1、地铁工程窄条状深基坑钢支撑施工作业指导书编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制： 审 核: 批 准： 发 布： 二XX年X月 深基坑钢支撑施工作业指导书1.适用范围适用于一般呈窄条状、短边长度5m30m的基坑支护施工。2.作业准备2.1内业技术准备工序开工前组织相关技术人员认真学习施工图纸、熟悉规范及技术标准。澄清有关技术要求，根据施工图纸统计支撑长度（基坑宽度方向）并对各层支撑预加轴力进行计算。便于选择支撑预加轴力设备。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对作业人员进行技术交底，对施工人员进行岗前技术、安全培训。2.2外业准备根据设计图纸的钢支撑规格对租赁2、厂家进行实地考察，收集技术数据。对施工过程中所需支撑托架及钢围檩预先进行现场加工。3.技术要求3.1施工前根据施工图纸及现场配撑情况进行支撑加工（或具有资质的企业进行租赁）。3.2施工前应对支撑钢管焊缝进行探伤试验，保证支撑承载力达到设计要求。3.3支撑连接法兰加工应符合国家JB81-59要求， 钢支撑与法兰焊接应满足相关规范要求。4.施工程序及施工流程4.1施工程序单根支撑施工程序：基坑开挖 支撑位置放样 焊接支撑托架（验收托架） 支撑拼装 支撑吊装 支撑预加轴力 检查验收。4.2工艺流程图入下工厂加工钢支撑、编号分批对号运到现场焊三角形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图表3、 1层土方坼除液压千斤顶图表 2层土方钢支撑与钢围檩连接图表 3层土方5.施工要求5.1施工准备施工前对支撑所需规格进行统计设计，根据现场施工情况逐步进场。支撑加力设备施工前须经有关单位进行检测后方能进行使用。5.2钢围檩、钢支撑的加工：钢支撑采用609钢管，为保证其加工质量，特在钢管厂内定做，分批加工并运到现场来调整安装。钢围檩采用分批进钢板、工型钢和角钢在施工现场进行加工安装。钢支撑加工技术要求：钢支撑采用t=14mm的钢板使用60螺旋卷制成内径609的钢管，表面不应有裂纹、褶皱，管间缝使用原钢板对接压力焊，焊缝表面应打磨圆顺。钢管采用6m为标准节（含两端的法兰盘），其他长度为非标准节，其4、长度允许偏差10mm，钢管成品后要求刷防锈漆，都进行编号。钢支撑法兰盘连接断面图钢围檩加工技术要求：钢围檩在现场加工，采用Q235钢，焊条E43，所有焊缝满焊，焊缝厚度均为12mm，所有直接承力的钢板端面皆应预先铣平；钢围檩长度允许偏差20mm。具体尺寸按照图纸施工。 标准钢围檩加工大样钢支撑两端直接焊在连续墙内侧的预埋钢板上，端头井钢支撑均顶在事先架好的钢围檩上，以使支撑顶端及墙面受力均匀，严防支撑因围护结构变形或施工撞击而脱落。在钢围檩上焊接水平托架，水平托架采用20mm厚的钢板加工而成，焊接在钢围檩上，钢围檩采用双拼H型（2I45c工字钢）钢焊接，详细做法见图1、图2、图3。图1 H型钢5、托架构造图 图2 钢板托架构造图 钢围檩标准断面图图2 钢板托架构造图 钢支撑体系的构造式样和连接形式活络端的加工：钢管与围檩（或预埋件）的连接形式为：一端顶紧焊接于钢围檩上（或预埋件上），另一端钢管接上活络头（活络头构造如钢支撑活络头图所示），活络头内部中间用钢楔嵌固（钢楔采用35mm钢板制作），钢管与预埋件的连接形式与钢管与钢围檩连接形式相同，连接形式见钢支撑接点固端平面图（直撑）和钢支撑接点固端平面图（斜撑）及钢围檩对撑节点加载端平面示意图。钢围檩加工及支撑位置图（直撑）钢围檩对撑节点固定端平面图（斜撑）钢围檩对撑节点加压端平面示意钢支撑活络头大样图5.3钢围檩及钢支撑施工钢支撑的架设是6、保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。车站主体明挖基坑设四层钢支撑。钢支撑进场前全面检查验收，特别加强钢管长度和钢管连接接头焊缝质量的检查。