运城地铁钢围檩施工方案

运城地铁钢围檩施工专项方案一、工程概况与地质条件适配分析1.1工程背景本工程为运城地铁1号线某区间明挖车站，主体结构采用地下两层双跨框架形式，基坑开挖深度16.8m，标准段宽度21.5m。支护体系设计为钻孔灌注桩+三道内支撑结构，其中第二、三道支撑采用φ609×16mm钢管支撑，配套钢围檩采用双拼H700×300×13×24型钢，沿基坑周边形成闭合受力体系。1.2地质条件特殊性应对运城盆地地质构造复杂，场地土层分布呈现"上部松散、中部富水、下部坚硬"的典型特征：表层（0-3m）：杂填土与新近沉积黄土，松散结构，含水量18-22%，需采用钢板桩预支护中层（3-12m）：粉细砂层夹薄层黏土，地下水位埋深5.2m，渗透系数3.5×10⁻³m/s，易发生管涌下层（12-20m）：中密卵石层，粒径50-150mm，含量约60%，对围护桩成孔精度要求高针对上述条件，钢围檩施工需重点解决：砂层段基坑变形控制、富水地层焊接质量保障、卵石层钢支撑轴力衰减等技术难题。二、材料选择与构件加工标准2.1主体材料技术参数构件类型规格型号材质要求力学性能指标防腐处理钢围檩H700×300×13×24双拼Q345B屈服强度≥345MPa，抗拉强度470-630MPa热浸镀锌+环氧富锌底漆（干膜厚度≥120μm）缀板20mm厚钢板Q235B伸长率≥26%同主体构件三角托架∠160×10角钢Q235B冷弯性能180°合格同主体构件高强螺栓M30×1008.8级扭矩系数0.11-0.15达克罗涂层2.2构件加工质量控制工厂预制要求：型钢切割采用数控等离子切割，切口垂直度偏差≤1mm/m焊接采用门式埋弧焊机，焊脚高度12mm，探伤检测Ⅰ级合格构件组拼采用工装定位，截面尺寸偏差控制在±3mm内现场加工控制：设置专用加工棚（30m×15m），配置CO₂气体保护焊机5台焊接环境温度低于0℃时，需对母材进行预热（≥80℃）每批构件加工前进行焊接工艺评定，确定参数：电流180-220A，电压28-32V，焊接速度350-450mm/min三、关键施工工艺与流程控制3.1施工总体流程测量放线→围护桩顶冠梁施工→三角托架安装→钢围檩吊装→节点焊接→缝隙填充→钢支撑安装→预加轴力→监测反馈3.2分部分项工程施工要点3.2.1测量控制体系建立三级控制网：首级为基坑周边布设的6个平面控制点（采用2"级全站仪），次级为每50m设置的轴线控制桩，三级为钢围檩安装高程控制线安装精度要求：轴线偏差≤5mm，高程偏差±3mm，同层围檩顶面高差≤10mm3.2.2三角托架施工采用植筋工艺固定于围护桩：钻孔直径25mm，深度15d（d为钢筋直径），植入Φ25螺纹钢，抗拔力≥150kN/根托架间距2.0m，安装采用"三线控制法"：轴线控制线、高程控制线、坡度控制线焊接完成后进行100%超声波探伤，重点检查熔透深度（≥8mm）3.2.3钢围檩吊装工艺吊装准备：选用50t履带吊（主臂长度25m，作业半径8m时额定起重量12.5t）构件绑扎采用两点吊装法，吊点设置在距端部1/3L处，使用10t卸扣+Φ28钢丝绳设置防晃绳（Φ16尼龙绳），配备2名信号指挥员吊装作业：起吊角度控制在60°-75°，起吊速度0.5m/s以内安装顺序遵循"先角部后直线段"原则，每段围檩临时固定不少于2个托架接口处采用4块20mm厚连接板焊接，焊接顺序：先焊腹板后焊翼缘板，对称施焊3.2.4缝隙填充处理当围檩与围护桩间隙＜100mm时，采用C30细石混凝土（掺膨胀剂）压力灌注间隙＞100mm时，先用Q235B钢板填塞（厚度同间隙），再灌注无收缩灌浆料（流动度≥340mm）填充施工在围檩安装完成24h内进行，养护时间不少于7d3.2.5预加轴力施工采用2台200t液压千斤顶（带压力传感器）同步施加，分级加载：0→30%→60%→100%设计值设计轴力标准值：第二道支撑2645kN，第三道支撑3120kN，稳压时间≥15min轴力损失补偿：每24h监测一次，当损失量超过10%时进行复加四、特殊地质条件技术措施4.1砂层段支护增强措施基坑开挖至砂层段时，提前10m范围采用Φ500高压旋喷桩加固（桩长9m，间距1.2m）钢围檩与围护桩