双鹤湖钢支撑作业指导书

1、郑州航空港区双鹤湖中央公园地下空间一标钢支撑作业指导书 单位： 中铁四局集团有限公司 编制： 复核： 审批： 中铁四局集团郑州航空港区双鹤湖中央公园地下空间一标项目部2016年4月有效期：2016年4月5日2016年12月30日2中铁四局郑州航空港区双鹤湖中央公园地下空间一标目 录1.编制依据12.工程概况12.1设计概况13.工程重难点分析23.1钢支撑法兰盘不垂直23.2预埋钢板与钢支撑接触面不垂直24.施工进度计划25.施工工艺技术25.1施工准备35.1.1技术准备35.1.2机械进场准备35.2材料进场验收35.3槽钢连系梁安装45.3.1槽钢连系梁安装45.4 钢支撑预拼装45.4

2、.1钢支撑的结构形式45.4.2钢支撑配节及预拼装55.5钢支撑吊装55.6 钢支撑安装65.6.1钢支撑安装原则65.6.2钢支撑安装65.6.3轴力计安装75.6.4预应力施加85.6.5预应力复加85.7钢支撑安装容许偏差85.8 钢支撑拆除95.8.1钢支撑拆除施工工艺及控制要点96.资源配置计划96.1材料配备计划96.2主要施工机械设备计划106.3 主要施工人员配置计划107.施工安全保证措施107.1 钢支撑拼接与安装107.2 吊装作业117.3 钢支撑“三保险”措施117.3.1安装一保险“托”117.3.2安装二保险“顶”117.3.3安装三保险“挂”127.4 临时用电

3、128.其他技术保证措施1215 郑州航空港区双鹤湖中央公园地下空间一标钢支撑作业指导书1.编制依据（1）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；（2）钢结构设计规范（GB50017-2003）；（3）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）；（4）建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）；（5）钢结构工程施工及验收规范（GB50202-2002）；（6）建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）；（7）建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012)；2.工程概况2.1设计概况本标段联络道建筑面积约为4.6万平米（约2.5公里），管廊建筑面积约为1.99万平米（约2

4、.5公里）。联络道标准宽度为12.4米，高6.6米。主线设计为三车道，单向逆时针行驶（局部双向），与路径周边地块地下车库进行有效连通。管廊的线型走向与所在鹤首外环路的走向一致，标准段宽度为6.4米，高3.2米，设于道路的人行道下方。管廊内设2个舱室，一舱内收纳电力缆线和通信电缆，另一舱收纳供热管、中水管和给水管。车道联络道底最小挖深6.6m，高路河位置最大挖深17.596m。图2.1-2 鹤首外环路下的联络道、管廊标准横断面车道联络道区段架设横向钢支撑，长度分别为15m,纵向布置间距为8.4m，设置竖向临时立柱。基坑围护桩采用800mm钻孔灌注桩，桩长分别有12m、18m、28m，圈梁断面设计

5、尺寸为800mm×1200mm，砼围檩断面尺寸为800mm×1300mm，车道联络道内侧圈梁每8.4m安装100cm×100cm,厚度为12mm悬挂式钢板，沿基坑深度方向布置一道钢管支撑。3.施工进度计划根据总体施工计划及现场土方开挖进度，2016年4月10日可以开挖联络道车道第一层土方，土方开挖进度与支撑架设进度基本一致，边挖边撑，最大限度减少基坑无支护时间。计划于2016年7月15日完成基坑内所有钢支撑(不含换撑)架设施工。4.施工工艺技术当土方开挖至支撑顶部设计标高后进行钢支撑安装，在地面上进行钢支撑预拼装，验收合格后分节吊装至基坑内进行安装。 图5-1 钢

6、支撑安装施工工艺流程图4.1施工准备4.1.1技术准备在钢支撑架设施工工序展开之前，组织相关施工人员及管理人员召开钢支撑安装与拆除交底会，着重介绍钢支撑架设总体施工要求，质量和安全目标，强调施工质量和施工安全的重要性，增强施工人员的质量意识和安全意识，熟悉掌握施工总体技术要求，并明确工期进度安排。4.1.2机械进场准备对钢支撑施工过程中所需的机械设备，要提前筹划，提前进场，主要设备包括50t吊车、液压千斤顶，对所需的吊具、工具进行调试和保养，确保施工的正常运行。液压千斤顶必须附有压力表，以及有效的标定证书。4.2材料进场验收钢支撑进场后全部运输至圆弧顶内环硬化的场地临时存放，并及时报项目部组织