钢支撑安装时位置由专人负责放样，在安装点附近将基坑地面整平，进行就地拼装。安装钢支撑前首先在围护结构上安装固定钢围檩的三角支撑架，然后安装围檩和钢管支撑的托架。钢支撑安装紧跟基坑开挖进度，随挖随撑，钢管分节组装好，由吊车或塔吊安装就位。安装钢管后控制好轴线位置，防止钢管安装不到位。每根钢撑均在一端设置千斤顶支座和撑力牛腿，安装就位后，用门吊或吊车吊住钢管支撑中部，抵抗因钢管支撑自重产生的挠度，然后用千斤顶和液压泵对支撑施加预压力，预7、压力值不大于各管撑设计轴力的60%，然后在预留的活络端加钢楔楔紧，最后放松千斤顶，并移走。钢支撑架设方法及流程 ：钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败。支撑架设必须严格满足设计工况要求。基坑开挖至第一层土下时，即冠梁下50mm后，立即放测出支撑位置线，凿出帽梁内的预埋钢板并进行牛腿支座的焊接加工，牛腿位置与支撑位置一一对应；土方开挖到位后，开始吊装第一层钢支撑，施工时拟采用一台50t的吊车在基坑内架设，吊起时两端轻放在牛腿支座上，固定端与帽梁内钢板点焊，以防支撑水平滑动；活动端微调采8、用特制钢楔加塞施加预应力，方法：采用两台50t的油压千斤顶施加钢支撑预加力，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压，施加预应力为设计支撑轴力的60%，当压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧。第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至其底标高后，开始安装第二层钢支撑，工序内容与第一层大体相同，所不同是：牛腿支座是与护坡桩内的主筋相连；支撑两端与钢围檩相接，钢围檩要求必须与护坡桩密贴，在有间隙的地方用各种钢板塞紧。为保证施加预应力时钢围檩不会水平移动，每层钢围檩须设置抗剪凳,抗剪凳位置应与实际护披桩位置相对应，凿出护披桩保护层内钢筯，与抗剪凳钢板相焊接，焊接长度应与钢板长度相对应。其他施工工9、序与第一道支撑相同。基 坑 开 挖钢支撑组拼施工监测吊装钢支撑施加预加力楔 块 锁 定安设牛腿钢围檩以下架设钢支撑，施工工序及方法与第二道钢支撑相同。各道钢支撑架设流程见框图。钢支撑架设方法 每节段分层开挖至钢支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线。凿出护坡桩上预埋件焊接钢牛腿，其它各层钢支撑安装钢牛腿后，安装加工好的钢围檩。钢支撑两端的钢围檩应保持同一水平位置。将焊接好的三角形钢支架在钢支撑中心位置与钢围檩相焊接，并与其背后的抗剪加强肋板相焊接。将由两个工字钢焊接而成的活接头箱室与钢支撑活动端端头板相焊接，组装成为成型的单根钢支撑。用两台汽车吊吊放钢支撑到钢牛腿上，并用固定端旋转法使活动端较宽10、位置支撑于护坡桩上。将型钢板组件的活接头安置于由工字钢组成的活接头箱室内，拼装成一端固定一端活动的钢支撑，钢支撑的长度由现场实际长度确定。微调采用特制钢楔。完成钢支撑组装的各种工作。为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度，在对钢支撑施加预应力前先将钢支撑自重挠度校正至水平。在三角形钢支架下方焊接防坠钢板及千斤顶支托板，完成施加预应力前的各种准备。基坑中间部位的直支撑的架设安装方法与斜支撑相同，只是没有三角形钢支架。钢支撑拆除钢支撑拆除步骤：最下层钢支撑等到车站底板结构及侧墙施工完毕，达到设计强度后拆除，以此向上，逐步拆除上一道钢支撑。支撑拆除方法：钢支撑拆除应随车站结构施工进程分段分层拆除。用11、25t汽车吊将钢支撑托起，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。最后用汽车吊将支撑吊出基坑。钢支撑安装后的维护管理安装了轴力计的钢支撑，每天要检查，记录轴力变化。每天检查支撑变化情况，有没有松动等。