钢支撑施工设计方案

新港研发中心大楼工程基坑支护基坑支护钢支撑工程施工方案编制人：审核人：海通建立工程2012-05-21新港研发中心大楼工程基坑支护钢支撑工程施工方案一．编制依据：1.1建筑构造荷载规〔GB50009－2001〕1.2建筑基坑支护技术规程〔JGJ120－99〕1.3建筑地基根底设计规〔GB50007－2002〕1.4建筑地基根底工程施工质量验收规〔GB50202－2002〕1.5钢构造设计规〔GB50017－2002〕二、工程概况：2.1、根本概况：1、工程名称：新港研发中心大楼建立工程；2、基坑规模：基坑面积约18000平方米，周长约560米。3、基坑开挖深度：本工程±0.00相当于绝对标高35.40m，图中所示标高均为相对标高。地面标高为：-1.40m，基坑开挖深度为11.40m。2.2、基坑支护构造：1、AB、BC、DE、FG段采用φ9001100钻孔灌注桩+一层支撑进展支护〔局部二层〕；2、CD、DE段采用φ10001200钻孔灌注桩+一层钢支撑进展支护；3、其他段采用φ8001000钻孔灌注桩+一层钢支撑进展支护〔局部二层〕.2.3、钢支撑概况：本工程为了确保地下室构造施工平安施工，基坑支护二层部位按设计要求为钢支撑。主撑采用Φ609×12钢管，钢围檩采用H400×400×13×21型钢双拼。基坑开挖必须先撑后挖，支撑的撤除必须满足砼构造设计前方可撤除。2.4、专业工程特点：钢构造支撑拼装和撤除方便、迅速，为工具式支撑，可屡次重复且可施加预应力，有一定的优点。但与钢筋砼支撑相比，变形较大，比拟敏感，且由于圆钢管和型钢的承载力不如钢筋砼支撑。因而支撑水平间距不能很大。钢支撑可通过屡次连续施加预应力来控制变形。三、钢围檩及钢管撑施工方案钢支撑的架设是保证基坑开挖和主体构造施工平安、控制基坑收敛和位移的有效措施。明挖基坑水平支撑共设2层，第二层纵向设钢围檩。钢支撑采用钢管Φ609×12加工制作，钢围檩采用H400×400×13×21型钢双拼组成，两片之间采用钢板连接成整体，长度可以根据实际情况加工。钢支撑与钢围檩之间采用千斤顶施加预应力，顶紧后焊接固定。钢围檩与桩体连接采用钢楔顶紧，基坑四个角为角撑，基坑中部为水平撑。〔1〕钢支撑的组成第一道钢支撑由钢管、钢筋砼圈梁及其附属构建组成。钢支撑钢管型号为φ609mm，t＝12mm。第二道设钢围檩，由H400×400×13×21型钢双拼、外肋板、肋板、钢缀板、连续肋板焊接而成。附属构件有活络头、钢楔、钢板及与钢板焊接的支撑肋板组成。钢围檩标准断面如图5-10所示。〔2〕钢支撑体系的构造样式和连接形式第二层钢管与钢围檩的连接形式为：一端焊接于钢围檩上，另一端钢管接上活络头，活络头与钢围檩中间用钢楔嵌固，钢管与钢围檩的连接形式连接形式如图5-11钢支撑节点固定端节点平面图。第一层钢管与钢筋砼圈梁的连接形式为：一端顶死于钢筋砼圈梁上，另一端接上活络头，活络头与钢筋砼圈梁中间用钢楔嵌固。5-10钢围檩标准断面图5-11钢支撑与钢围檩连接节点图〔3〕钢支撑的检验标准①外观检查标准型钢工程允许偏差〔mm〕断面几何尺寸±1钢支撑侧弯矢高15扭曲h/250且＜10.0翼板对腹板的垂直度h/100且＜3.0端部连接板对腹板的垂直度3②支撑构件的安装标准工程允许偏差〔mm〕同一横撑中间及两端顶面任意两点的高差5.0横撑对定位轴线的整体偏差50.0横撑整体直线度±20.0③施加预应力质量检验评定标准工程允许偏差〔mm〕横撑预应力施加后轴线偏移5.0④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，如果超出允许围应及时卸载，调整处理前方可继续施工。