基坑工程支撑系统钢围檩施工规程(正文)

1、QB上海隧道工程股份有限公司企业技术标准QJ/STEC 001-2009基坑工程内支撑体系钢围檩施工操作规程(试行2009-11-23 发布 2009-11-23 实施上海隧道工程股份有限公司 发 布目 录1总则 (12钢围檩的选型和节点验算 (22.1钢围檩的选型 (22.2节点验算 (33材料进场检验和安装前准备 (53.1材料进场检验 (53.2安装前准备 (54钢围檩的安装 (64.1钢围檩安装 (64.2特殊情况处理 (65钢围檩施工验收 (76本规程用词说明 (87附录 (9附录A:钢围檩计算样表(详细计算见附件 (9附录B:H型钢参数表 (10附录C:工字钢参数表 (111总则1

2、.0.1为规范钢围檩施工,提高基坑开挖过程中的环境保护能力,确保基坑工程的安全,根据安全可靠、经济可行、利于操作的原则制定本规程。1.0.2本规程适用于排桩围护或地下连续墙围护内支撑体系的型钢围檩施工。1.0.3 钢围檩施工应按下图所示施工步骤和流程要求进行。 图1.1:钢围檩施工流程图1.0.4围檩-支撑体系应遵照平面框架体系的结构力学原理,对整体稳定性、承载力及节点稳定性进行分析和计算。1.0.5本规程执行的主要规范:钢结构设计规范(GB50017-2003钢结构工程施工及验收规范(GB50205-2001基坑钢支撑设计制作与使用规程(QJ/SD 0410-99基坑工程设计规范(DBJ08

3、-61-97上海地铁基坑工程施工规程(SZ-08-20001.0.6本规程中未作规定的内容,应按设计、施工相关规范和图纸执行。2 钢围檩的选型和节点验算2.1 钢围檩的选型2.1.1 在基坑工程钢围檩施工时,若设计已指定钢围檩型号,必须对其进行复核;若设计未指定钢围檩型号,必须按本节要求进行钢围檩的设计。2.1.2 钢围檩的内力计算时,把设计支撑轴力换算成钢围檩所受的荷载,再进行钢围檩的抗弯、抗剪、抗压的内力计算,进行钢围檩设计或设计复核。 2.1.3 钢围檩的抗弯计算 抗弯计算的公式为:f WM 其中:M 为最不利弯矩;W 为钢围檩的抗弯模量(截面系数; f 为钢材的抗弯强度设计值;取1.0

4、5。2.1.4 钢围檩的抗剪计算抗剪计算公式为:v wxf It VS 其中:V 为支撑处钢围檩的计算剪力;x S 为中性轴任一边的半个截面面积对这中性轴的静矩;I 为钢围檩的截面惯性矩;w t 为腹板厚度;v f 为钢材的抗剪强度设计值。2.1.5 钢围檩的抗压计算抗压计算公式为:f AN 其中:钢围檩的抗压轴力取斜撑的分力值N;A 为钢围檩的截面面积;为轴心受压构件的稳定系数; f 取值同上。2.1.6 钢围檩受力计算应同时满足抗弯、抗剪和轴向抗压的要求,选用钢围檩安全系数应按附件计算,并不小于1.1。在满足安全前提下,钢围檩的型号宜依据经济合理的原则,根据施工实际情况确定。H 型钢选型可

5、以根据附录A 的样式确定,详细计算可参见附件。2.1.7 钢围檩不宜选择单根型钢,钢围檩应选用优选热轧H 型钢。常用热轧H 型钢和工字钢的参数见附录B 和附录C。2.2 节点验算2.2.1 钢围檩支承小牛腿节点验算钢围檩支承钢板小牛腿应对焊缝抗拉、抗剪强度进行计算。 1小牛腿根部焊缝抗拉强度计算w t f WM 其中:M 为作用于小牛腿根部的弯矩;W 为小牛腿根部的抗弯模量; w t f 焊缝强度设计值;取值同上。2小牛腿根部焊缝抗剪强度计算=w x It VS w t f A G123 其中:为钢支撑和钢围檩换算至单个牛腿上的重力; G 为小牛腿根部的截面积;1A w t f 取值同上。2.

