5围护结构钢支撑施工工艺工法

1、围护结构钢支撑施工工艺工法1前言1.1工艺工法概况钢支撑是明挖结构内支撑体系重要组成局部,每根钢支撑有多个短节钢管拼 接而成,通过法兰盘进行连接,钢支撑一头安放在钢围楝的托板上,另一头通过 活络头安装在对面的一侧,通过活络头用千斤顶对钢支撑根据设计要求预施加一 个轴力,并对该轴力实行监控,以便掌握结构变形情况.在结构拐角处由于距离 比拟小,不适合架设钢支撑,可以用型钢焊接成短节的型钢支撑作为支撑体系. 1.2工艺原理钢支撑是支撑体系的一种形式.目前较为广泛的应用于地下工程,特别是深 基坑开挖工程中最为常见,它主要是将基坑一侧土压力通过钢支撑的作用,传递 到另一侧,与另一侧的士压力保持平衡,从而

2、使基坑处于平安的状态,钢支撑轴 力的变化能间接的反响出基坑两侧土压力变化情况,因此可以通过对钢支撑轴力 监测,正确的指导平安施工.基坑在开挖过程中,随着深度的增大,两侧土压力也随之增大,土压力通过 力的传递到围护结构上,向基坑内侧侵斜,采用刚性的型钢对撑之后,将基坑两 侧的士压力很好的平衡.以到达预期效果.2工艺工法特点钢支撑施工简单,适用性强,操作方便,时效性强,可周转重复使用.3适用范围主要使用在地下工程、深基坑工程.4主要引用标准4.1 ?地铁设计标准?(GB501574.2 ?建筑基坑工程技术标准?(YB9258)4.3 ?建筑基坑支护技术规程?(JGJ120)4.4 ?地下铁道工程施

3、工及验收标准? (GB502994.5 ?建筑桩基技术标准?(JGJ94)4.6 ?建筑工程施工现场供用电平安标准?(BG501044.7 ?建筑地基根底设计标准?(GB500074.8 ?建筑钢结构焊结技术规程?JGJ815施工方法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,支撑架设的方法、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.5.1 钢支撑拼装过程5.2 钢支撑架设方法钢支撑架设在冠梁预埋钢板上,其它各层钢支撑安装钢围楝支架牛腿后,安装加工好的钢围楝,钢支撑两端的钢围楝应保持同一水平位置.2台2

4、5t汽车吊或1台50t履带吊或龙门吊吊放钢支撑到钢支座上,并 使活动端较宽位置支撑于围护桩上.6工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程1 .基坑开挖至冠梁下1.5m后,立即放样出支撑位置线,此时挖掘机进行中部拉槽,同时在机体曲植肺安装三:2.托架、安火焊接完毕扁钢.钢支撑组拼币 开小制装第一层钢支撑,施工时拟采用一台25t的吊车在基坑外架设或采,吊起时两端轻放在支座上,固定端与冠梁预埋钢龙史点焊,以防律那下滑出为涪M篮调采用特制钢楔加塞在活动端逐施加预应力,方法：采用两台100t的汕千斤顶施加钢支撑题和力, 级加压,施加预应力到达预加轴力,且施加脚犊数糕定为亢,并采用特制铸铁楔合格i k3.第

5、一层支撑安装完毕后,进行 高后,待本层土方开挖拉槽完成后开始安装第二层钢支撑,工序内容与第一层大体相同.后期轴力监测6.2操作要点1 .材料准备：主要材料包括钢管、型钢、膨胀螺栓.材料的进场、报验等资 料齐全.2 .技术准备：仔细审核图纸,编制施工方案上报监理审批,下发技术交底.3 .人员准备：治理人员及施工人员配备齐全,提前到岗,统一组织进行平安 技术教育培训.特种工必须持证上岗.4 .设备准备：钢围楝加工的焊机切、割用的氧气焊、手电钻、吊车等设备齐 全,吊车的吨位根据施工场地情况以及钢支撑长度、重量等综合考虑,施加预应 力的千斤顶规格,根据预加轴力大小确定,但预加最大轴力不应超过千斤顶额定