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。钢楔、活络头、钢围檩也要时时检查，记录，防止事故。5.4支撑基坑开挖及墙面处理开挖时实行掏槽开挖，掏槽开挖至支撑底部下50cm，在桩墙面上测量标出支撑位置，凿出连续墙上的预埋钢板, 焊接牛腿支架，槽钢支架间距1.5m,在支架上架设钢围檩，钢围檩的架设长度应与开挖段的长度一致，钢围檩与连续墙之间预留60mm12、的水平通常缝，用强度为C30的快硬细石混凝土密实填充或用钢板楔紧，当用快硬细石混凝土填塞时，需要细石混凝土达到一定强度后方可施加预应力，以确保支撑轴力均匀传递。围檩与围檩衔接处腹板应采用20500350叠板连接，其翼缘也应采用连接板连接，以保证力的传递。钢围檩就位时，应缓慢放在槽钢支架上，不得有冲击现象出现。5.5支撑预加轴力用龙门吊架设支撑并迅速设定支撑轴力监测点，取得初始读数后按设计分级和墙体反应决定的加载速度加载，严格控制预加力（钢支撑预加轴力为设计轴力的70%）。钢支撑安装时，管身、端头、千斤顶各轴线要在同一平面上。钢支撑轴力预加方法：用龙门吊将加压器的两个千斤顶吊放到活络头加压处，定13、位加压，观察加压器压力表，达到设计预加轴力值后，停止加压，将钢楔用大锤打入活络头预留孔内，然后减压卸掉千斤顶，如采用两个以上钢楔时，上下交错布置。纵向钢围檩就位时，应缓慢放在钢板托架上，不得有冲击现象出现，钢支撑加力见图4。图4 钢支撑加力示意图 钢支撑预加力后，在土方开挖和结构施工时，做好监测工作，根据监测结果，发现异常及时采取补救措施。同时，监管好钢管支撑的安全，杜绝危害支撑安全事件的发生。钢支撑复加轴向预应力在第一次加预应力后12小时内观测预应力损失及墙体水平位移，并复加预应力至设计值。当昼夜温过大，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。当墙体水平位移速率超过警戒值14、时，可适量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度要求。每日地下墙变形速率0.5，且第一道已施加的支撑轴力80%的设计轴力时，在晚间温度最低时复加预应力至80%的设计轴力。每日地下墙变形速率0.5，且第二道已施加的支撑轴力100%的设计轴力时，于晚间温度最低时加预应力至100%的设计轴力。每日变形速率0.5，且第三道已施加的支撑轴力120%的设计轴力时，于晚间温度最低时复加预应力于至120%设计轴力。当轴力变化大于3%时，按规定复加轴力。5.6联系梁及支撑抱箍施工 待支撑架设完毕后进行联系梁及抱箍施工，联系梁与临时立柱采用电焊可靠连接。支撑抱箍采用22圆钢与联系梁15、连接，确保支撑中部因后期受力产生起拱。具体连接方式见图5图5 钢管支撑与连系梁连接示意图5.7防支撑失稳措施基坑开挖过程中，边开挖边架设钢支撑，支撑连接处要可靠，确保支撑体系稳定。施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置，确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致。支撑拼接采用扭矩扳手，保证法兰螺栓连接强度。拼接好支撑须经质检工程师检查合格后方可安装。对千斤顶、压力表等加力设备定期校验，并制定严格的预加力操作规程，保证预加轴力准确。加力后对法兰螺栓逐一检查进行复拧紧。当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，加密支撑，并将有关数据反馈给设计部门，共同分析原因，制定对策。主体结构施工时，每15天对钢支撑16、连接处进行检查，发现法兰盘连接螺栓有松动现象的，立即用扭矩扳手拧紧加固。6.劳动力组织钢支撑架设必须及时，施工过程中根据基坑开挖情况，24小时连续作业，每班劳动力现场保证最少为6人。每班人员劳动力配备见下表所示：工种数量（人）技术负责2 专职安全员2工班长2电焊工6其他人员87材料要求对外租赁支撑必须建立科学先进的检测试验手段，落实职责，确保工程质量。 