之间增设20mm厚弹性缓冲层（氯丁橡胶板），允许微量变形支撑间距加密至2.5m，节点处设置2道通长缀板（宽度300mm）4.2富水地层施工保障降水系统采用"管井+轻型井点"联合降水：管井深25m，间距15m，Φ300mm井管，配15kW潜水泵焊接作业面设置防雨棚（采用彩钢板+防水布），配备4台轴流风机强制通风雨天施工时，钢构件焊接前采用氧乙炔焰烘干（温度≥100℃，时间≥15min）4.3卵石层变形控制围护桩施工采用全套管钻机，成孔垂直度偏差≤1/300钢围檩底部设置抗剪键（10mm厚钢板，高度300mm），与冠梁锚固安装位移监测点，预警值：水平位移24mm，沉降15mm五、质量安全与环保控制5.1质量管理体系材料进场验收：型钢逐根检查：弯曲度≤1/1000，表面划痕深度≤0.5mm每批高强螺栓进行扭矩系数测试（取样数量3套/批）焊接材料烘焙：E5015焊条经350℃×1h烘干，存入80-100℃保温筒过程质量控制：实行"三检制"：班组自检→技术员复检→质检员专检，验收合格率100%关键工序影像留存：每个焊接节点、吊装过程拍摄4张不同角度照片第三方检测：围檩安装完成后进行超声波探伤（比例20%），轴力检测（100%）5.2安全防护措施高空作业防护：设置临边防护栏杆（高度1.2m，两道横杆），满挂密目安全网作业人员佩戴双钩安全带，使用防坠器（额定荷载150kg）吊装区域设置警戒区（半径10m），配备专职安全员吊装作业安全：吊车支腿垫设30mm厚钢板（面积1.5m×1.5m），地基承载力≥150kPa构件起吊前进行试吊（离地30cm停留5min），检查吊具受力情况风速≥10.8m/s（6级风）时停止吊装作业用电安全管理：现场采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA）焊接设备接地电阻≤4Ω，电缆架空高度≥2.5m夜间施工照明亮度≥50lux，灯具间距≤15m5.3环境保护措施施工场地出入口设置洗车平台（含三级沉淀池），车辆冲洗用水循环使用焊接烟尘采用移动式焊烟净化器处理（收集效率≥90%）噪声控制：昼间≤70dB，夜间≤55dB，超标时采用隔声屏障（高度3m）六、施工监测与应急处理6.1监测体系设计监测项目：钢围檩应力（采用振弦式应变计，量程±2000με）、基坑水平位移（测斜仪，精度0.1mm）、周边地表沉降（水准仪，精度0.3mm/km）监测频率：施工期1次/天，基坑开挖完成后1次/3天，稳定后1次/周预警值设定：钢围檩应力215MPa，水平位移30mm，沉降20mm6.2应急处置预案基坑失稳应急：储备应急物资：200m钢支撑、50m钢板桩、100m编织袋（装土）当水平位移速率＞5mm/d时，立即停止开挖，加设临时支撑（间距1.5m）管涌处理：采用双液注浆（水泥-水玻璃=1:0.8），注浆压力0.5-1.0MPa火灾事故应急：加工区配置4组MF/ABC5型灭火器，设置消防沙池（2m×2m×1m）电气火灾时，先切断电源，使用二氧化碳灭火器扑救焊接作业引发火灾时，立即启用临时消防水管（Φ100mm，压力≥0.3MPa）七、施工组织与资源配置7.1组织机构成立专项施工小组：项目经理（1人）、技术负责人（1人）、安全员（2人）、质量员（2人）、施工队长（2人）、专业焊工（10人）、起重工（4人）7.2设备配置计划设备名称型号规格数量用途备注履带吊50t1台构件吊装配备力矩限制器电焊机ZX7-5008台钢结构焊接含焊烟净化装置全站仪TS061台测量放线2"级精度液压千斤顶200t4台轴力施加带数据采集系统扭矩扳手0-1000N·m4把螺栓紧固每季度校验7.3进度计划控制总工期：45天（含准备期7天）关键线路：三角托架施工→钢围檩安装→预加轴力进度保障措施：采用BIM技术进行4D模拟，配置2个作业班组（日班、夜班）平行施工八、验收标准与资料归档8.1验收标准主控项目：钢材力学性能符合设计要求，焊接质量Ⅰ级合格，预加轴力偏差±5%一般项目：安装位置偏差≤10mm，表面平整度≤5mm/m，防腐涂层厚度≥设计值90%8.2资料归档要求施工记录：构件进场验收记录、焊接检测报告、轴力施加记录、监测数据台账