钢支撑施工方案

1、第一章、编制依据和工程概况21.1编制及施工执行依据21.2、工 程 概 况2第二章 施 工 部 署32.1 项目管理组织机构32.3 劳动力计划42.4 主要工程数量42.5 工期安排4第三章 钢支撑施工工艺53.1 土方开挖53.2钢支撑施工6钢支撑设计布置：6钢支撑施工准备：7钢支撑架设方法及流程103.2.5 钢支撑拆除13第四章 钢支撑监控量测134.1、支撑轴力监测布置134.2、轴力应变计埋设与安装144.3、轴力监测：15第五章 质量保证措施155.1钢支撑稳定的保证措施155.2 钢支撑的检验标准16第六章安全施工措施17第一章、编制依据和工程概况1.1编制及施工执行依据1、

2、北京市轨道交通首都国际机场线工程施工图设计：东直门站结构第二册 基坑支护结构和基坑支护结构（变更A版）2、岩土工程勘察报告（2005地铁详勘J-1）3、建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）4、地下铁道工程施工及验收规范（GB 50299-1999）5、建筑钢结构焊结技术规程(JGJ81-2002)6、建筑机械使用安全技术规程 (JGJ33-2001) 7、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）8、建设工程施工现场供用电安全规范（JG50194-93） 9、建设工程施工现场安全、防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准(DBG01-83-2003)10、国家和北京市有

3、关施工的法律法规 1.2、工 程 概 况车站位于东二环路东侧东直门外大街路北侧，东西走向，车站主体上下共四层，地下一、二层为站厅层，地下三层为设备层，地下四层为站台层。车站地面设4个出入口、3组风亭、一组冷却塔。车站起于K0+000，止于K0+196.15，主体采用明暗挖施工，从东向西依次分为：安全线（暗挖单跨单拱结构）、A区（单层暗挖双联拱）、B区（四层双跨矩形框架结构）、C区过折返线段 、D（五层三跨矩形框架结构），具体见东直门站施工平面图。明挖段B、 D区明挖基坑深约2826米，其中B区主要采用排桩内支撑和锚索支护体系，桩长33.96米，共设4层横撑（换撑增加1道），东侧角撑4层、西侧角

4、撑2层；C区基坑深6.5米，采用土钉墙支护，D区上部采用排桩锚索支护体系（5层锚索），下部采用排桩内支撑、锚索支护体系（2层横撑和角撑）。具体见附图2、3。第二章 施 工 部 署2.1 项目管理组织机构 为保证钢支撑按期优质完工，将严格按照既定的施工计划，合理安排施工，合理安排机械设备和劳动力计划，监督落实计划中每个节点的实际完成情况，及时制定出相应有效措施，确保工程单项工期目标和质量目标的实现，项目部成立如下组织机构： 总负责：杜引社 副经理：陈志让 技 术：王彦臻 杨光梦 质 量 ：李养养 安 全 ：吕开瓶 工 长： 陈明权 2.2 主要机械设备 具体见机械设备一览表。机械设备一览表编号机

5、械类型数量备注110t龙门1台216t吊机23150t液压千斤顶2台4电焊机5台5pc220挖掘机5台6自卸汽车10辆2.3 劳动力计划生产、技术管理人员：6人；设备操作人员：6人；普工：30人；电工：2人；钢筋工：6人；测量工：2人，共计52人。为便于管理，劳动力使用时，根据专业工作性质，将其编为三个作业队，即钢支撑加工作业队、钢支撑安装作业队、土方开挖施工作业队，进行默契配合，交叉流水作业。2.4 主要工程数量主体基坑钢支撑及钢围檩主要为600钢管、I45c工字钢、钢板t=20及t=12，其总量为钢管约592.4 t 、工字钢约310.5 t 、钢板约120t、基它材料约45t 。2.5

