除方法拆除第三道支撑。

施工相应的结构墙、板。

待结构侧墙达到设计强度后，才能拆除换撑支撑。

四、施工注意事项

①由于二八线地处岩溶地区，土方开挖过程中需特别注意地层的变化以及地下水的情况，发现问题及时进行处理。

②土方开挖到各层钢管支撑底部0.5m处时，及时施作腰梁和钢管支撑。

③运输便道应设专人修整，确保运输安全、提高效率。

④机械开挖的同时应辅以人工配合，特别是基底以上30cm的土层应以人工

挖为主，以减少超挖、保持坑底土体的原状结构。

⑤在土方开挖过程中，应加强观察和监控量测工作，并通过监测反馈及时调

整开挖程序。

⑥严禁在挖土过程中碰撞已架设好的钢支撑结构。

⑦在基坑开挖过程中发现地质情况与设计不符时，及时报驻地监理、业主确

认并做好记录、绘制施工工程地质素描图。

当基底持力层与设计不符时，及时通知设计、监理协商解决。

五、基坑监测1、监测目的

1.掌握基坑开挖过程中围岩和支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业；

2.检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工，确保基坑支护结构的安全。

3.通过监控量测，收集数据，为以后的工程设计、施工及规范修改提供参考和积累经验，并可以和计算结果比较，完善计算理论。

2、监测项目

现场监控量测项目有：

围护结构的桩水平位移及变形、桩体测向变形、钢支撑轴力或锚索轴力监测等。

3、监测控制标准

表1监测控制标准表

序号

监测项目

监测控制标准

来源

1

围护结构水平位移

37mm

设计文件

2

围护结构底部位移

37mm

设计文件

3

桩顶水平位移

≤0.4％H、且≤50mm

设计文件

4

支撑轴力

≥80%

轴力设计值

注：

监测预警值=监测控制标准×0.8

3、监测频率

表2车站明挖监测频

序号

监测

项目

位置或监测对象

方法及

工具

测点布置

监测预警值

量测频率

监测

精度

1

围护结构水平位移

围护桩上端部

经纬仪

间距10～15m一个

30mm

开挖过程2次/1天，主体施工1次/周

±1mm

2

围护结构底部位移

维护结构中部、底部

收敛仪

间距15m

30mm

开挖过程2次/1天，主体施工1次/1周

±1mm

3

锚索

锚索端部

轴力计

不少于总数的5％，且不少于5根

　≥80%

围护结构施工及基坑开挖期间1次/2天，主体结构施工期间2次/周

≤1/100（F.S）

4

支撑轴力

支撑部位

钢筋计

一层5个，共计10个

≥80%

围护结构施工及基坑开挖期间1次/2天，主体结构施工期间2次/周

≤1/100（F.S）

十四号线基坑监测点布置及监测方法等详见专项监测方案。

六、安全保障措施

1、健全完整的安全保障体系，使安全工作制度化，保证安全工作贯穿到施

工全过程。

2、基坑开挖前，应先了解地质、水文、道路、附近建筑物、民房等状况，

开挖过程经常观测变化情况，发现异常立即采取应急措施。

3、基坑周边严禁超荷载堆土及材料设备，不得搭设临时工棚设施。

4、确保安全用电。

全面检查机械设备等是否符合要求，临时用电是否符合

有关要求。

夜间应有足够的照明，基坑抽水用潜水泵电源电线应绝缘良好。

5、施工人员进入现场必须穿戴好各种劳动保护品（安全帽，绝缘鞋，工作

服等）。

进场施工人员需先进行安全教育，定期开展安全活动。

6、基坑开挖到设计高程后，应及时施作砼垫层，防止基坑暴露时间过长。

七、文明施工保证措施

1、施工污水必须经三级沉淀后才能排入市政污水井。

2、施工前必须对各项设备进行检查，保持设备整洁，场地整齐。

3、运用科学的管理思想、方法和手段，对施工现场的各种要素合理配置和

优化组合，实现现场管理标准化。

坚持文明施工作业标准化，规范化的落实，使职工养成良好的作风和职业道德，杜绝野蛮施工现象。

4、对施工人员进行文明施工教育，加强文明施工意识。

5、做到工完场清，保持现场整洁，材料堆放整齐。

八、雨季土方开挖施工措施

本工程地处亚热带季风性气候区，降雨量大于蒸发量，其中大气降雨是本区地下水的主要补给来源之一，为保证施工顺利进行，雨季施工时需制定切实可行的施工措施，并严格实施，以保证工程安全。

（1）基坑开挖时，避免积水现象，临时排水沟和集水井及时疏通，以减少

基坑土石内含水量。

搞好施工地段的排水系统，防止雨水长期浸泡，下雨时指定专人巡视，发现积水或水沟阻塞的地方，及时疏通放水。

（2）基坑顶面四周设置挡水墙，挡水墙采用24砖墙，双面批挡，高度以高出地表面30cm为宜，防止下大雨时地表水汇入基坑。

无法设置挡水墙处视实际情况准备砂袋等物品，一旦出现大暴雨，及时安排人员装砂袋筑临时挡水墙，确保基坑不被水淹。

（3）开挖时严格按设计坡度分层开挖，必要时对坡面进行覆盖，避免土体受雨水冲刷，大量冲进基底。

（4）备有至少两台扬程不小于25m的大型污水泵，以备暴雨时抢险用。

（5）安排专人负责抽水工作，定期派人检查市政污水管道的畅通情况，一旦发现堵塞及时安排疏通，以免遇暴雨时排水不畅影响基坑安全。