6、 功率的80%所有设备必须报验合格方可进场使用.5 .场地准备：加工场地提前规划、所有地面必须硬化处理.辅助设备配备齐 全.操作要点1 .支撑架设时机钢支撑和土方开挖是两道密不可分的工序, 二者相互促进,同时也相互制约. 如何选择一个适宜的支撑架设时间是关系整个施工进度的关键.对于主体结构而 言,结构长度较长,深度较大,上下两道钢支撑间距一般在5米左右,有利于大型挖机的流水作业.每次开挖长度在15米左右,因此要做到支撑位置外露时就需 及时架设钢支撑,以保证结构平安.2 .钢支撑架设必须准确到位,并严格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

7、钢围楝在制作、 安装过程中也必须保证其稳定、强度及变形的要求.3 .连接牢固,与格构柱、围楝与围护结构连接施工钢支撑不是单独的起到内部支撑作业,它是与格构柱、钢围楝、围护结构共 同组成了一个内部支撑体系.因此他们之间必须要有一个可靠的联系方式,以确 保在外力作用下能够保证结构平安.钢支撑和格构柱的连接主要通过 U型卡箍将钢支撑固定在格构柱上.连接形 式如下列图所示：图2钢支撑和格构柱的连接钢支撑主要是分为型钢支撑和钢管支撑,因此与钢围楝连接方式也主要分为 两种.型钢支撑与钢围楝采用焊接,如下列图所示：图3型钢与钢围楝的连接钢管支撑与钢围楝采用焊接,如下列图所示：图4钢管支撑固定端和活动端与钢围

8、楝的连接4 .应力施加设计要求图5钢支撑轴力施加轴力施加时要遵循循序渐进,不断施加的方法,不能一步到位预防应力损失. 同时在用千斤顶施加预加力时,力必须大于设计预加轴力.千斤顶施加轴力后, 在用钢楔进行锁定时,会有一定的应力损失,从而降低平安系数,因此在加力初 期就要施加一个大于预应力轴力,以保证应力的保持.在实际操作中,要预先进 行试加一个力,钢楔安装到位后,要对轴力进行测算,以便监测出,期间应力损 失多少,进行屡次试验后,方可测算出应力损失大概是多少,在后期应力施加过 程中才能做到准备.表1设计轴力和预加轴力表从基坑钢支撑架设至撤除的整个施工过程中,须对钢支撑严格监测,保证其 稳定性.2

9、.支撑两端与钢围楝相接,钢围楝要求必须与围护桩密贴,在有间隙的地方 用细石混凝土充填密实.3 .钢支撑安装时,轴线偏差0 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,同时为预防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.4 .钢支撑安装前一定要检查加工成型的支撑是否垂直, 不垂直的要进行矫正; 然后将钢支撑安装在牛腿上支座上,并且紧固好.5 .为保证施加预应力时斜撑钢围楝不会水平移动,每层斜撑钢围楝须设置抗 剪凳,具体是在斜支撑中央两侧设置两个抗剪凳. 抗剪凳位置应与实际护披桩位置 相对应.7劳动力组织钢支撑施工工序较多,包含钢支

10、撑拼装,围楝加工、测量定位、托架安装、 钢围楝安装、预加轴力等工序,合理组织劳力起着至关重要的作用.为了保证每天的施工进度,需配备如下劳动力：表2劳动力配备表序号工种人数备注1钢支撑拼装、安装工18尺寸量取、现场加工、拼装2钢围楝加工、安装8型材下料、制作、打眼、安装3电工3现场用电设施的使用及维护4测量人员4基坑监测、锚索定位5平安员2负责现场全面平安工作6文明施工班3现场卫生8主要机具设备表3主要机具配备表如下序号作业名称机具设备型号规格型号单位数量备注1安装钢支撑10t龙门吊台12膨胀螺栓打眼电钻把23施加轴力液压千斤顶台24钢梁加工电焊机BS-300台65下料切割机JG-400台26钢

11、梁加工配电箱自制个207钢梁安装汽车吊25t辆28放线全站仪保卡TC402台19监测精密光学测 量滑动测斜 仪HCX-1台210监测水准仪苏光DSZ2台211监测精密水准仪DNA03台112监测水准尺苏光把313轴力监测轴力#套19质量限制9.1 易出现的质量问题超限9.2 保证举措1,增强对工人的质量意识教育.2 .增强制作、安装、焊接过程自检工作；将问题发现解决在萌芽状态.3 .建立奖惩制度,对一次达标验收率高的作业班组或者个人给予奖励,对屡 次出现不合格产品的班组进行处分.10平安举措10.1 主要平安风险分析架设不及时,导致围护结构严重变形甚至失稳.O10.2 保证举措如下：图6平安保