6、2.2 支撑位置加劲板数量计算在安装支撑处,钢围檩型钢的腹板抗压计算必须满足要求。增加加劲板数量可通过以下公式计算来确定。f t B nt B t Nz +2/(8.011其中: 为钢围檩中型钢腹板的厚度;1tB为钢支撑作用于钢围檩上的宽度(取350mm;zB为钢围檩中型钢翼板的宽度;t为加劲板的厚度(取20mm;n为所求值。支撑作用位置围檩上、下需要增加的加劲板总数; f,N取值同上。3材料进场检验和安装前准备3.1材料进场检验3.1.1对于进场的钢围檩材料,在使用前,应对其质量进行验收,如不满足要求,严禁使用。3.1.2拼接的钢围檩(双榀或多榀应选用型号相同、长度相同的型钢进行拼接,并应保

7、证拼接质量,确保多个型钢共同受力。3.1.3钢围檩对接接头应确保平整,保证电焊质量,确保等强度对接。3.2安装前准备3.2.1钢围檩安装前,应将围护型钢或桩(墙体暴露,清理型钢或桩(墙体上的渣土。3.2.2根据支撑设计标高和钢围檩尺寸确定小牛腿的标高,通过施工放样确定每个小牛腿的安装位置。3.2.3根据放样确定钢围檩安装支撑位置,在地面完成加劲板焊接工作。4.1 钢围檩安装4.1.1 钢围檩支承可以采用型钢小牛腿或钢板小牛腿,强度应满足要求。4.1.2 钢围檩应采用拉结筋与围护结构进行连接加固。4.1.3 钢围檩现场安装接头不得设置于支撑处或跨中,应设置于31L41L 处(L 为钢支撑的跨度。

8、4.1.4 钢围檩安装接头应控制在同一平面上,钢围檩端头应切割平整,钢围檩接头顶面、底面、侧面处应采用钢缀板连接。4.1.5 对于排桩围护,应先保证安装的钢围檩与排桩接触点密贴,再安装支撑、施加预应力,最后采用细石混凝土填实钢围檩与围护体之间的间隙。4.1.6 基坑转角处,钢围檩端头必须紧贴转角围护,并采取有效措施保证两个方向围檩的连接。4.1.7 斜支撑牛腿参照地下连续墙围护非标钢牛腿要求制作并安装。4.2 特殊情况处理4.2.1 排桩围护错位处理。当排桩围护前后错位时,应在钢支撑安装前先采用垫钢板、焊钢板等措施垫平,再安装钢支撑,满足钢围檩受力的要求。4.2.2 钢围檩错位处理。当钢围檩上

9、下、前后错位,安装接头无法连接时,宜采用增加钢支撑的方法来满足受力要求,控制悬臂长度。如采用缀板来增强接头强度,应通过计算并满足受力要求。5.0.1钢围檩的型号、节点受力要求、构造要求等应由技术部门计算确定,质量、技术部门按照相关计算要求进行验收。5.0.2钢围檩质量验收应坚持“过程验收为主,完工验收为辅”的原则,不得以完工验收代替过程验收。5.0.3验收重点为各个节点,实行施工一个,验收一个,完工一处验收一处,发现质量问题及时返工。5.0.4施工验收参照钢围檩设计、复核结果和相关规范进行。6本规程用词说明6.0.1本规范条文中要求严格程度的用词说明如下,以便在执行时区别对待。1表示很严格、非

10、这样做不可的用词:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。2表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。3表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词正面词采用“宜”或“可”,反面词采用“不宜”。6.0.2条文中指明必须按其他有关标准、规范执行时,采用“应符合现行的的规定”或“应按执行”。条文 QJ/STEC 001-2009 7 附录 附录 A：钢围檩计算样表（详细计算见附件） 一、钢围檩受力计算 A 1 2 3 4 5 C D E F G H I J K 设计轴力 最长直撑 支撑水平 基坑单侧 最大弯矩 最大剪力 最大轴力 计算最小 计算最小

11、 支撑道数 长度 最大间距 单向的斜 截面模量 截面面积 （kN） （m） （m） 撑数量 M(kN*m V(kN N(kN Wx(cm3 A(cm2 第二道 1400 20 3 2 525 840 2800 2439 152 第三道 第四道 第五道 1700 2200 2000 20 20 20 3 3 3 2 2 2 638 825 750 1020 1320 1200 3400 4400 4000 2962 3833 3484 184 238 217 B 二、备选钢围檩参数计算 L 1 2 3 4 5 M N O P Q R S T U V 型钢高度 翼板宽度 腹板厚度 翼板厚度 对中性

12、轴 截面惯性 截面模量 截面积A 组成围檩 支撑道数 面积矩Sx 矩 型钢的个 H（mm） B（mm） t1（mm） t2（mm） （cm3） Ix(cm4 Wx(cm3 （cm2） 数(几榀 第二道 第三道 第四道 第五道 500 500 500 600 200 200 300 200 10 10 11 11 16 16 18 17 1048 1048 1597 1432 46037 46037 71914 74419 1841 1841 2877 2481 111 111 159 130 2 2 2 2 三、选型及节点验算 W 1 2 3 4 5 Y Z AA AB AC 选用围檩 选用围

