建筑行业盘扣式钢管支架替代钢换撑施工工法

PAGEPAGE3中建六局轨道交通公司盘扣式钢管支架替代钢换撑施工工法盘扣式钢管支架替代钢换撑施工工法目录TOC\o"1-1"\h\z\u1、前言 22、工法特点 23、适用范围 24、工艺原理 35、施工工艺流程及操作要点 36、材料与设备 87、质量控制 98、安全措施 99、环保措施 1110、效益分析 1211、应用实例 121、前言近年来，随着我国经济和城市的发展，在建的城市地铁交通及大型公共换乘枢纽工程逐渐增多，地下空间的利用向着更深、更大的方向发展，基坑开挖深度逐渐加大，20～30米以上深度的深基坑越来越多。而对于超深、超大基坑而言，确保基坑整体结构的稳定性就成为了车站施工的重中之重，采用地下连续墙加内支撑的支护形式并使用钢支撑进行换撑进一步加固的施工方式也越来越多。环宇道站是10号线的换乘站，车站全长334.90m，主体结构标准段总宽度为33.2m，为地下三层岛式站台车站，10号线标准段底板埋深约25.3m，盾构井基坑深约26.9m。车站在中心里程处与远期M11及Z1线进行T字换乘，换乘节点处均为三层框架结构，底板深约25.67m。在拆除第五道支撑，施工完毕负三层侧墙后，若此时继续拆除第四道支撑，侧墙及地连墙难以抵抗土压力,会导致围护结构内倾，整个基坑失稳，因此根据设计要求在拆除第四道支撑前，需要进行换撑施工，即在底板与侧墙间采用钢支撑进行斜顶，待主体结构完成后，再拆除换撑。由于钢支撑安装不便，需要单独的安装拆除设备，并且后期车站结构封顶后，在基坑内无大型机械，拆除难度大，且不易倒运。不仅会增加施工成本，还会干扰高支模架体的搭设，影响工期。项目部组织相关技术力量，通过反复的验算并结合现场实际施工情况，改进原施工方案，取消钢换撑施工，使用盘扣式钢管支架进行替代，共节省了24天工期，并创造利润185万元。该方案新颖的施工理念，解决了深基坑进行钢换撑的施工技术难题，可以为公司在地铁深基坑施工市场上树立良好的形象，增强公司在基坑支护以及后续主体结构的施工实力，为将来其他类似深基坑施工提供技术指导。2、工法特点1、加快施工进度，取消钢换撑、用盘扣式钢管支架进行替代施工，可以减少施工步骤、加快施工进度，同时避免后续支撑拆除的安全风险。2、钢换撑的架设、拆除作业均较为复杂，且需要在主体结构完工后才能进行拆除，支撑钢管的拆解、运输需在主体结构内部进行，且只能靠人工操作，作业困难较大，施工效率低下。用盘扣式钢管支架进行替代施工，施工简单、拆解方便，更便于施工。

3、在钢换撑的架设、拆除过程中，存在较大的高处坠落、落物伤人等安全风险，不可控因素较多。用盘扣式钢管支架进行替代施工，可降低施工风险，有较高的安全性。3、适用范围本工法适用于盘扣式钢管支架替代钢换撑施工。4、工艺原理在承插型盘扣式满堂红架体架设过程中，在原钢换撑支撑范围内的墙体上设置盘扣式钢管支撑替代钢换撑，通过扣件将侧墙对撑钢管与盘扣式架体的立杆连接在一起，在盘扣支撑钢管的两端安装可调托撑，顶紧侧墙，抵消侧墙的压力，满足支撑强度的要求。根据对盘扣式钢管进行强度验算，替代换撑的盘扣式钢管的架设密度为：沿基坑纵向水平间距0.6m、0.9m间隔布置，沿基坑横向水平间距1.5m，竖向间距0.6m。除大面积地下三层结构部位外，其余车站区域盘扣式钢管满布设置。对撑钢管采用盘扣钢管拼装而成，钢管采用Φ60×3.2mm，在原钢换撑支撑范围内共设置六道盘扣对撑钢管，沿基坑竖向间距600mm，沿基坑纵向间距600mm、900mm间隔布置。钢管两侧连接水平可调托撑调节使之与侧墙顶紧，抵消侧墙的压力，满足支撑强度的要求，悬臂段不超过0.3m。对撑钢管通过直角扣件或旋转扣件与承插型盘扣式满堂红架体的立杆进行连接。扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N﹒m时，不得发生破坏。需要注意盘扣架连接的小销子应安装牢固，防止松动，保证架体的整体性。按照规范要求，撑墙顶托外露长度不得大于500mm。5、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程钢换撑的替代施工，主要按以下步骤进行实施：第一步：结构底板浇筑完成且达到设计要求的强度后，拆除第5道砼支撑，施工第4道砼支撑以下部分的侧墙钢筋、安装侧墙模板、架设侧墙模板的三角背撑架体，然后浇筑侧墙混凝土。第二步：侧墙混凝土达到一定强度后，拆除侧墙模板及架体，对混凝土继续进行养护，直至达到设计要求的强度。第三步：侧墙混凝土达到设计要求的强度后，在搭设主体结构中二板承插型盘扣式满堂红架体的过程中，在原钢换撑支撑范围内的墙体上设置替代钢换撑的盘扣式钢管，与模板支撑架相连，在钢管两侧端头安装水平可调托撑顶紧侧墙，抵消侧墙的压力，满足支撑强度的要求。第四步：拆除第4道砼支撑，施工中2板下方剩余侧墙的钢筋、架设侧墙模板。第五步：将盘扣式满堂红架体接长至中2板下方，安装中2板（含中2梁）底模，并对侧墙模板进行加固。第六步：进行中2板钢筋的绑扎施工，安装、设置各种预埋管件、预留孔洞。第七步：浇筑中2板及中2板下方剩余侧墙的混凝土。第八步：对中2板混凝土进行养护，达到设计要求强度后拆除第3道砼支撑；第九步：施工负二层侧墙钢筋、安装侧墙模板、架设侧墙模板的三角背撑架体，然后浇筑侧墙混凝土。第十步：侧墙混凝土达到一定强度后，拆除侧墙模板及三角背撑架体，对混凝土继续进行养护，直至达到设计要求的强度后，接长盘扣式满堂红架体至中一板下方，施工中1板及板下剩余部分侧墙。第十一步：中1板混凝土达到设计要求的强度后，拆除第2道支撑，施工负一层侧墙的钢筋、架设侧墙模板。第十三步：待负一层侧墙达到设计要求的强度后，将盘扣式满堂红架体接长至顶板下方，安装顶板（含顶梁）底模及剩余部分侧墙模板，并对侧墙模板进行加固。第十四步：进行顶板施工，浇筑顶板及顶板下方剩余侧墙的混凝土5.2操作要点1、在对撑盘扣钢管两端安装可调托撑，可调托撑的螺杆外径不得小于36mm，螺杆与螺母的旋合长度不得少于5扣，螺母厚度不得小于30mm；支托板厚度不应小于5mm，受压承载力设计值不应小于40KN。调节托撑外露螺杆的长度使托撑顶紧侧墙，抵消侧墙的压力，满足支撑强度的要求。2、钢管连接方式采用对接接头，且接头不应设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开距离不小于500mm。3、对撑盘扣钢管与中柱、底板上翻梁节点部位处理对撑盘扣钢管遇中柱阻挡无法通过时，将对撑钢管沿中柱两侧截断，在端头安装可调托撑，调节托撑螺杆的长度使托撑顶紧中柱，并保证中柱两侧的对撑盘扣钢管在同一水平位置和高度上（轴线同心）。4、主体结构盘扣式钢管支撑架立杆加密由于替代换撑所设置的对撑钢管沿基坑纵向600mm、900mm交替布置，而主体结构盘扣式钢管支撑架体立杆最大纵向间距为1500mm。为固定换撑对撑钢管，使用扣件将对撑钢管与盘扣式架体的立杆连接在一起，因此需对主体结构支撑架体的立杆纵距进行调整，对立杆进行加密，即在两排间距为1500mm的立杆中间加设一排立杆，使原有立杆纵向间距变为600mm、900mm。6、材料与设备施工材料配置计划序号名称单位数量规格1承插型盘扣式支架t2000Φ60mm×3.2mm；Φ48×2.5mm2盘扣式钢管t100Φ60mm×3.2mm3旋转扣件t20004直角扣件t20005可调底座、顶托个各10006方木m315007脚手板m21000.2m×4m8水平安全网m2600机具设备配置计划序号名称单位数量备注1塔吊台3负责材料垂直运输2汽车吊台2负责材料水平运输7、质量控制1、施工使用的各种材料、构配件必须验收合格后方可使用。