7、验收工作，具体验收工作内容如下：（1）钢支撑供货厂家资质及产品合格证；（2）型钢钢材原材进场质量证明和试验报告；（3）高强螺栓、膨胀螺栓等重要配件合格证和检测试验报告；（4）钢支撑焊缝及结构尺寸检查，包括钢支撑顺直情况、螺栓孔完整情况、防锈处理情况等。4.3槽钢连系梁安装4.3.1槽钢连系梁安装当土方开挖至支撑顶部设计标高后进行连系梁安装掏槽，在临时立柱两侧焊接钢支撑托架，托架采用450mm*300mm*12mm，400mm*300mm*12mm钢板（预先加工成型），托架直接焊接在临时立柱上，顶面标高满足设计要求。格构柱与横撑连接如下图所示。图5-3 格构柱与横撑连接图 单位：mm托架安装完成

8、后，由50T吊车将已拼接好的连系梁架设格构柱上,然后再将连系梁与格构柱焊接牢固。在与前一节连系梁结合处位置，用二块连接板将结合处焊接牢固。4.4 钢支撑预拼装4.4.1钢支撑的结构形式（1）活络端头活络端头类似于“抽屉”结构，由插销头及插座头组成，插销头由端头钢板、双槽钢伸缩杆、加劲肋板等部分拼装焊接而成，双槽钢伸缩杆置于插座头钢管内，在液压千斤顶的作用下，可实现伸缩功能，从而调整支撑长度。活端头的钢管规格应和拼接段的钢管规格相同。现场使用的活络头长度为1.45m，一般调整长度控制在10-20cm。（2）拼接段钢管支撑钢管之间采用法兰连接，法兰盘之间连接采用M24×80高强螺栓连接，

9、连接时螺栓下设高强弹性垫圈。4.4.2钢支撑配节及预拼装1、钢支撑预购及预拼前先按照基坑宽度计算出钢支撑的配节长度。2、根据选定的配节形式，在地面上进行预拼装，拼装好后放在平整的地坪上检查支撑的平直度及支撑管接头连接是否紧密、有无破损或变形、端头是否平整，经检查合格后用红油漆在支撑上编号，标明支撑的长度、安装的具体位置里程。4.5钢支撑吊装第一道钢支撑采用50t汽车吊吊至基坑，整根进行吊装，最长钢支撑总长为15.6m，重约5t。整个吊装过程中最大工作半径约12m，根据50t汽车吊起重参数可知：当工作半径为12m时，吊车臂长25.4m，最大起吊重量为7.95t，完全满足吊装要求，如下表所示：表4

10、.5-1 120t汽车吊起重性能特性表500t汽车吊起重性能表工作 半径(m)主臂长度（m）10.8m主臂14.45m主臂18.1m主臂21.75m主臂25.4m主臂32.7m主臂40m主臂ttttttt3.050.52828243.542.2282824184.037.0282824184.533282824185.030.228282418135.527.526.525.623.218136.0252423.521.518136.522.722.321.819.918137.507.020.720.32018.416.8137.507.518.918.618.517.115.7137.50

11、8.017.417.11715.914.812.307.508.515.9515.715.614.6514.011.67.509.014.3514.214.113.513.2011.07.509.512.8512.712.5512.4510.57.5010.011.7011.5511.4511.410.07.311.09.759.69.59.459.16.812.08.208.187.958.36.313.07.06.856.756.77.555.914.05.855.755.76.55.5第二道钢支撑采用50T汽车吊至基坑，分段进行吊装，最长钢支撑总长为15.6，下基坑将支撑拼装成两段，按顺

12、序先吊装带有固定端的一段，然后吊装带有活络头的第二段。按本标段最终钢支撑进行验算，本基坑围护结构最长钢支撑采用609，t=16mm，总长15.6m，计算重量为5吨。拟采用20mm钢丝绳进行吊装作业，钢丝绳公称抗拉强度为1400KN/mm2。钢丝绳允许拉力按下式计算： 钢丝绳的允许拉力（Kg）； 换算系数，按建筑施工手册（第四版）表14-4取用，=0.85；Fg钢丝绳的钢丝破断拉力总和，按建筑施工手册（第四版）表14-2取用，Fg=211.5KN；K钢丝绳的安全系数，按建筑施工手册（第四版）表14-5取用，K=8. =0.85*211.5/8=22.47KN姑：总的允许拉力F=Fg*6=22.4

13、7*134.83KN要起吊的钢支撑总重：Q=5*9.8*10-3=48.7KNF>Q故：满足要求4.6 钢支撑安装4.6.1钢支撑安装原则钢支撑安装必须遵守基坑开挖中时空效应的规律，严格按照先撑后挖，随挖随撑，限时作业的原则，尽量缩短基坑无支撑暴露时间，有效控制基坑变形量。支撑安装标高必须严格按施工图要求进行。4.6.2钢支撑安装1钢支撑安装位置应符合设计要求，支撑上的法兰螺栓全部要求拧到拧不动为止，相邻、螺栓反向安装，另外活络头两侧易错开设置。所有钢支撑端部的牛腿要焊接牢固。钢支撑上严禁行人、载荷，钢支撑严禁机械碰撞。2、钢支撑两端的固定端与活络段，必须采用花篮螺丝做成的拉筋进行保护，

