钢管组合内支撑支护技术

钢管组合内支撑支护技术一、工程概况绍兴市人民检察察院办案专业业技术综合用用房地下室基基坑开挖面积积近4500平方米，土方方开挖量约为为380000m3，挖土深度大大范围为6.8500m，局部电梯梯井坑部位深深度8.4500m。本工程西、南南侧为住宅区区，东侧为舜舜江路人行道道，北侧人民民东路，路南南有一条河，道道路地下管线线密布，场地地周围环境复复杂。土方开开挖范围内土土质情况为淤淤泥质粘土和和粉质粘土，如如采取的措施施不当，极易易造成基坑大大范围内槽壁壁塌方等问题题。工程施工工场地狭窄，给给施工机械的的场布及施工工道路、车辆辆运行等组织织安排带来极极大难度。围护围护体系采采用φ650三轴水泥搅搅拌桩，内插插500×2200×100×16H型钢的组合合型钢水泥土土搅拌墙；900×5550钢筋混凝土土压项梁+φ630t110mm钢管内支撑撑体系。本工程组合内支支撑材料采用用φ630、φ426、φ377装配式钢管管。二、技术创新点点钢管组合内支撑撑支护技术是是利用组合式式钢结构构件件灵活可变，承承载强度高，装装拆方便，可可重复多次利利用；具有施施工方便、摊摊薄成本低、资资源损耗少等等特点。三、技术施工要要点1、施工顺序放线→土方分段段开挖至-33.450m→施工砼护坡→分段支设压压顶梁砖胎模模→砖胎模外表表抹灰刷隔离离剂→浇注压顶梁梁砼→养护→钢管支撑梁梁施工→挖土方2、施工方法2.1测量放线线：按照工程程的已知控制制轴线、控制制点（桩位控控制线），放放测到基坑边边线，在边线线的控制点用用不小于1m长的φ10钢筋作好标标志。2.2压顶梁的的地槽、砖模模施工。因--3.450m的土为淤泥泥土，地槽，砖砖模施工采取取分段施工，采采取边挖土、边边铺砼垫层、边边砌砖模、边边抹灰的四边边方法施工，每每施工段长度度约10m左右。地槽槽开挖时，按按着梁的控制制线，用钢丝丝或鱼线拉成成通线，按线线开挖。砌砖砖模进也按线线砌模，砖模模砌好后铺设设砼垫层。2.3压顶梁砖砖模砌筑后，要要由测量放线线和质量检查查人员进行检检查，确认标标高，轴线都都准确无误的的情况下，在在砖模内涂刷刷隔离剂。2.4钢筋绑扎扎：钢筋绑扎扎时，就应严严格控制钢筋筋的规格、尺尺寸、间距、锚锚固以及搭接接长度，严格格控制支撑梁梁的有效断面面尺寸，使之之符合设计及及规范要求。钢钢筋接头应相相互错开，在在同一截面上上，受拉区不不得超过25%，受压区不不得超过50%。采用对焊焊接头时，焊焊接应饱满、光光洁，中心位位移不得超过过2㎜，钢筋保保护层必须使使用垫块垫起起，梁侧保护护层采用吊块块固定。2.5浇注砼：：砼浇注前应应先清理梁内内及钢筋上的的杂物，检查查钢筋模板梁梁面尺寸是否否符合设计及及规范要求。砼砼采用C25商品混凝土土泵送。砼浇浇捣应按顺序序依次浇捣，浇浇捣使用插入入式振动棒，振振动距离应小小于振动棒作作用半径的1.5倍，不得漏漏振，也不得得插入一点振振，每一点振振捣时间为20～30S，振动棒应应避免碰撞钢钢筋、模板。2.6养护：砼砼浇筑完终凝凝后即可进行行浇水养护，砼砼强度要达到到80%以上后施工工钢管支撑梁梁。砼强度以以同条件养护护下的试块试试压结果为判判断依据。3、压顶梁-33.450m以上边坡支支护施工土方开挖至-33.450m后，在做压压顶梁的同时时，60厚C15砼护坡施工工，人工修土土好后进行砼砼锚固。