7.1对原材料检测1）对所有进场钢支撑原材料的出厂合格证和说明书进行验查，并登记记录。对有合格证的原材料进行复验。经复验合格的原材料才能使用。2）经复验不合格的材料，书面通知物资部门做出标记，隔离存放，防止误用。7.2 对钢支撑焊缝检测按规定对17、钢支撑焊缝进行物理试验，出具试验报告，并对报告数据负责。8.设备机具配备支撑机具使用主要为吊装、预加轴力两部分。主要机具设备见下表；设备名称数量龙门吊2台BZ70-100泵站1台100t油顶2个9.质量控制9.1基坑开挖应严格遵守“分层开挖、边挖边撑”的原则，禁止一次开挖深度过高。的原则，支撑架设与土方开挖密切配合，开挖时采用中心挖槽法开挖钢支撑附近土方，以防止机械碰撞支撑；采用人工配合小型机具开挖护坡桩附近土方，严禁机械开挖碰撞钢支撑和钻孔灌注桩,土方挖到设计标高后及时架设钢支撑并施加预应力，减少无支撑暴露时间。9.2钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，其架设必须准确到位，并严格18、按设计要求施加预应力，尤其注意斜撑的稳定性，在斜撑作业时，安装每一环节均要做到精心作业，同时钢围檩在制作、安装过程中也必须保证其稳定、强度及变形的要求。钢围檩安装前，应事先在喷射砼壁上标出位置，确保钢围檩安装后在一个水平面上。钢围檩支撑托架安装应牢固，防止钢围檩安装过程中出现塌架事故。钢支撑安装前，应事先将钢围檩背后的空隙用细石砼填实，确保钢支撑加力后，钢围檩与喷射砼面和桩面无空隙。另外，从基坑钢支撑架设至拆除的整个施工过程中，须对钢支撑严格监测，确保其稳定性。 9.3加力过程中，液压油顶操作人员必须时刻掌握基坑内情况，严禁出现加力过程中油顶操作人员擅自离岗或麻痹大意的情况出现。由于设计压力大19、，每60吨压力（液压表读数约20）应暂停10秒，以此得到更好的加力效果。9.4支撑架设前必须对支撑托架焊缝进行检查，检查合格后方能进行下部作业。9.5支撑加力完毕后，法兰盘处螺丝一般都会有较大的松动现象，要求加力完成后立即进行紧螺丝工作，另外支撑班长及现场领工应定时对钢支撑进行稳定性检查，主要是目视和敲击。9.6钢支撑安装完毕，必须经技术人员检查合格后，方准预加应力。加力前，应确保加力设备的仪表、油管、油管接头完好。加力过程中，应缓慢进行；待应力加到设计值时(不要预加力过大，以顶紧为原则)，应楔好钢楔并将钢楔焊成整体，然后松开千斤顶。防止突然松开千斤顶，钢楔弹出伤人。应设专人对钢支撑的的变形及20、受力情况进行量测，及时分析数据，发现异常时，及时采取应对措施，并上报项目部相关部门或主管领导，确保结构和人员安全。钢围檩及钢支撑吊装和钢支撑预加应力时，班组长和安全员必须全过程跟班作业。9.7钢支撑安装时，轴线偏差5cm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固，同时为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度，在施加轴力前先将挠度校正至水平。10.安全措施10.1钢支撑架设时现场需有专人指挥，并按照吊装安全规范操作。10.2吊具及钢丝绳需有专人保管，定期检查。10.3钢支撑施工时,操作人员应佩带安全帽、手套等基本护具。10.4钢支撑安装前要进行安全检查,满足刚度强度的要求。10.5钢支撑在开挖到设计位置后立即进行安装,以保证基坑的安全。10.6安装其端部采取固定支托措施,以防止支撑滑落。10.7基坑开挖和钢支撑架设均禁止撞击已安好的支撑。10.8设专人对支护结构和钢支撑进行变形观测、监控，必要时采取措施，以确保基坑和人员的安全。10.9加力前应详细检查泵站、油顶，尤其是油管接头是否连接牢固，检查完毕后方可进行加力。10.10钢支撑在加力时，应按技术要求进行，当加力到设计要求时，应关闭泵站，检查油顶是否稳固，经检查无安全隐患后方可加钢楔。10.11油泵必须要经常进行维修、保养。