6、工期安排 钢支撑安装是在护坡桩施工后进行，计划于2006年5月10日开始架设，至2006年7月30日结束。第三章 钢支撑施工工艺3.1 土方开挖土方开挖原则：竖向分层，纵向分段，中部拉槽。根据钢支撑、锚杆设计位置及现场实际等情况，拟将基坑竖向分6层，竖向分层高度根据支护结构尺寸以及挖掘机开挖能力确定。 钻孔灌注桩和降水施工结束后，首先进行土方开挖工作，其中B区土方开挖纵向分六层进行，第一层为现况地面至冠梁底，开挖深度约为2.0m，完毕后开始进行帽梁、挡墙的施工，施工第一道钢支撑，钢支撑施工于冠梁上，中心位置为设计冠梁中心，标高为地表以下-1.5 2m，与此同时开始进行第二层中部拉槽，槽顶边沿距

7、两边护坡桩内侧须留置2m宽的土台，拉槽坡度为1：0.5，以利于挖掘机进行以下土方的开挖。开挖至第二道钢支撑下50cm，支设第二层钢支撑，第三、四道钢支撑施工相同。D区在标高23.4和18.4位置设置钢支撑，具体施工参考B区施工。施工注意事项： 1.土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖，避免挖土机械碰撞已经架设的钢支撑。 2.沿围护桩两侧各留2.0m宽平台，充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，又可利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水和喷锚施工，在钢支撑架设完毕后，进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。3.基坑开挖过程中及时架设钢支撑，保证基坑正常开挖及保证在加载卸载过程中围护结构

8、的受力符合设计。3.2钢支撑施工钢支撑设计布置：东直门车站主体明挖基坑围护结构分为B区和D区段，其中B区在基坑西侧设置5层角撑，东侧设置2层角撑，其余均为垂直横撑，基坑横撑共设置4层,纵向间距3.6米，每层设置12根横撑；支撑采用=600mm，=16mm的钢管。首道钢支撑撑在冠梁上，施工时注意预埋预埋件，其余采用钢围檩（钢围檩采用两根45c工字钢并放焊接）。D区基坑在标高23.4 和18.4标高设置2层支撑，横撑间距3.3 米，每层设4道；角撑四角全设，支撑采用=600mm，=16mm的钢管。钢支撑支撑轴力设计值和预加轴向压力具体值见下表。B区横支撑参数表支撑层数垂直支撑轴力（KN）45度角撑

9、轴力（KN）轴力设计值预加轴向压力轴力设计值预加轴向压力第一道撑（40.6）21680303112（东侧）第二道撑（35.2）448160627224（东侧）第三道撑（28.9）605200847280（东西侧）第四道撑（24、19.1）4220591140（西侧）换撑（17.64）420588D区横支撑参数表支撑层数垂直支撑轴力（KN）45度角撑轴力（KN）轴力设计值预加轴向压力轴力设计值预加轴向压力第一道撑（23.4）7281001019140第二道撑（18.4）592100828140 钢支撑施工准备：支架、围檩、钢支撑活络头与固定端及装配件的加工、预埋1、腰梁支架安装：钢支撑腰梁支架采

10、用L80X8角钢焊接三角支架而成，为增加支架的稳定性支架纵向采用角钢L100X10通长焊接连接。角钢支架通过M25膨胀螺栓锚固在既有围护桩上，支架每桩设置，每个支架设2个膨胀螺栓，上下中心间距300mm，具体细部尺寸见腰梁支架图。 2、钢围檩：第一层钢支撑直接支撑于帽梁上，凿出帽梁上预埋件，与预埋钢板相焊接，以下各层钢支撑架设于钢围檩上，钢围檩采用45c工字钢两根并放，中心距22.4cm。工字钢桩侧为2.0cm厚的通长钢板；基坑侧焊接2.0cm厚加强钢缀板，腹板位置设置2.0cm后的加强肋板，每桩设置。围檩设钢支撑处焊接2.0cm厚加强钢缀板，腹板位置增加3道加强肋板。围檩角部采用一块20厚钢