12、证体系钢支撑的稳定性是限制整个基坑糠！斛!要因素之一,其架设必须准确到位,并严格按设计要求施加预应力j并注而件形,斗外,从基坑钢支撑架设至 撤除的整个施工过程中,/对1支撑严测及防护,以生保其稳定性.为此, 特制定以下冲施. 平安 河量部| 工程技耒部2.对施工人员增强平安施工的教存叫喇进行专业平安检查.专职平安工程师1,进入宜工现场人员一律戴平安油,手接受入场教吉.行交底,并由机械技师对所府机械性能进行检查,合格前方可使用.4,钢支撑在运输过程中要注意交通平安,运输车尾应设置小红旗、警示灯等 平安设备.5,在安装牛腿支架、钢围楝时一定要注意在基坑顶部设防护栏,并同时安排 专人将边坡上部将杂物

13、清理干净,预防坠物伤人.6,支撑吊装时其吊车下方及支撑回转半径内严禁站人, 高空作业要系平安带. 由于钢支撑跨度较大,活荷载对其影响较大,易使支撑因震动而失稳,所以严禁 在其上放置各种物体及人员攀登和行走.7. 土方开挖时在中央槽处布置挖掘机进行开挖,预防挖土机械碰撞已经架设 的钢支撑.针对钢支撑防坠落,采取悬挂的举措：用一道1520m唯冈筋或者钢丝 纯把钢支撑箍起来挂在钻孔桩的主筋上.8,施工中需要重点做好对钢支撑安装和使用过程中的轴线偏差、钢围楝的位移的观测,如超过允许值,应迅速采取处理举措.除此要注意基坑支护结构的水 平位移及地面沉降监测.11环保举措11.1 钢支撑作业对环境造成不良影

14、响的因素钢支撑钢围楝从开始加工到后期安装整个过程中,对周边环境照成了一定的 影响,影响因素主要为：1 .钢围楝加工时的光污染2 .钢支撑架设时,噪音污染11.2 采取的相关举措11.2.1 起重吊装作业尽量减少噪音,可以安装消音装置.拼装过程,轻吊轻 放,减少噪音.11.2.2 电焊作业必须配备齐全的劳保用品.11.2.3 切割焊接等作业,施工完成后,每天做到工完料清,及时清扫焊渣并 清理.11.2.5 对余料、废料同意堆放治理,增强节能减排意识.11.2.6 加工的成品半成品应分类堆放整洁.采用标识标牌进行标识.11.2.7 现场做好文明施工和平安用电.12应用实例12.1 工程简介北京地铁

15、八号线01标西三旗站、清河小营站主体结构均采用三层钢支撑支护,跨度为20.7米,第一道采用A609 (t=14mn)厚的钢管,第二、三道采用A609 (t=16mn).两个车站交错施工,车站内部又采取流水作业方式,大大节约了钢支 撑的购置费和拼装费,为工程节约了很大本钱.12.2 施工情况钢支撑拼装、围楝焊接加工、托架加工均采用提前加工,等土方开挖至支撑 围楝作业面,在进行桩间网喷的同时,立即安排施工人员,进行打眼植入膨胀螺 栓安装托架,安装围楝,并进行背后回填,此过程根本上需要24小时完成,根本 和桩间网喷同步.然后,土方开挖继续拉槽,然后开始安装钢支撑,安装钢支撑 并施加轴力,每一施工段根

16、据工程量多少,大约耗时半天至一天时间.每一段钢 支撑从托架围楝安装到支撑安装施加轴力,一般需要三到四天时间.12.3 工程结果评价钢支撑节点均采用法兰和螺栓连接,安装及撤除方便,钢支撑根据基坑跨度, 分别加工为6m 5m 4m 3m等标准节,同时加工 2nl 1m, 0.5m等调节的非标准 节.基坑钢支撑间距设计2.5米到6米的大小不一,为提升加工效率及利用频次, 减少改造工序,通过设计变更,将第一道所用钢支撑间距调整为6米,其他钢支撑间距全部变更为3米.由于第一道钢支撑没有钢围楝,全部支撑于冠梁上.这 样,所有的钢围楝均加工为3米间距的标准节.通过上述钢支撑标准节和非标准节的配置,钢支撑在拼装过程中工作效率大