14、防止钢支撑坠落。钢支撑的固定端与活络端必须焊接这种钢板，并且与拉筋连接，对钢支撑起到保护作用。另外钢支撑两端头还需分别焊接2个L型钢板，将钢支撑挂在预埋钢板上，便于轴力的施加。 图4.6.2-1钢支撑悬吊保护示意图4.6.3轴力计安装 （1）采用专用的轴力计安装架固定轴力计，将安装架圆形钢筒上没有开槽的一端面与支撑的活络头上的钢板电焊焊接牢固，电焊时必须将钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。（2）待焊接冷却后，将轴力计推入安装架圆形钢筒内，并用螺丝（M10）对轴力计进行固定和调节，保证轴力计与钢支撑中心同轴。（3）将读数电缆接到基坑顶上的观测站；电缆统一编号，用白色胶布绑在电缆线上做出标识，电缆每

15、隔两米进行固定，外露部分作好保护措施。 图4.6.3-1 支撑轴力计埋设实景图 图4.6.3-2 轴力计 4.6.4预应力施加 钢支撑吊装到位，不要松开吊钩，将两端活络头子拉出放在钢围檩或钢牛腿上，再将2台100T液压千斤顶放入活络头子顶压位置，并注意保持千斤顶行走一致。预应力施加到位后在活络头子中锲紧垫块，并固定牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装。钢管支撑预加力按设计轴力的30%40%施加，施加每级轴力后应保持压力稳定10min后方可施加下一级轴力；预加轴力至设计规定值后，应在压力稳定10min后，方可按设计轴力值进行锁定。下道支撑施加预应力后，需对其所有上部支撑复

16、加预应力，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。表中为支撑轴力，斜撑轴力按表中数值乘以1.4。表4.6.4-1 标准段支撑设计轴力（KN）支撑道数支撑设计轴力支撑预加力第一道支撑400200第二道支撑1808800注:本表适用于868区段基坑支撑轴力4.6.5预应力复加支撑应力复加以环境监测数据检查为主，以人工检查为辅。环境监测主要是测量支撑轴力变化。由于钢支撑对环境变化较为敏感，其支撑的预应力往往容易损失，原因主要有以下几点：（1）施工过程中，钢支撑活络头松动；（2）钢支撑安装过程中钢管间连接不紧密；（3）基坑围护体系的变形；（4）下道支撑预应力施加

17、时，基坑可能产生向坑外的反向变形，造成上道钢支撑预应力损失；（5）换撑过程中预应力的重新分布。假若轴力值减小，应及时复加预应力。人工检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内单根松动的支撑轴力（以榔头敲击无控制点的支撑活络头塞铁，视其松动与否决定是否复加）。复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑，监测数据支撑轴力低于预应力值的支撑应复加预应力。根据支撑轴力监测数据检查须复加预应力的，复加应力的值应控制在预加应力值的110%之内。4.7钢支撑安装容许偏差1、同层支撑中心标高高差不大于30mm；2、支撑构件两端的标高差不大于20mm；3、支撑与中间立柱水平轴线偏差不大

18、于30mm；4、支撑水平轴线偏差不大于30mm；5、中间立柱垂直度偏差不大于基坑开挖深度的1/300。4.8 钢支撑拆除4.8.1钢支撑拆除施工工艺及控制要点钢支撑拆除的过程其实就是钢支撑安装的“倒换”过程，主体结构底板强度应达到设计要求的90%后，方可拆除。钢支撑拆除时应逐级释放避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。1、钢支撑拆除流程：龙门吊就位、钢丝绳扣扎支撑吊机缓慢提升至钢丝绳拉紧无松软吊索工检查钢丝绳捆扎情况，确保牢固活络节内安放千斤顶施加顶力撤除钢楔解除顶力，同时卸下千斤顶支撑杆体下放、拆除高强连接螺栓拆开支撑杆体，各部分节吊出。2、钢支撑拆除时应随时观察围护结构的变形，

19、必须作好钢支撑拆除阶段周围施工监测点的量测和量测记录，切不可盲目施工。3、钢支撑卸荷及拆卸要结合结构施工，按照规定程序进行，以免发生安全事故。在卸掉钢管支撑之前，操作工人与吊机的吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动，伤及工人。5.资源配置计划5.1材料配备计划在工程开工前，由物资机械部具体负责钢支撑施工所用材料的采购组织工作，主要有分节钢支撑、固定端、活络头、牛腿托架等，并按规定的材料供应计划组织进场，并完成材料进场后的检查验收和报审、报验工作。主要施工材料配备计划见表6.1-1。表5.1-1主要施工材料用量计划序号名称规格型号单位数量备注1钢支撑A609壁厚16mmm46302三角托架