4、钢管组合内内支撑安装⑴钢牛腿安装基坑四周的钢牛牛腿应控制在在一个水平面面，高差应小小于20mmm。每个钢牛牛腿应与压顶顶梁锚固在一一起，锚固钢钢筋的长度、数数量应符合规规范要求，锚锚固钢筋与钢钢牛腿钢板焊焊接牢固。⑵主支撑安装主支撑（ZC11）采用φ630×110焊接钢管作作为杆件，（ZC2）采用φ426×9焊接钢管作作为杆件；主主材采用长12m、9m、6m、3m等多种长度度规格的模数数定长钢管，长长度方向接长长采用法兰螺螺栓连接；安安装主内撑遵遵循“先长后短，减减少接头”的原则优先先使用标准节节（节长122.0m），最最后一节根据据实际需要截截料使用。钢管切割采用氧氧气乙炔气体体火焰切割，电电孤焊接，焊焊接质量达到到II焊缝要求。主支撑安装前，根根据围护设计计在现场测量量后，要坑边边进行预拼装装，并进行弯弯直度调整，按按节编号后进进行现场就位位，吊装采用用25吨汽吊配合合塔吊进行吊吊装就位，两两端与压顶梁梁上的钢牛腿腿电焊固定，中中间采用法兰兰螺栓连接。⑶稳定系撑安装装稳定系撑（ZCC2）采用φ426×9焊接钢管作作为杆件，主主材采用长9m、6m、3m等多种长度度规格的模数数定长钢管，长长度方向接长长采用法兰螺螺栓连接；最最后一节根据据实际需要截截料使用；安安装前进行预预拼装，采用用25吨汽吊配合合塔吊单根一一次吊装就位位，二端与主主撑采用电焊焊连接，焊缝缝为II级焊缝。⑷八字撑安装八字撑（ZC33）采用φ377×7焊接钢管作作为杆件，八八字撑下料、安安装按图纸进进行，进行现现场放样，八八字撑预拼装装时，与压顶顶梁、主内撑撑接触部位应应尽量紧密，相相交接部位事事先进行细部部大样设计，相相惯线切割后后，与实体进进行核对。八字撑安装采用用塔吊吊装就就位，电焊连连接，焊缝达达到II焊缝要求。⑸内撑与稳定性性立柱连接内撑与稳定性立立柱连接采用用在格构式钢钢立住顶焊接接平顶钢板，与与内撑采用三三道φ16钢筋抱箍连连接，抱箍连连接螺栓扭紧紧力矩为60-800NM，采用力矩矩扳手终拧。⑹钢内撑监测钢内撑监测一般般与基坑监测测同步进行，监监测内容有侧侧向位移、主主内撑的变形形（上凸、下下凹）、钢内内撑轴力变化化等。监测点位置，一一般应设在钢钢内撑两头及及中部，设3个监测点。位位移和变形监监测主要采用用高精度经纬纬仪和水准仪仪，轴力监测测采用弦式反反力计和应变变片，监测频频率正常情况况1~2次/天，异常情情况4~6次/天。报警值一般为累累计位移在大大于20mmm，钢管内撑撑应变达到临临界设计值。5、-3.4550m以下土方开开挖时支撑梁梁的防护-3.450mm以下支撑梁梁下土方开挖挖时选择小型型挖土机、运运输车在无钢钢管支撑梁部部位处行走、站站位，因支撑撑梁支设在淤淤泥中，梁下下土承载力很很小。需对支支撑梁，压顶顶梁进行保护护。否则易压压断及撞击钢钢管支撑梁和和砼压顶梁。保保护可采取以以下措施：在挖土机、运输输车行走、站站位的部位，填填土满铺钢板板，钢板的厚厚度16～20㎜。铺钢板板时，把地面面土搞平，钢钢板随挖土位位置可移动。局局部土质特别别软的情况下下应先在没有有支撑梁的土土上先铺垫一一层道渣，并并压实后再铺铺钢板。挖土机、运输车车站位，车辆辆行走尽量躲躲避有梁的位位置，尽量车车辆不在基坑坑内调头。6、支撑梁的拆拆除拆除前，应先进进行可靠的换换撑工作，以以确保钢内撑撑拆除后，支支护侧向位移移控制在较小小范围内。