2、对撑钢管支撑架安装完成后，需经安全员验收合格后方可使用。3、对撑钢管支撑架的日常检查按照以下规定进行，检查合格后，方可允许继续使用：（1）连续使用达1个月；（2）在受到暴风或大雨、地震等强力因素作用之后；（3）在使用过程中发现显著变形时；（4）拆除部分杆件和拉结，或存在其他安全隐患时。4、架体上方严禁集中堆放不必要的施工材料或重大荷载。5、在架体的使用过程中，要做好日常的维护、保养工作，安排专人定期检查钢管、可调托撑的使用情况，遇有问题及时解决。8、安全措施1、进入施工现场的人员必须戴好安全帽，高空作业系好安全带，穿好防滑鞋等，现场严禁吸烟。2、进入施工现场的人员要爱护场内的各种防护设施和标识牌，不得随意拆除防护设施，不得随意移动标识牌。3、严禁酗酒人员上架作业，施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。4、对撑盘扣钢管支撑架的搭设人员必须是经考试合格的专业架子工，并定期进行体检，体检合格者方可发上岗证。凡有高血压、贫血病、心脏病及其他不适宜高空作业者，一律不得上架操作。5、上架作业人员上、下架体均应走人行梯道，不准攀爬架体。6、如果架体影响机构施工、需要拆改时，应由架子工来完成，任何人不得任意拆改。7、架体验收合格后任何人不得擅自拆改，如需作局部拆改时，须经技术部同意后由架子工操作。8、不准利用对撑钢管架体吊运重物，作业人员不准攀登内撑杆上下作业面，不准推车在内撑杆上跑动，龙门吊起吊物体时不能碰撞和拖动内撑杆。9、不得将模板支撑、泵送混凝土及砂浆的输送管等固定在对撑钢管支撑架，严禁在对撑钢管支撑上任意悬挂起重设备。10、任何人员不得随意拆动对撑钢管与盘扣式架体的拉结点。11、拆除格对撑钢管而使用电焊气割时，应派专职人员做好防火工作。12、要保证对撑钢管架的整体性，不得随意截断内撑杆。13、施工人员严禁凌空抛掷杆件、物料、其他，材料、工具用滑轮和绳索运输，不得乱扔。14、施工人员使用的工具要放在工具袋内，防止掉落伤人；登高要穿防滑鞋，袖口及裤口要扎紧。15、钢管堆放场做到整洁、摆放合理、专人保管，并建立严格领料手续。16、施工人员做到活完料净脚下清，确保施工材料不浪费。17、运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的构配件要集中回收处理，并及时整理、检查，按品种、分规格堆放整齐，妥善保管。18、六级以上大风、大雨天气时停止作业。在雨天要采取防滑措施。9、环保措施9.1施工现场的环境卫生施工现场经常保持整洁卫生，运土车辆按规定时段作业，必须密封覆盖，不将泥沙带出现场，并做到沿途不撒落。9.2环保措施施工期间，对既有水利设施加强保护。施工用水不得给邻近居民、单位和周围环境造成污染。污染环境的废物，如建筑、生活垃圾、废弃材料等，经分拣后运至建设单位和当地环保部门指定地点排放、堆码、掩埋或销毁。易于引起尘害的细料堆应予遮盖和适当洒水。采取有效措施控制现场的粉尘土、废气、污水、噪声振动对环境的污染和危害，不燃烧各种有毒的物质。9.3噪音控制措施根据《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB12523-2011),噪声排放限值昼间为70dB，夜间为55dB,施工中主要产生噪音的设备如振锤、钻机等，其噪声约为50dB,符合国家规定的建筑施工场界内环境噪声限值标准。10、效益分析本工程应用新的优化技术，成功取消了钢换撑施工，改为盘扣式钢管支架代替，成功节约工期24天，大大加快了施工进度，并且节省了后期施工所需的相关预埋铁板和钢支撑材料等，共创造利润约185万