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1、地鐵工程窄條狀深基坑鋼支撐施工作業(yè)指導書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準： 發(fā) 布： 二XX年X月 深基坑鋼支撐施工作業(yè)指導書1.適用范圍適用于一般呈窄條狀、短邊長度5m30m的基坑支護施工。2.作業(yè)準備2.1內業(yè)技術準備工序開工前組織相關技術人員認真學習施工圖紙、熟悉規(guī)范及技術標準。澄清有關技術要求，根據(jù)施工圖紙統(tǒng)計支撐長度（基坑寬度方向）并對各層支撐預加軸力進行計算。便于選擇支撐預加軸力設備。制定施工安全保證措施，提出應急預案。對作業(yè)人員進行技術交底，對施工人員進行崗前技術、安全培訓。2.2外業(yè)準備根據(jù)設計圖紙的鋼支撐規(guī)格對租賃2、廠家進行實地考察，收集技術數(shù)據(jù)。對施工過程中所需支撐托架及鋼圍檁預先進行現(xiàn)場加工。3.技術要求3.1施工前根據(jù)施工圖紙及現(xiàn)場配撐情況進行支撐加工（或具有資質的企業(yè)進行租賃）。3.2施工前應對支撐鋼管焊縫進行探傷試驗，保證支撐承載力達到設計要求。3.3支撐連接法蘭加工應符合國家JB81-59要求， 鋼支撐與法蘭焊接應滿足相關規(guī)范要求。4.施工程序及施工流程4.1施工程序單根支撐施工程序：基坑開挖 支撐位置放樣 焊接支撐托架（驗收托架） 支撐拼裝 支撐吊裝 支撐預加軸力 檢查驗收。4.2工藝流程圖入下工廠加工鋼支撐、編號分批對號運到現(xiàn)場焊三角形鋼板托架鋼圍檁就位鋼支撐就位校正施加預應力緊固鋼楔圖表3、 1層土方坼除液壓千斤頂圖表 2層土方鋼支撐與鋼圍檁連接圖表 3層土方5.施工要求5.1施工準備施工前對支撐所需規(guī)格進行統(tǒng)計設計，根據(jù)現(xiàn)場施工情況逐步進場。支撐加力設備施工前須經(jīng)有關單位進行檢測后方能進行使用。5.2鋼圍檁、鋼支撐的加工：鋼支撐采用609鋼管，為保證其加工質量，特在鋼管廠內定做，分批加工并運到現(xiàn)場來調整安裝。鋼圍檁采用分批進鋼板、工型鋼和角鋼在施工現(xiàn)場進行加工安裝。鋼支撐加工技術要求：鋼支撐采用t=14mm的鋼板使用60螺旋卷制成內徑609的鋼管，表面不應有裂紋、褶皺，管間縫使用原鋼板對接壓力焊，焊縫表面應打磨圓順。鋼管采用6m為標準節(jié)（含兩端的法蘭盤），其他長度為非標準節(jié)，其4、長度允許偏差10mm，鋼管成品后要求刷防銹漆，都進行編號。鋼支撐法蘭盤連接斷面圖鋼圍檁加工技術要求：鋼圍檁在現(xiàn)場加工，采用Q235鋼，焊條E43，所有焊縫滿焊，焊縫厚度均為12mm，所有直接承力的鋼板端面皆應預先銑平；鋼圍檁長度允許偏差20mm。具體尺寸按照圖紙施工。 標準鋼圍檁加工大樣鋼支撐兩端直接焊在連續(xù)墻內側的預埋鋼板上，端頭井鋼支撐均頂在事先架好的鋼圍檁上，以使支撐頂端及墻面受力均勻，嚴防支撐因圍護結構變形或施工撞擊而脫落。在鋼圍檁上焊接水平托架，水平托架采用20mm厚的鋼板加工而成，焊接在鋼圍檁上，鋼圍檁采用雙拼H型（2I45c工字鋼）鋼焊接，詳細做法見圖1、圖2、圖3。