拆拆除时间，钢钢管支撑待地地下室底板传传力带达到设设计的80%后，进行支支撑拆除。拆除方法：对支支撑梁的拆除除采用气割拆拆除、塔吊配配合的方法拆拆除。拆除顺序：支撑撑拆除须根据据基坑的围护护稳定性及设设计要求进行行拆除，先拆拆斜撑后拆直直撑，由中间间向两边依次次拆除。拆除时采用气焊焊切割钢管，可可用塔吊起吊吊装车外运。拆拆除过程中要要求对支撑内内力的变化及及围护结构的的水平位移进进行监测。四、质量保证措措施1、位置标高控控制根据细化设计图图，施工测量量放线人员严严格按照图纸纸尺寸标高进进行放样，压压顶梁和支撑撑、钢牛腿等等构件的标高高、位置在施施工中，严格格支柱复核，确确保位置、标标高的准确。2、压顶梁质量量控制压顶梁的位置、标标高、构件截截面、配筋的的规格、型号号、数量与锚锚固等，严格格按图施工，砼砼的配合比、计计量控制严格格按规范要求求；砼必须振振捣密实，确确保砼施工质质量。3、钢内撑焊接接质量控制现场切割的钢管管、配件，采采用气体火焰焰切割；内撑撑接长焊接采采用破口全熔熔透焊接，现现场破口采用用碳酸气孤刨刨条破口，焊焊缝质量按II级焊缝质量量要求进行控控制，严格控控制夹渣、未未焊透、焊伤伤、焊缝不饱饱满等焊接缺缺陷；控制现现场焊接环境境，不在雨天天、大风天进进行焊接工作作；现场焊接接后做好焊接接部位的介护护工作，预防防焊缝降温过过快引起的焊焊缝开裂、脆脆裂等缺陷出出现。内撑与钢牛腿之之间采用角焊焊固定，主撑撑与八字撑之之间连接采用用角焊连接，角角焊焊缝高度度为1.5倍构件臂厚厚，焊缝达到到II级焊缝质量量要求。构件施焊位置必必须干净，无无油污、杂质质，若有生锈锈现象，应事事先清除。焊焊缝在自检合合格的基础上上，由现场质质量员进行外外观检查，主主内撑接长焊焊接焊缝采用用超声波无损损伤检测。4、构件材料质质量控制钢材的品种和质质量必须符合合设计要求和和有关标准的的规定，钢材材的表面必须须清洁，表面面有颗料状或或片状态锈斑斑，应经除锈锈，除锈后仍仍留有麻点的的禁止使用。构件在焊接、安安装后，表面面防腐层损坏坏的地方，做做好防腐涂刷刷工作，以增增加内撑周转转使用周期，节节约工程成本本。五、综合效益分分析1、本工程钢管管组合内支撑撑安装技术施施工时间为：：2005年9月21日至2006年9月27日分三个区区块安装施工工，施工安装装施工时间为为三个工作台台班；拆除时时间为：2005年11月16日，一天全全部拆除；该该技术的应用用，基坑在施施工阶段安全全稳定，地表表沉降与基坑坑土体位移均均满足设计预预定要求，保保证了基坑施施工的安全，取取得了明显的的社会效益与与经济效益。2、经济效益分分析使用φ630××10钢管约135米、φ426×9钢管约132米、φ377×7钢管约237米，其它构构配件钢铁件件约1.12T，合计钢管管内撑及配件件约49.677T，因切割、预预埋等原因损损耗钢材5.45T，比原砼内内支撑方案节节约C250砼137.22m3，减少钢材材损耗（18.522-5.455=13.007）13吨，可减少少成本投入约约5万元；并方方便了施工，加加快了施工进进度。项目砼内支撑组合内支撑费用对比经济效益支撑砼137.2/137.2×441557000钢筋18.520.3(18.52--0.3)×3600065600钢内撑/49.6749.67×9950-47200钢材损耗/5.455.45×45500-24500其它压顶梁、其它施施工措施费按按类同考虑，不不计差价合计50900元3、社会效益分分析钢管组合内支撑撑支护技术的的应用，减少少C25砼消耗137.22m3，减少钢材材损耗13吨；节约了了大时的社会会资源；钢管管组合内支撑撑施工无污染染、噪声小、施施工便携、机机械化程度高高，符合环保保施工要求。