13、檩 钢围檩上 小牛腿最 小牛腿高 支撑道数 是否满足 的安全系 下加肋板 大间距 度取值 计算要求 数K 总数量 （m） (cm 第二道 第三道 第四道 第五道 是 是 是 是 1.5 1.2 1.3 1.2 6 6 6 6 3 3 3 3 25 25 25 25 X 本色为项目或参数 计算说明： 本色为输入数据 本色为中间数据 本色为成果数据 1、选用的钢围檩Y列显示必须为“是”，且K列值应不小于1.1； 2、节点计算需要输入的数据为已选用的钢围檩的单个型钢的数据； 3、Y列为钢围檩上、下两面需要的加劲板的总数； 4、围檩参数计算中未考虑腹板与翼板连接处的倒角，因而，相应参数偏小，但对于受力

14、计算偏安全。 取值说明： 1、计算采用Q235钢，抗拉、抗压和抗弯强度取205N/mm 2，抗剪取120N/m m2，角焊缝取160N/mm2 ； 2、所采用的电焊采用E43××，焊缝有效高度取10mm； 3、计算加劲板时，钢支撑与钢围檩的接触范围取钢支撑支座的一半范围,即35cm ； 4、钢支撑重量采用350kg/m，撑钢支撑位置采用的加劲板取用20mm钢板，加劲板高度与翼板平； 5、本表所示符号意义详见规程附表。 9 条文 QJ/STEC 001-2009 附录 B：H 型钢参数表 类 别 截面尺寸，mm 型号 H×B t1 8 10 15 18 13 21

15、18 20 9 11 9 10 11 11 10 11 12 12 13 t2 13 16 15 18 21 21 18 35 14 18 14 16 15 18 15 17 17 20 24 r 16 24 24 24 24 24 24 24 20 24 20 20 28 28 24 24 28 28 28 截面特性参数 截面 面积 cm2 84.1 136.7 179.2 215.2 219.5 251.5 296.2 361.4 97.4 157.4 101.3 114.2 146.4 164.4 121.2 135.2 174.5 192.5 235.5 理论 重量 kg/m 66.0

16、 107 141 169 172 197 233 284 76.5 124 79.5 89.6 115 129 95.1 106 137 151 185 惯性矩，cm4 IX IY 23700 1740 38900 7210 49200 16300 59900 20000 66900 22400 71100 23800 93000 31000 119000 39400 33700 1870 56100 8110 41900 1840 47800 2140 60800 6770 71400 8120 69300 1980 78200 2280 103000 7670 118000 9020 20

17、1000 10800 截面模数cm3 WX WY 1190 174 2000 481 2540 809 3040 986 3340 1120 3560 1170 4490 1530 5580 1930 1500 187 2550 541 1690 185 1910 214 2520 451 2930 541 2330 199 2610 228 3530 511 4020 601 5760 722 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 400×200 400×300 400×400 450×200

18、450×300 500×200 500×300 600×200 600×300 700×300 400×200 390×300 388×402 394×405 400×400 400×408 414×405 428×407 450×200 440×300 496×199 500×200 482×300 488×300 596×199 600×200 582×300 5

19、88×300 700×300 10 条文 QJ/STEC 001-2009 附录 C：工字钢参数表 尺 型号 寸 / mm 截面面 积 r1 /cm2 理论 重/ kg/m 65.689 71.341 67.598 73.878 80.158 80.420 87.485 94.550 93.654 101.504 109.354 105.335 113.970 122.605 106.316 115.108 123.9 121.407 131.298 141.189 参 X - X IX /m4 16500 17300 21700 22800 23900 32200 338

20、00 35300 46500 48600 50600 62900 65600 68400 65600 68500 71400 93900 98100 102000 考 数 值 Y - Y WY / cm3 84.3 87.4 93.2 96.2 99.6 114 118 122 142 146 151 164 170 175 165 174 183 193 204 214 h b d t r WX /cm3 919 962 1090 1140 1190 1430 1500 1570 1860 1940 2080 2290 2390 2490 2340 2450 2550 2980 3160 3

21、300 iX / cm 14.1 13.8 15.9 15.6 15.2 17.7 17.4 17.1 19.7 19.4 19 21.6 21.2 20.9 22.0 21.6 21.3 24.6 24.2 23.8 IX ： IY / cm4 SX 30.3 29.9 34.1 33.6 33.2 38.6 38.0 37.6 42.8 42.4 41.8 46.9 46.4 45.8 47.7 47.2 46.7 54.2 53.5 52.9 582 612 660 692 727 855 894 938 1120 1170 1220 1370 1420 1480 1370 1490 1560 1700 1810 1920 iY / cm 2.64 2.60 2.77 2.71 2.65 2.89 2.84 2.79 3.07 3.01 2.96 3.19 3.14 3.08 3.18 3.16 3.16 3.31 3.29 3.27 36b 36c 40a 40b 40c 45a 45b 45c 50a 50b 50