钢支撑的允许挠度以挠度L/250为准〔其中L为计算跨度〕。〔4〕钢支撑的安装架设及撤除钢支撑架设与土方开挖穿插作业进展。施工工艺流程为：支撑编号→对号运到现场→焊钢板托架→钢围檩就位→钢支撑就位校正→施加预应力→紧固钢楔→撤除液压千斤顶→钢支撑与钢围檩连接。钢支撑进场前全面检查验收，特别加强钢管法兰和钢管接头焊缝质量检查。钢支撑安装时位置由专人负责放样，在安装点附近将地面整平，进展拼装。①第二道钢支撑的架设a)、首先安装围檩托架，安装时在桩的固定螺栓位置处用手电钻钻孔，然后将膨胀螺栓打入拧紧，使之与桩外表密贴。围檩托架严格控制其标高在同一高度上.在钢支撑下的主体构造施工到钢支撑处，并且此时的混凝土到达设计要求的强度时，便可撤除钢支撑。钢支撑的撤除施工工艺为：支撑起吊收紧→施加预应力→拆去钢楔→卸下千斤顶→吊出支撑。在钢支撑拆卸前先在各钢管与钢管的接头处架设一托架，托架安放在构造面上，然后采用千斤顶将预加力端的钢楔卸去，此时可松去各钢管连接处的螺栓，螺栓卸下之后，用手动葫芦将钢管落到地上，由塔吊将钢管吊出基坑。在拆卸时，按设计要求的顺序进展撤除，在卸掉钢管支撑之前，操作工人与吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动伤人。钢管与钢围檩〔预埋件〕的固定端，可由氧焊法，将焊接处割断而卸掉。钢围檩也是用氧焊法将之各个部件分割出去。b)、钢围檩的安装：起重机将在场地上预先加工成的钢围檩标准节吊入基坑里，并在基坑采用挖机或吊机和人工配合将钢围檩节架设到围檩托架上，钢围檩节间钢板焊接。在钢支撑下的主体构造施工到钢支撑处，并且此时的混凝土到达设计要求的强度时，便可撤除钢支撑。钢支撑的撤除施工工艺为：支撑起吊收紧→施加预应力→拆去钢楔→卸下千斤顶→吊出支撑。在钢支撑拆卸前先在各钢管与钢管的接头处架设一托架，托架安放在构造面上，然后采用千斤顶将预加力端的钢楔卸去，此时可松去各钢管连接处的螺栓，螺栓卸下之后，用手动葫芦将钢管落到地上，由塔吊将钢管吊出基坑。在拆卸时，按设计要求的顺序进展撤除，在卸掉钢管支撑之前，操作工人与吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动伤人。钢管与钢围檩〔预埋件〕的固定端，可由氧焊法，将焊接处割断而卸掉。钢围檩也是用氧焊法将之各个部件分割出去。c)、当固定端的钢管焊接好后，用起重机将其他的钢管吊入基坑，并通过高强螺栓连接成整体。d)、对施压端安装时，先在管口安装一个活络头，调整好钢管轴线与预埋件中心一致，在加压端用液压千斤顶预加100％的设计轴力，并打入钢楔。③钢支撑的预加轴力施工明挖基坑钢支撑的预加轴力及设计轴力见下表：支撑预加轴力〔KN〕设计轴力〔KN〕第一道5050第二道6060预加轴力施工a〕工艺流程：做好顶进预压准备工作---安装预应力顶进设备---检查钢支撑受力轴线---施加预应力到预定值----要预定值上持力5分钟---加紧楔形板---回油固顶。b〕施工时注意以下问题：油管接头处应加防护套，以防喷油伤人。拉油顶使用完毕后，各液压缸必须回程到底，保持进出口油路的清洁，并妥善保管于枯燥的地方。拉过程中，构件两端严禁站人。油泵不允许超负荷工作，平安阀必须按额顶油压或实际使用油压调整。操作油泵的人员,要戴防护目镜，防止油管破裂及接头处喷油伤眼。制止非工作人员进入场地。