型钢水泥土搅拌拌墙技术一、工程概况绍兴市人民检察察院办案专业业技术综合用用房地下室基基坑开挖面积积近4500mm2，土方开挖挖量约为380000m3，基坑大范范围挖深为6.8500m，局部电梯梯井部位挖深深为8.4500m。本工程基基坑西、南两两侧为住宅区区；东侧为舜舜江路人行道道；北侧为人人民东路，南南侧有一条河河。道路地下下管线密布，场场地周边环境境复杂。土方方开挖范围内内自地面2m以下为厚层层淤泥和淤泥泥质粘土，如如采取的围护护措施不当，极极易造成基坑坑大范围槽壁壁塌方等问题题。工程施工工场地狭窄，给给施工机械的的场布、行走走路线、车辆辆运行等组织织安排带来极极大的难度。基坑围护体系采采用型钢水泥泥土搅拌墙结结合一道钢管管内撑。选用用三轴水泥搅搅拌桩Φ650@4450，压顶梁截截面尺寸为900×5550，钢管内撑撑为Φ630×110。二、施工方案的的选顶与创新新点根据工程场地土土质分布不均均匀情况与周周边环境情况况，设计方案案经专家反复复多次论证，并并经过多方案案比较，确定定基坑围护采采用工程技术术中心设计的的型钢水泥土土搅拌墙加一一道钢管内撑撑的支护方案案。型钢水泥土搅拌拌墙技术的技技术创新点为为：Φ650三轴水泥搅搅拌桩既起到到止水作用，又又与内插型钢钢共同负担搅搅拌墙外侧的的水土压力作作用，具有止止水与挡土的的双重作用。插插入水泥土内内的型钢，事事先涂抹减摩摩剂，为地下下室结构完工工后，顺利回回收型钢起到到减少拔除时时的摩阻力的的作用；具有有节约资源、施施工简便、造造价便宜等特特点。三、技术应用要要点1、三轴水泥搅搅拌桩原材料料、钻具下沉沉及提升速度度和注浆压力力、注浆量和和水泥用量、桩桩位、垂直度度、搭接控制制。2、型钢插入搅搅拌桩中平面面位置、垂直直度、标高等等的控制。3、钢管支撑的的吊装就位、位位置偏差、平平直度以及节节点外理与端端部焊接质量量控制。4、基坑开挖时时地下水位、围围护体沉降、变变形、位移以以及钢管支撑撑的轴力与应应变检测工作作及出现险情情时的应急准准备与措施。四、型钢水泥土土搅拌墙技术术施工方法型钢采用5000×2000×10×116H型钢，插入入深度12m，围护为三轴轴水泥土搅拌拌桩（桩径为为650，桩长12.5m，桩顶标高-3.0000）。型钢水泥土搅拌拌墙技术施工工工艺流程图图施工放样开挖沟槽，清除除地面、地下下障碍物设置导向定位型型钢桩机就位，校正正、复核桩机机水平和垂直直度拌制水泥浆液、开开启空压机，送送浆至桩机钻钻头钻头喷浆、气并并切割土体下下沉至设计桩桩底标高H型钢表面隔离济涂层钻头喷浆、气并并提升至设计计桩顶标高H型钢表面隔离济涂层H型钢垂直起吊吊、定位校核H型钢垂直直度将H型钢准确、垂垂直的插入完完成的搅拌桩桩内固定H型钢施工结束，转下下一道工序2、型钢水泥土土搅拌墙技术术施工步骤2.1场地回填填平整三轴搅拌机施工工前，施工现现场应先进行行场地平整，清清除施工场地地内地上及地地下障碍物，以以及凿除搅拌拌区域内的路路面层硬物，施施工场地路基基承重荷载以以能行走50吨大吊车及及步履式重型型桩架为准。