圖1 H型鋼5、托架構造圖 圖2 鋼板托架構造圖 鋼圍檁標準斷面圖圖2 鋼板托架構造圖 鋼支撐體系的構造式樣和連接形式活絡端的加工：鋼管與圍檁（或預埋件）的連接形式為：一端頂緊焊接于鋼圍檁上（或預埋件上），另一端鋼管接上活絡頭（活絡頭構造如鋼支撐活絡頭圖所示），活絡頭內部中間用鋼楔嵌固（鋼楔采用35mm鋼板制作），鋼管與預埋件的連接形式與鋼管與鋼圍檁連接形式相同，連接形式見鋼支撐接點固端平面圖（直撐）和鋼支撐接點固端平面圖（斜撐）及鋼圍檁對撐節(jié)點加載端平面示意圖。鋼圍檁加工及支撐位置圖（直撐）鋼圍檁對撐節(jié)點固定端平面圖（斜撐）鋼圍檁對撐節(jié)點加壓端平面示意鋼支撐活絡頭大樣圖5.3鋼圍檁及鋼支撐施工鋼支撐的架設是6、保證基坑開挖和主體結構施工安全、控制基坑收斂和位移的有效措施。車站主體明挖基坑設四層鋼支撐。鋼支撐進場前全面檢查驗收，特別加強鋼管長度和鋼管連接接頭焊縫質量的檢查。鋼支撐安裝時位置由專人負責放樣，在安裝點附近將基坑地面整平，進行就地拼裝。安裝鋼支撐前首先在圍護結構上安裝固定鋼圍檁的三角支撐架，然后安裝圍檁和鋼管支撐的托架。鋼支撐安裝緊跟基坑開挖進度，隨挖隨撐，鋼管分節(jié)組裝好，由吊車或塔吊安裝就位。安裝鋼管后控制好軸線位置，防止鋼管安裝不到位。每根鋼撐均在一端設置千斤頂支座和撐力牛腿，安裝就位后，用門吊或吊車吊住鋼管支撐中部，抵抗因鋼管支撐自重產(chǎn)生的撓度，然后用千斤頂和液壓泵對支撐施加預壓力，預7、壓力值不大于各管撐設計軸力的60%，然后在預留的活絡端加鋼楔楔緊，最后放松千斤頂，并移走。鋼支撐架設方法及流程 ：鋼支撐架設與基坑土方開挖是深基坑施工密不可分的兩道關鍵工序，支撐架設極具時間性和協(xié)調性，支撐架設的時間、位置及預加力的大小直接關系到深基坑穩(wěn)定的成敗。支撐架設必須嚴格滿足設計工況要求。基坑開挖至第一層土下時，即冠梁下50mm后，立即放測出支撐位置線，鑿出帽梁內的預埋鋼板并進行牛腿支座的焊接加工，牛腿位置與支撐位置一一對應；土方開挖到位后，開始吊裝第一層鋼支撐，施工時擬采用一臺50t的吊車在基坑內架設，吊起時兩端輕放在牛腿支座上，固定端與帽梁內鋼板點焊，以防支撐水平滑動；活動端微調采8、用特制鋼楔加塞施加預應力，方法：采用兩臺50t的油壓千斤頂施加鋼支撐預加力，在活動端沿支撐兩側對稱逐級加壓，施加預應力為設計支撐軸力的60%，當壓力表讀數(shù)穩(wěn)定為止，并采用特制鑄鐵楔子塞緊。第一層支撐安裝完畢后，進行第二層土方的開挖，開挖至其底標高后，開始安裝第二層鋼支撐，工序內容與第一層大體相同，所不同是：牛腿支座是與護坡樁內的主筋相連；支撐兩端與鋼圍檁相接，鋼圍檁要求必須與護坡樁密貼，在有間隙的地方用各種鋼板塞緊。為保證施加預應力時鋼圍檁不會水平移動，每層鋼圍檁須設置抗剪凳,抗剪凳位置應與實際護披樁位置相對應，鑿出護披樁保護層內鋼筯，與抗剪凳鋼板相焊接，焊接長度應與鋼板長度相對應。其他施工工9、序與第一道支撐相同。基 坑 開 挖鋼支撐組拼施工監(jiān)測吊裝鋼支撐施加預加力楔 塊 鎖 定安設牛腿鋼圍檁以下架設鋼支撐，施工工序及方法與第二道鋼支撐相同。各道鋼支撐架設流程見框圖。鋼支撐架設方法 每節(jié)段分層開挖至鋼支撐架設的高度后，立即放出支撐位置線。