11、板直角弯折与钢围檩焊接。为防止钢围檩倾覆和减轻腰梁对支架的压力，采用25钢筋通过锚固在围护桩M25膨胀螺栓与腰梁连接。3、钢支撑固定端：钢支撑固定端由两段组成，首段采用方形钢管（t20,L=260）与端头封板（450X450X20）焊接而成 ，用以增加固定端的刚度； 施工时固定段通过端头封板与腰梁缀板焊接连接；方形钢管另一端通过焊接钢管法兰盘作为与钢支撑的连接端，钢管内部增设十字形加劲肋，固定端与钢支撑连接采用螺栓连接，具体细部尺寸见固定端构造图。4、钢支撑活动端：钢支撑活络端头由两段组成，首段采用对扣2个焊接槽型钢（ 310X135X20）与端头封板（450X450X20）焊接而成 ，槽型钢

12、间距40mm，中间空隙用以穿设楔块；活络头通过端头封板与腰梁缀板焊接连接；另一段采用钢管焊接法兰盘作为与钢支撑的连接端，钢管内部焊接双室方钢管（t20,L=500）作为钢管内部的加强肋，两段通过承插连接，通过千斤顶加预应力穿设楔块固定，具体细部尺寸见活络端头构造图。5、在钢支撑活接头箱室两端各焊有千斤顶支托架，以便由千斤顶施加预应力，支托架采用1.2cm厚的钢板加工，主背钢板与钢管间（钢管外侧）每侧各焊有2道2.0cm厚的外肋板，以承受千斤顶方向轴力。由于钢支撑较长，需分段加工，现场组合。支撑运输前需对构件进行编号，运至现场进行拼装，组装为成型的单根钢支撑。钢支撑架设方法及流程 钢支撑架设与基

13、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。（1）钢支撑架设流程 1、基坑开挖至第一层土下时，即帽梁下50mm后，立即放测出支撑位置线，凿出帽梁内的预埋钢板焊接活络头和固定端头，并开始吊装第一层钢支撑，施工时拟采用一台10t的龙门在基坑内架设，固定端与帽梁内钢板点焊，以防支撑水平滑动；活动端微调采用特制钢楔加塞施加预应力，方法：采用两台150t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，按照支撑设计预加轴力控制值，当压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔

14、子塞紧。由于B区首道钢支撑无型钢支架，采用在冠梁预埋钢板上焊接槽型钢板，防止钢支撑掉落。2、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：1、型钢支架是与护坡桩采用膨胀螺栓相连；2、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。3、为保证角撑施加预应力时钢围檩不会水平移动，每层钢围檩在角撑位置设置抗剪凳, 腰梁斜撑节点构造图如下：3、以下架设第三道及第四道钢支撑，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。钢支撑组拼吊 装 钢支撑施 加 预 加 力 楔 块 锁 定安设牛腿

15、钢围檩施工监测 钢支撑架设流程图 （2）钢支撑架设方法 1.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。 2.护坡桩上钻孔安装型钢支架和加工好的钢围檩。钢支撑两端的钢围檩应保持同一水平位置。 3.将钢支撑活络头和固定端头与钢支撑端头板采用螺栓连接，组装成为成型的单根钢支撑。 4.用龙门吊吊放钢支撑到型钢支架。校准位置后将活络头和固定端焊接在钢围檩缀板上固定。 5.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。6.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。7、在活动端沿支撑两侧对称逐级加压，按照支撑设计预加

16、轴力控制值，当压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧固定。 确保钢支撑稳定的技术措施 钢支撑拼装过程 a.钢支撑在拼装时，轴线偏差在2cm之内，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。要有钢支撑支托措施，同时用于微调的钢楔也要串联，防止坠落。 b.钢支撑安装前一定要检查钢管的垂直度，若不垂直要进行矫正；然后将钢支撑安装在牛腿上，并且紧固好，必要时可在钢支撑中部架设临时支撑，确保钢支撑吊装上就只有很小的自重下挠度，便于加预应力固定。 c.所有钢支撑装配件的钢板加工以及钢管焊接加工都必须双面满焊。在有内肋板焊接过程中无法双面焊接的，宜采用坡口焊接方式。 基坑