2.2测量放线线根据提供的坐标标基准点，按按照设计图进进行放样定位位及高程引测测工作，并做做好永久及临临时标志。放放样定位后做做好测量技术术复核单，提提请监理进行行复核验收签签证。确认无无误后进行搅搅拌施工。2.3开挖沟槽槽根据基坑围护内内边控制线，采采用0.4mm3挖土机开挖1.5m××1.5m（宽×深）的沟槽槽，并清除地地下障碍物，开开挖沟槽余土土应及时处理理，以保证SMW工法正常施施工，并达到到文明工地要要求。2.4定位型钢钢放置垂直沟槽方向放放置两根定位位型钢，规格格为H200××200，长约2.5m，再在平行行沟槽方向放放置两根定位位型钢，规格格为H300××300，长约8～20m，定位型钢钢必须放置固固定好，必要要时用点焊进进行相互连接接固定。2.5三轴搅拌拌桩孔位定位位φ650水泥土土搅拌桩机为为三轴搅拌机机，①、③钻头中心间间距为900mm，根据这个个尺寸在平行行H型钢表面用用红漆划线定定位。2.6型钢水水泥土搅拌墙墙施工（1）根据施工工工艺的要求求，φ650水泥土搅拌拌桩机采用一一台DH6088—110型三轴搅拌拌机，根据工工程的规模和和工期的要求求以及现场场场地条件和临临时用电等情情况，合理确确定设备的投投入力量和机机械的配套工工具。（2）施工顺序序三轴水泥搅拌桩桩施工按跳槽槽式双孔全套套复搅式的顺顺序进行，其其中三轴桩头头尾部分为重重复套钻，保保证墙体的连连续性和接头头的施工质量量。（3）桩机就位位由当班班长统一一指挥，桩机机就位，移动动前看清上、下下、左、右各各方面的情况况，发现障碍碍物应及时清清除，桩机移移动结束后认认真检查定位位情况并及时时纠正。桩机应平稳、平平正，并用线线锤对龙门立立柱垂直定位位观测确保桩桩机的垂直度度。三轴水泥搅拌桩桩桩位定位后后再进行定位位复核，偏差差值应小于2cm。（4）搅拌速度度及注浆控制制三轴水泥搅拌桩桩在下沉和提提升过程中均均应注入水泥泥浆液，同时时严格控制下下沉和提升速速度。根据设设计要求和有有关技术资料料规定，下沉沉速度不大于于0.5~00.8m/mmin，提升速度度不大于1.5~11.8m/mmin，在桩底部部适当持续搅搅拌注浆，做做好每次成桩桩的原始记录录。制备水泥浆液及及浆液注入：：在施工现场场搭建拌浆施施工平台，平平台附近搭建建100m2水泥库，在在开机前应进进行浆液的搅搅制，开钻前前对拌浆工作作人员做好交交底工作。采采用P.O322.5级普通硅酸酸盐水泥，水水灰比为1.5-22.0，水泥掺量20%（每立方米被被搅拌土体中中水泥掺人量量360kgg），水泥浆浆比重1.7~11.9。拌浆及注注浆量以每钻钻的加固土体体方量换算。注注浆压力为1.5Mppa～2.5Mppa，以浆液输输送能力控制制。土体加固固后，搅拌土土体28天无侧限抗抗压强度≥1.5Mppa。3、H型钢加工工及下插H型钢质量保保证措施1）根据甲方提提供的高程控控制点，用水水准仪引放到到定位型钢上上，根据定位位型钢与H型钢顶标高高的高度差确确定吊筋长度度，在型钢两两腹板外侧焊焊好吊筋（≥Φ12线材），误误差控制在±5cm以内。H型钢插入水水泥土部分均均匀涂刷减摩摩剂。装好吊吊具和固定钩钩，然后用25吨吊机起吊H型钢，用线线锤校核垂直直度，必须确确保垂直。2）H型钢使用用前，在距型型钢顶端200mm处腹板中心心开一个圆孔孔，孔径约4cm，并在此处处型钢腹板两两面加焊厚≥12mm的加强板，中中心开孔与型型钢腹板圆孔孔对齐。