雨天拉时，应搭设防雨棚，制止拉机具淋雨。拉过程中出现异常现象，工作人员必须马上停顿,并汇报工程师。c〕按照规要求，预加轴力精度要求为≤50KN，所以对油泵采用精度到N的油泵，采用液压千斤顶，按照规对液压顶进展检验，合格后使用。④钢支撑撤除a〕、钢支撑撤除步骤最下层钢支撑等到车站底板构造及侧墙施工完毕，到达设计强度后撤除，以此向上，逐步撤除上一道钢支撑。撤除顺序：支撑起吊收缩-----施加预应力-----拆去钢楔----卸下千斤顶-----吊出支撑。在钢支撑拆卸前先在各钢管与钢管的接头处架设一托架，托架安放在构造面上，然后采用千斤顶将预加力端的钢楔卸去，此时可松去各钢管连接处的螺栓，螺栓卸下之后，用手动葫芦将钢管落到地上，由塔吊将钢管吊出基坑。在拆卸时，按设计要求的顺序进展撤除，在卸掉钢管支撑之前，操作工人与吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动伤人。钢管与钢围檩的固定端，可由氧焊法，将焊接处割断而卸掉。钢围檩也是用氧焊法将之各个部件分割出去。b〕、支撑撤除方法钢支撑撤除应随主体施工进程分段分层撤除。用50T吊机将钢支撑托起，在活动端设2台50T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。最后用吊机将支撑吊出基坑。c〕、支撑体系的撤除原那么支撑体系撤除的过程其实就是把由钢管横撑所承受的侧土压力转至永久支护构造或其它临时支护构造。支撑体系的撤除施工应特别注意以下两点：①、撤除时应防止瞬间预加应力释放过大而导致构造局部变形、开裂。②、支撑撤除时，主体构造的楼板或底板混凝土强度应到达设计强度。〔5〕、土方开挖和钢支撑安装的顺序:将基坑分为5个区域，四个角撑为四个区域，对顶撑为一个区域。先将1、2区的土方挖至钢支撑底标高低50cm，安装1、2区的钢支撑。钢支撑安装完毕后将土方继续下挖。依此完成1、2区的土方开挖和钢支撑的安装。然后开场顺延开挖3区土方和安装3区的钢支撑。最后开挖4、5区的土方和安装4、5区的钢支撑。具体如图示。〔6〕、支撑保护①、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。②、施工时加强监测，对基坑回弹导致竖向支撑位移而产生的横向支撑竖向挠曲变形在接近允许值时，必须及时松弛横梁，释放横向支撑的竖向应力，保证钢支撑受力稳定，确保基坑平安。③、安装了轴力计的钢支撑，定期检查，记录轴力变化。④、每天检查支撑变化情况，有没有松动等。⑤、对基坑异常处或支撑异常处注意检测和加强辅助设施安装。⑥、钢楔、活络头、钢围檀也要时时检查，记录，防止事故。四、质量保证措施：业主〔监理〕政府质量监视部门公司质量委员会公司技术质量部技术、质量部各专业施工队或施工班组长专〔兼〕职质量检查员专职质量检查员：基坑的稳定与钢支撑及钢围檩支撑体系关系密切。钢支撑和钢围檩必须满足设计要求，提前施加足够的预应力，减少围护构造的变形，并保证与围护桩垂直。支撑顶紧后，采用支托措施固定结实，防止钢支撑因桩墙体变形和施工碰撞而脱落。钢支撑及钢围檩施工采取如下质量保证措施：在开工之前应对有关施工人员进展技术交底，熟悉图纸设计要求，熟悉钢支撑施工技术要领，按施工方案要求，精心组织施工。严格执行基坑土方开挖程序，不得出现超挖和欠挖现象，以便保证支撑安装及时和基坑平安。土方开挖应在主撑底标高低1M左右。严格控制钢支撑安装的施工误差，钢管安装轴线误差≤3‰，钢管托架标高误差≤5mm。