17、开挖过程 采用中心挖槽法或小挖掘机开挖钢支撑附近土方，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护坡桩。 钢支撑拆除 （1）钢支撑拆除步骤 最下层钢支撑等到车站底板结构施工完毕且砼达到强度后进行换撑，待边墙和顶板施工完毕且砼达到强度后拆除，以此向上，待顶板施工完毕后逐步拆除上一道钢支撑。 （2）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。用龙门或汽车吊将钢支撑托起，在活动端设2台150t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，最后将支撑吊出基坑。第四章 钢支撑监控量测4.1、支撑轴力监测布置支撑轴力测点布置见附图四。4

18、.2、轴力应变计埋设与安装 应变计安装示意图1、安装时按图套上标准芯棒，两端外侧面必须与安装架外侧面齐平，然后用扳手拧紧两只M10螺钉。2、将装好标准芯棒的安装架焊接在钢支撑表面（选好的安装点）,一般电焊在支撑的两侧面对称焊上，最好是支撑的轴线两侧各焊一只。焊接时应变计必须与支撑轴线平行，最好是重合。标准是电焊牢固即可，焊点在安装架的两侧面与支撑的结合处。3、松开两个M10螺钉，从一端取出标准芯棒，再把标准芯棒装入另一付安装架内继续进行下一只的安装焊接。4、待本次安装架全部焊接完毕后，此时早已焊接的安装架也已冷却，就可以进行应变计的正式安装了，安装时把应变计从一端慢慢的推入安装架内，到位后再把

19、两只M10螺钉拧紧即可。此项应注意以下两个问题：、把应变计推入安装架时必须注意：、千万不要让应变计弯曲变形，要平稳的推入。、千万不要让应变计扭转变形，要在自由状态下推入。、应变计到位后必须与安装架的两端外侧面齐平。、拧紧M10螺钉时必须注意：、接上频率读数仪，在拧紧前测一次频率值（f1）。、拧紧M10螺钉时必须观测应变计的频率值（f2），此时频率应控制在f2= f1±100Hz之内，两只螺钉应相应地慢慢的拧入，直至拧紧为止，千万不能拧紧一只后再拧另一只。若是超过f2时，可松开M10螺钉，把应变计轻轻转动一个方向后再拧紧螺钉，如此反复，直至把f2完全控制在规定范围内。E、应变计安装完毕

20、后，记下安装时的零点频率值及当时温度值即可。4.3、轴力监测：支撑轴力根据设计确定，设计轴力值的80确定为警戒值。；第五章 质量保证措施5.1钢支撑稳定的保证措施1.基坑开挖应严格遵守“分层开挖”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。 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

21、，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，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。 3.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。 3.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。5.2 钢支撑的检验标准1、外观检查标准型 钢项 目允许偏差（mm）截面几何尺寸±4钢 支 撑侧弯矢高15扭曲h/250且<10.0翼

22、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3 2、支撑构件的安装标准项 目允许偏差（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±20.0 3、施加预应力质量检验评定标准项 目允许偏差（mm）横撑预应力施加后轴线偏移50 4、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，如果超出允许范围，应及时卸荷，调整处理后方可继续时施工。钢支撑的挠度不应大于1/400的支撑长（不含初始变形）。根据本基坑宽度等因素综合考虑定为5cm。第六章安全施工措施 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，并严格按设计要求施加预应力，并注意观测其变形，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及防护，以确保其稳定性。为此，特制定以下措施。 1、进入施工现场人员一律戴安全帽，并接受入场教育。 2、对施工人员加强安全施工的教育，定期进行安全检查专业安全检查。