若所所需H型钢长度不不够，需进行行拚焊，焊缝缝应均为破口口满焊，焊好好后用砂轮打打磨焊缝至与与型钢面一样样平。3）在沟槽定位位型钢上设H型钢定位卡卡，型钢定位位卡必须牢固固、水平，必必要时用点焊焊与定位型钢钢连接固定；；型钢定位卡卡位置必须准准确，要求H型钢平面度度平行基坑方方向L±4cmm(L为型钢间距)，垂直于基基坑方向S±4cmm(S为型钢朝基基坑面保护层层)，H型钢形心转转角小于3º；将H型钢底部中中心对正桩位位中心并沿定定位卡靠型钢钢自重徐徐垂垂直插入水泥泥土搅拌桩体体内，垂直度度控制用线锤锤控制。4）三轴水泥搅搅拌桩施工完完毕后，吊机机应立即就位位，准备吊放放H型钢。需拔拔出型钢在插插入前，应涂涂抹减摩剂。5）涂抹减摩剂剂：为了保证证本支护结构构的H型钢在结构构强度达到设设计要求后必必须全部拔出出回收。H型钢在使用用前清除H型钢表面的的污垢及铁锈锈。并涂抹减减摩剂，以利利拔出；在型型钢表面均匀匀涂抹减摩剂剂。减摩剂用用电热棒加热热至完全融化化，用搅棒搅搅时感觉厚薄薄均匀，才能能涂敷于H型钢上，否否则涂层不均均匀，易剥落落；型钢表面面潮湿，应先先用抹布擦干干表面才能涂涂抹减摩剂，不不可以在潮湿湿表面上直接接涂刷，否则则将剥落。如如H型钢在表面面铁锈清除后后未立即涂减减摩剂，必须须在以后涂抹抹施工前抹去去表面灰尘。H型钢表面涂涂上涂层后，一一旦发现涂层层开裂、剥落落，必须将其其铲除，重新涂抹减减摩剂。6）埋设在压顶顶圈梁中的H型钢部分的的保护隔离措措施：筑压顶顶圈梁时，H型钢挖出并并清理干净露露出的H型钢表面的的水泥土后，在在扎圈梁钢筋筋前，埋设在在圈梁中的H型钢部分必必须先用牛皮皮纸包裹二层层，用封箱胶胶带固定、粘粘合牛皮纸；；牛皮纸包裹裹高度高出圈圈梁顶15cm；再用泡沫沫塑料包裹在在牛皮纸外，用用泡沫塑料片片压住牛皮纸纸，先用U型粗铁丝（>8#）卡固定泡泡沫塑料片，然然后用宽封箱箱胶带（>6cm宽）将各泡泡沫塑料片接接缝处从下至至上全部粘贴贴封好，使各各泡沫塑料油油毛毡片连成成整体；泡沫沫塑料片长度度为从圈梁底底至加强板中中心圆孔底处处长，其宽度度视型钢各面面尺寸确定。7）用槽钢穿过过吊筋搁置在在定位型钢上上，待水泥土土搅拌桩达到到硬化后，将将吊筋与沟槽槽定位型钢撤撤除。若H型钢插放达达不到设计标标高时，则采采用提升H型钢，重复复下插使其插插到设计标高高，下插过程程中始终用线线锤跟踪控制制H型钢垂直度度。8）报表记录施工过程中由专专人负责记录录，详细记录录每根桩的下下沉时间、提提升时间和H型钢的下插插情况。及时时填写当天施施工的报表记记录，隔天送送交监理。4、挖土时对型型钢水泥土搅搅拌墙的保护护基坑开挖时，随随着土体不断断挖去，型钢钢水泥土搅拌拌墙逐渐露出出，为了有效效保护好型钢钢水泥土搅拌拌墙，保证桩桩墙的稳定和和止水性以及及完工后型钢钢能顺利拔出出，要求机械械挖土至离型型钢水泥土复复合墙水泥土土桩边20cm时，采用人人工将水泥土土桩上的土体体小心剥离下下来；严禁挖挖土机械任意意碰撞水泥土土桩、挖去桩桩体水泥土、露露出型钢；若若水泥土桩体体被挖损并碰碰划型钢表面面，使减摩剂剂涂层破损，必必须马上清理理好型钢表面面，并补涂上上减摩剂；拆拆除钢支撑及及钢围檩时，必必须将H型钢表面磨磨光，并补涂涂上减摩剂，以以防型钢锈蚀蚀今后无法顺顺利拔出。5、H型钢回收收地下主体结