钢支撑指导书.doc

钢支撑施工作业指导书
钢支撑施工作业指导书
单位
中铁三局集团有限公司
编号

目的
明确钢支撑的施工工艺及流程，操作要点和相应的工艺标准指导、规范桩基作业施工
范围
钢支撑的施工
依据
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002),；
《地下铁道施工及验收规范》(GB50299-1999)；
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)

一、施工准备
1、技术准备
组织有关人员熟悉图纸和分项工程施工工艺，了解施工现场地上和地下物及管线现状，做好充分的技术准备工作。
根据施工进度编制材料进场计划、提前做好材料准备工作，完善有关技术资料。
根据图示坐标尺寸与勘测院提供的控制点进行定位，根据国家水准点引测相对标高。
根据工程现场情况，规划机械、材料进出场道路，选择最优施工路径。
2、材料准备
本工程钢支撑均采用Ф609×16mm钢管支撑，钢支撑进场时项目上安排专人负责检查和验收，确保钢管支撑材料的质量。每根钢支撑由固定尺寸的中间节、非定量的调整节、活络头和固定头组成。
二、钢支撑施工工艺
本工程车站主体结构地下连续墙采用预埋钢板方式与钢支撑进行连接；附属维护结构钢支撑采用钢围囹及钢牛腿与钢支撑进行连接。
根据施工条件，钢围囹采取分段制作，现场连接、安装。主要出现在车站的附属结构中。钢围囹为双拼H型钢， H型钢的尺寸为H480×220×12×16mm；钢牛腿钢板为600×250×12mm；焊缝高度hf=10mm。

编写

批准

日期

备注

2.1、钢支撑的施工流程

2.2、钢支撑的安装。
据土方开挖的安排，提前配齐该开挖段所需的支撑及垫块等，并将钢管装配到设计长度，等待工作面挖出后进行安装。第一层土方开挖后，每段土方的两根钢支撑要立即同时安装，同时施加预应力，第二层土方开挖后则每段土方每根钢支撑随挖随撑。工作面挖出后，凿出预埋钢板位置，并复核预埋钢板的位置、相对高度；或量出两个相对应接触点之间距离以校核已拼装好的支撑长度，长度适当后即在埋件上烧焊牛腿，端头井斜撑处还需烧焊斜撑支座。在牛腿或斜撑支座焊接完成后用履带吊进行支撑架设；架设时要保证支撑与墙面垂直，位置适当。

1、 支撑安装
a、钢管支撑拼接：钢管支撑的拼接采用一台8吨的吊车在基坑内进行，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，而且要到现场量实际宽度。
b、钢管支撑的吊装：钢管支撑采用两台8 吨吊车双点起吊就位。
c、支撑安装前经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用。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，在活动端安设隼块并固定。
d、钢支撑安装的容许偏差应符合以下规定：
支撑位置标高允许偏差：30mm；
预加应力允许偏差：±50kN；
平面允许偏差：100mm；
立柱位置允许偏差30mm；
平面允许偏差：50mm。
2、 斜撑安装
因斜撑与预埋钢板或钢围囹呈斜交关系，有一定交角，存在平行于预埋钢板或钢围囹长度方向的分力，可能使预埋钢板或钢围囹存在后移，为使受力合力为零，按设计角度在预埋钢板或钢围囹设置剪力块，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。见图1。

图1 斜撑安装示意图

3、连接方式
每次挖土结束后，首先应在格构柱上按照支撑中心所计算出的钢牛腿安装标高，然后将拼装好的连系梁架设格构柱上，然后再将连系梁与格构柱焊接牢固。
型钢的连系梁采用H7003001324钢支撑和连系梁用Ф28∩行箍紧螺栓和硬木块连接，见图2。