鑿出護坡樁上預埋件焊接鋼牛腿，其它各層鋼支撐安裝鋼牛腿后，安裝加工好的鋼圍檁。鋼支撐兩端的鋼圍檁應保持同一水平位置。將焊接好的三角形鋼支架在鋼支撐中心位置與鋼圍檁相焊接，并與其背后的抗剪加強肋板相焊接。將由兩個工字鋼焊接而成的活接頭箱室與鋼支撐活動端端頭板相焊接，組裝成為成型的單根鋼支撐。用兩臺汽車吊吊放鋼支撐到鋼牛腿上，并用固定端旋轉法使活動端較寬10、位置支撐于護坡樁上。將型鋼板組件的活接頭安置于由工字鋼組成的活接頭箱室內，拼裝成一端固定一端活動的鋼支撐，鋼支撐的長度由現(xiàn)場實際長度確定。微調采用特制鋼楔。完成鋼支撐組裝的各種工作。為防止鋼支撐在施加軸力時產(chǎn)生過大的撓度，在對鋼支撐施加預應力前先將鋼支撐自重撓度校正至水平。在三角形鋼支架下方焊接防墜鋼板及千斤頂支托板，完成施加預應力前的各種準備?；又虚g部位的直支撐的架設安裝方法與斜支撐相同，只是沒有三角形鋼支架。鋼支撐拆除鋼支撐拆除步驟：最下層鋼支撐等到車站底板結構及側墻施工完畢，達到設計強度后拆除，以此向上，逐步拆除上一道鋼支撐。支撐拆除方法：鋼支撐拆除應隨車站結構施工進程分段分層拆除。用11、25t汽車吊將鋼支撐托起，在活動端設2臺50t千斤頂，施加軸力至鋼楔塊松動，取出鋼楔塊，逐級卸載至取完鋼楔。最后用汽車吊將支撐吊出基坑。鋼支撐安裝后的維護管理安裝了軸力計的鋼支撐，每天要檢查，記錄軸力變化。每天檢查支撐變化情況，有沒有松動等。對基坑異常處或支撐異常處注意檢測和加強輔助設施安裝。鋼楔、活絡頭、鋼圍檁也要時時檢查，記錄，防止事故。5.4支撐基坑開挖及墻面處理開挖時實行掏槽開挖，掏槽開挖至支撐底部下50cm，在樁墻面上測量標出支撐位置，鑿出連續(xù)墻上的預埋鋼板, 焊接牛腿支架，槽鋼支架間距1.5m,在支架上架設鋼圍檁，鋼圍檁的架設長度應與開挖段的長度一致，鋼圍檁與連續(xù)墻之間預留60mm12、的水平通?？p，用強度為C30的快硬細石混凝土密實填充或用鋼板楔緊，當用快硬細石混凝土填塞時，需要細石混凝土達到一定強度后方可施加預應力，以確保支撐軸力均勻傳遞。圍檁與圍檁銜接處腹板應采用20500350疊板連接，其翼緣也應采用連接板連接，以保證力的傳遞。鋼圍檁就位時，應緩慢放在槽鋼支架上，不得有沖擊現(xiàn)象出現(xiàn)。5.5支撐預加軸力用龍門吊架設支撐并迅速設定支撐軸力監(jiān)測點，取得初始讀數(shù)后按設計分級和墻體反應決定的加載速度加載，嚴格控制預加力（鋼支撐預加軸力為設計軸力的70%）。鋼支撐安裝時，管身、端頭、千斤頂各軸線要在同一平面上。鋼支撐軸力預加方法：用龍門吊將加壓器的兩個千斤頂?shù)醴诺交罱j頭加壓處，定13、位加壓，觀察加壓器壓力表，達到設計預加軸力值后，停止加壓，將鋼楔用大錘打入活絡頭預留孔內，然后減壓卸掉千斤頂，如采用兩個以上鋼楔時，上下交錯布置。縱向鋼圍檁就位時，應緩慢放在鋼板托架上，不得有沖擊現(xiàn)象出現(xiàn)，鋼支撐加力見圖4。圖4 鋼支撐加力示意圖 鋼支撐預加力后，在土方開挖和結構施工時，做好監(jiān)測工作，根據(jù)監(jiān)測結果，發(fā)現(xiàn)異常及時采取補救措施。同時，監(jiān)管好鋼管支撐的安全，杜絕危害支撐安全事件的發(fā)生。