钢构造焊接应按?钢构造施工规?施工，根据该工程钢材化学成分应用焊条T422型号。钢管托架焊逢、包箍焊逢、联系拉杆焊逢he≥6mm，八字撑焊逢he≥8mm，其它逢he≥4mm，构造连接处均满焊。基坑开挖后，可能出现局部渗漏水地方，应及时进展堵漏，以防水土流失，造成严重后果。为了及时反应基坑开挖过程中的变化，甲方应组织专业单位进展坑壁土体测斜、沉降监测、钢支撑轴力测量。并及时反应信息，指导施工。钢支撑预应力施加，误差不得超过50KN。根据轴力变化情况，需要时，应屡次补加预应力。钢支撑安装允许偏差见表4-23。表4-23钢管支撑安装允许偏差表工程钢支撑轴线竖向偏差支撑曲线水平向偏差支撑两端的标高差和水平面偏差支撑挠曲度横撑与立柱的偏差允许值±30mm±30mm≤20mm，≤1/600L不大于1/1000L±30mm注：L为支撑长度。钢支撑及钢围檩进场前进展全面检查验收，确保质量到达设计和各种规要求。特别加强对钢管法兰盘和钢管接头焊接质量检查，钢支撑按规定长度分节拼装。钢支撑拼装时在地面进展预拼装，拼装长度与构造开挖断面宽度相符，经检查验收合格后对支撑进展编号，并对号运到施工现场。钢支撑拼装采用高强度螺栓连接，由扭力扳手上紧，确保支撑平安使用。拼装完成的钢支撑，检查轴线偏差和挠曲变形在允许围之后，方可用于施工。在钢围檩下部标高处，按一定间距在围护桩构造主筋上焊接三角形钢板托架承托钢围檩，钢围檩根据开挖围分段架设，分段接头部位采用焊接处理，以提高钢围檩的整体性。防止可能出现的钢围檩与基坑围护构造滑动的情况发生，第一段钢围檩架设型钢锚入桩件地层一定深度，并与网喷混凝土焊接。钢支撑安装采用起重吊车整体吊放，吊放时作好平安保障措施，钢支撑架设精度要满足设计及规要求。每根钢支撑均在活络端设置千斤顶支座，每根钢支撑在安装就位后立即用液压千斤顶对钢支撑施加预应力顶紧围护构造，在活络头打设钢楔限位。在钢支撑相应部位设置应力计，施工中加强对支撑轴力和变形的量测，保证施工平安。撤除钢支撑时按照规定程序进展，以免发生平安事故。现场预拼装不少于8根钢支撑备用，以保证安装进度以及补救处理。钢支撑外观质量满足要求，无构造缺陷。施工过程中不可无视平安工作，支撑应在土方挖至设计位置后及时安装，并按设计要求施加预应力。钢支撑加工轴线偏心度控制在10mm以，支撑安装前先在地面拼装，拼装后的偏心度应在20mm以。支撑安装好后总偏心度不大于50mm。钢支撑标高偏差不大于50mm，水平方向偏差不大于100mm。在施加预加应力时，千斤顶的顶柱与钢管接触处须放置一测压仪，用来控制预加应力。直接承压的钢板应先铣平，螺栓铆接时必须紧固。钢支撑安装后，要有专人观察和检查，加强钢管挠度及应力监测，以确保施工平安和周边环境稳定。钢支撑上不得堆放材料或其它重物，严禁人员在钢支撑上行走，防止发生平安事故。在架设过程中要有专人负责对现场机具设备的检修，吊放过程中要有专人统一指挥，以保障施工平安。五、平安施工措施：建立公司平安委员会建立公司平安委员会工程施工平安领导小组组长工程经理各专业施工班组长施工班组兼职平安员公司安保卫部政府平安监视部门业主〔平安监理〕各专业平安员加强对职工的平安教育，严格执行平安生产制度和平安操作规程，做好平安技术交底，确保全过程平安施工。加强平安检查，设专职平安员，对基坑道路、吊装场所等平安关键部位进展经常性检查，如发现滑坡裂缝、断桩和漏水等异常情况应及时报警，等待处理前方可继续施工。保持施工现场道路畅通，确保机械、车辆及人员平安。土方开挖后圈梁侧应及时焊设平安拦，铺设人行