20、1个5003钢板450mm*300mm*12mm块1004钢板450mm*300mm*12mm块1005悬挂式钢板1000mm*1000*12mm块5905.2主要施工机械设备计划钢支撑安装及拆卸时，主要使用的机械设备配备计划见下表。表5.2-1钢支撑安装及拆除设备表序号机械名称规格型号数量(台)备注1汽车吊50t13千斤顶QF-10045.3 主要施工人员配置计划具体管理人员及施工人员配备计划见下表。表6-3 主要管理人员一览表序号姓名职务联系电话备注1黄卫兵项目经理159551182272郑久富执行经理150374397663马文开总工程师177822123314罗盼璇副总工1868477

21、35635张 璞总经济师139650982796杨志祥安全总监139497876197胡岐山总会计师157205177608于洋工程部长136398806869王敬东试验室主任1889552955510时凡凡安质部长1895352131111方由库生产副经理1503710569512华文彬生产副经理1883812928213胡庆尧物机部6-4 施工人员配备计划表序号岗位人数职责备注1起重工5钢支撑，钢围檩，材料及配件的吊装2电焊工6预埋铁、支架、钢垫箱的制作焊接3电工1电器设备，现场施工用电4普工87.施工安全保证措施7.1 钢支撑拼接与安装1、钢支撑进入施工现场后需

22、做全面的检查验收，焊缝满焊，焊缝表面要求焊波均匀，不准有气孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象，并进行试拼装，不符合要求的不准使用。2、钢管支撑连接螺栓一定要全数栓接，不能减少数量，以免影响拼接质量。3、钢支撑安装位置应符合设计要求，活络头宜两侧错开设置，支撑两端头应设置固定措施，所有钢支撑端部的牛腿要焊接牢固。钢支撑上严禁行人，严禁机械碰撞钢支撑。4、监测异常后，及时按设计要求施加预应力，预应力施加至设计要求加钢楔（塞铁）顶紧后，方可拆除千斤顶。施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近允许值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力

23、稳定，确保基坑安全。5、严禁支撑在施加预应力后由于和预埋件不能均匀接触而导致偏心受压；在支撑受力后，必须严格检查并杜绝因支撑和受压面不垂直而发生突变，从而导致基坑侧墙水平位移持续增大乃至支撑失稳等现象发生，如因轴力测试感应器引起的失稳、变形，应及时进行纠正。7.2 吊装作业起重作业人员是特殊工种，经培训考试合格后，持证上岗。在作业前了解、熟悉起重机械性能，掌握使用的起重信号，并在操作中严格遵守操作规程的规定。钢支撑吊运必须使用与之长度、重量与安装作业半径相匹配的起重机，并配置与起吊吨位相适应的钢索吊具，在吊运过程中进行监控。现场施工指挥人员在起重机械和起重工相互通视的地方，按规定的起重信号指挥

24、作业，吊装作业由经过体检合格的人员担任。若遇大风、大雨、大雾、大雪等恶劣天气条件时停止起重吊装作业。7.3 钢支撑“三保险”措施7.3.1安装一保险“托”钢支撑安装前先在地面进行预拼接以检查支撑的平直度,其两端中心连线的偏差度控制在±20mm以内,经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用，将钢支撑吊装慢放到焊接好的牛腿托架上，使托架受力均匀，以防托架受力不均发生坠落事故。7.3.2安装二保险“顶”1、用吊车将支撑吊装到位，同时用千斤顶及时准确地按设计要求施加预应力，将支撑顶紧，支撑端头与围护桩的缝隙用细石混凝土填塞，防止支撑因局部受力过大而失稳。2、预应力施加前，必须对油泵及千斤顶进行标定，使用中要经常校验，使之运行正常，确保量测的预应力值准确。预应力施加中，必须严格按照设计要求分步施加预应力，通过检查螺栓、螺帽，无异常情况后，施加第二次预应力，达到设计要求。7.3.3安装三保险“挂”1、在钢支撑安装“托”、“顶”到位后，进行钢支撑第三道保险安装，即“挂”。所谓挂就是用一道钢丝绳把支撑箍起来挂在圈梁上。2、在进行三保险安装的同时也要密切联系监测，科学合理布置监测点，并定时监测，把监测的结果及时报项目总工程师和项目经理，进行监测数据分析，防止地面沉降和桩体位移、变形。7.4 临时用电认真做好施工现场临时用电设计，