图2 连系梁和钢支撑连接示意图

2.3、钢支撑预应力施加
1、为方便施工并保持千斤顶顶伸力一致，并考虑到设计最大轴力，采用两台150t千斤顶，用专用托架固定整体，将其骑放在活动端上，接通油管后即可开泵施加预应力。预应力施加到设计要求后，在活动端加锲形钢板垫块，填塞活络头子中间的空隙，保证紧密接触，防止预应力损失。然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑安装和预应力施加。
2、根据设计轴力的不同及千斤顶检定回归公式，精确计算油泵压力，钢支撑的安装和预应力的施加，要严格按照设计的规定进行。
3、加强对支撑预应力的观察，在前一次施加预应力后12小时内，观察预应力损失及墙体水平位移的情况，并复加轴力，补足其损失的预应力值。
4、下一道支撑预应力施加后，上一道支撑的应力会减少。此时，根据监测单位数据对上一道支撑补加预应力，直至达到设计要求。
5、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。
6、当墙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的要求。
7、当轴力变化大于3%时，按规定复加轴力。
2.4、钢支撑的拆除
在底板、中板和顶板施工过程中，根据施工进度合理安排支撑的拆除。拆除钢支撑时，先用汽车吊把钢支撑两端吊挂，在钢支撑活动端用千斤顶加力，在达到钢楔松动时，拔除钢楔，让吊车慢慢受力，然后千斤顶回油，进行钢支撑卸载。汽车吊把支撑吊离基坑，放到指定的堆放地点。拆除时要注意一下几点：
1、分层拆除支撑与围檩前，主体结构强度应达到设计要求，并按设计要求完成传力构造的施工。支撑体系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。
2、支撑体系拆除时，主体结构的墙板或底板砼强度应达到设计强度的80%。
3、 当采用爆破法拆除砼支撑时，宜先将支撑端部与围檩交接处的砼凿除，以避免支撑爆破时的冲击波通过围檩和围护结构直接传至坑外。
4、 支撑拆除应先拆联系杆件，后拆主要受力杆件。
5、 在拆除支撑施工同时，也应加强对围护结构、地下主体结构、周围环境的监测工作，发现问题及时调整施工方案。
三、支撑体系施工技术措施
1、根据工程所处环境特点和钢支撑布置形式应合理选择钢支撑的吊装设备。施工前应做好设备进场、安装、调试等工作。
2、钢管横撑的设置时间必须严格按设计工况条件掌握，土方开挖时需分段分层，严格控制安装横撑所需的基坑开挖深度，遵循先撑后挖的原则，一般先中间后两边，对称安装钢支撑。
3、钢围囹安装后，钢围囹背面与桩面之间的空隙浇注砼回填密实，确保钢围囹与各桩面密贴。
4、千斤顶预加轴力分两次施加到位，第一次施加至设计预加轴力值的50%，第二次施加至设计预加轴力值，减少轴力损失。
5、预加轴力完成后，应将伸缩腿与支撑头后座之间的空隙采用钢板楔块垫塞紧密，锁定钢支撑预加轴力后再拆除千斤顶。
6、基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳，造成事故。为防止基坑内起吊作业时碰动钢管支撑，每根钢管支撑、钢围囹要求通过钢丝绳固定在围护桩。
7、施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近允许值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。
8、基坑竖向平面内需分层开挖，并遵循先支撑、后开挖的原则，支撑的安装应与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装并发挥支撑作用。
9、施加应力应考虑气温变化对钢支撑应力的影响，为了最低限度减少气温对钢支撑应力施加的影响，施加应力宜选择在气温较低的时间段进行。
10、要求专人检查钢管支撑隼子，一有松动，及时进行重新加荷打隼子。专人检查钢管支撑时，由于高空作业，需系安全带。
四、安全质量保证措施
4.1、质量保证措施
1、钢支撑材料设备进场应认真做好进场检查验收工作，对检验合格的材料设备应编号登记，杜绝不合格材料设备在工程中使用。
2、钢支撑材料断面、壁厚尺寸符合设计要求，管段外观表面平直、无严重锈蚀、扭曲变形现象，法兰平整、垂直，螺孔无损伤，活络端完整、无损，管壁拼缝焊缝饱满、完整。
3、凡需焊接部位，必须按规范严格执行。焊缝必须满焊，宽度、高度满足设计要求，焊缝表面均匀，不准有气孔、夹渣、裂缝、肉瘤等现象。
4、钢管支撑安装前必须进行检算，要满足支撑围护结构的强度、刚度要求。钢支撑的安装应符合《建筑安装工人安全技术规程》的有关规范和要求。
5、在开挖和吊装下道钢支撑时，严禁碰撞已安装好的支撑。
6、支撑安装采用地面预拼，分体吊装并架临时竖撑的方法，用专用预应力千斤顶和配套动力箱施加预应力。严格控制支撑支座焊接质量，防止受力变形。
7、桩间围护必须按照技术交底施工，严格控制钢筋网的牢固性和喷混凝土厚度。
8、加强量测，设专人对支护结构的变形、位移进行观测、监控，以便及时采取有效措施，确保结构和人员安全。
9、每一层土方开挖至支撑标高时，应暂停开挖，安装好支撑后方可开挖。
10、应力施加和复加是钢支撑施工的重要组成部分，也是控制基坑变形关键手段之一。应力施加系统必须完好，油泵、千斤顶、压力表等必须经过检测标定，并在有效期内使用。
11、考虑到预应力施加后会有一定损失，故实际预应力施加时应提高10%左右。预应力施加应定期对设备标定，施工时由专人负责记录。
4.2、安全保证措施
1、钢支撑安装前应进行检算，要满足支撑维护结构的强度、刚度要求。
2、钢支撑的安装应符合《建筑安装工人安全技术规程》的有关规定。
3、预加轴力完成后，应将伸缩腿与支撑头后座之间的空隙采用钢板楔块垫塞紧密，锁定钢支撑预加轴力后再拆除千斤顶。
4、为防止基坑内起吊作业时碰动钢管支撑，每根钢管支撑、钢围囹要求通过钢丝绳固定在围护桩。
5、为了保护环境及减少围护墙的变形，保证基坑安全，一般每根支撑在挖土后8～24小时内安装完毕。
6、施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近允许值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。
7、派专人检查钢管支撑隼子，一有松动，及时进行重新加荷打隼子。专人检查钢管支撑时，由于高空作业，需系安全带。
8、钢支撑拆除时应经技术人员同意，由专人组织拆除。
9、基坑内的作业为多工种立体同时作业要密切配合，互相联系，以确保安全生产。

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