鋼支撐復加軸向預應力在第一次加預應力后12小時內觀測預應力損失及墻體水平位移，并復加預應力至設計值。當晝夜溫過大，導致支撐預應力損失時，立即在當天低溫時段復加預應力至設計值。當墻體水平位移速率超過警戒值14、時，可適量增加支撐軸力以控制變形，但復加后的支撐軸力和擋墻彎矩必須滿足設計安全度要求。每日地下墻變形速率0.5，且第一道已施加的支撐軸力80%的設計軸力時，在晚間溫度最低時復加預應力至80%的設計軸力。每日地下墻變形速率0.5，且第二道已施加的支撐軸力100%的設計軸力時，于晚間溫度最低時加預應力至100%的設計軸力。每日變形速率0.5，且第三道已施加的支撐軸力120%的設計軸力時，于晚間溫度最低時復加預應力于至120%設計軸力。當軸力變化大于3%時，按規(guī)定復加軸力。5.6聯(lián)系梁及支撐抱箍施工 待支撐架設完畢后進行聯(lián)系梁及抱箍施工，聯(lián)系梁與臨時立柱采用電焊可靠連接。支撐抱箍采用22圓鋼與聯(lián)系梁15、連接，確保支撐中部因后期受力產(chǎn)生起拱。具體連接方式見圖5圖5 鋼管支撐與連系梁連接示意圖5.7防支撐失穩(wěn)措施基坑開挖過程中，邊開挖邊架設鋼支撐，支撐連接處要可靠，確保支撐體系穩(wěn)定。施工時嚴格控制鋼支撐各支點的豎向標高及橫向位置，確保鋼支撐軸力方向與軸線方向一致。支撐拼接采用扭矩扳手，保證法蘭螺栓連接強度。拼接好支撐須經(jīng)質檢工程師檢查合格后方可安裝。對千斤頂、壓力表等加力設備定期校驗，并制定嚴格的預加力操作規(guī)程，保證預加軸力準確。加力后對法蘭螺栓逐一檢查進行復擰緊。當支撐軸力超過警戒值時，立即停止開挖，加密支撐，并將有關數(shù)據(jù)反饋給設計部門，共同分析原因，制定對策。主體結構施工時，每15天對鋼支撐16、連接處進行檢查，發(fā)現(xiàn)法蘭盤連接螺栓有松動現(xiàn)象的，立即用扭矩扳手擰緊加固。6.勞動力組織鋼支撐架設必須及時，施工過程中根據(jù)基坑開挖情況，24小時連續(xù)作業(yè)，每班勞動力現(xiàn)場保證最少為6人。每班人員勞動力配備見下表所示：工種數(shù)量（人）技術負責2 專職安全員2工班長2電焊工6其他人員87材料要求對外租賃支撐必須建立科學先進的檢測試驗手段，落實職責，確保工程質量。 7.1對原材料檢測1）對所有進場鋼支撐原材料的出廠合格證和說明書進行驗查，并登記記錄。對有合格證的原材料進行復驗。經(jīng)復驗合格的原材料才能使用。2）經(jīng)復驗不合格的材料，書面通知物資部門做出標記，隔離存放，防止誤用。7.2 對鋼支撐焊縫檢測按規(guī)定對17、鋼支撐焊縫進行物理試驗，出具試驗報告，并對報告數(shù)據(jù)負責。8.設備機具配備支撐機具使用主要為吊裝、預加軸力兩部分。主要機具設備見下表；設備名稱數(shù)量龍門吊2臺BZ70-100泵站1臺100t油頂2個9.質量控制9.1基坑開挖應嚴格遵守“分層開挖、邊挖邊撐”的原則，禁止一次開挖深度過高。的原則，支撐架設與土方開挖密切配合，開挖時采用中心挖槽法開挖鋼支撐附近土方，以防止機械碰撞支撐；采用人工配合小型機具開挖護坡樁附近土方，嚴禁機械開挖碰撞鋼支撐和鉆孔灌注樁,土方挖到設計標高后及時架設鋼支撐并施加預應力，減少無支撐暴露時間。9.2鋼支撐的穩(wěn)定性是控制整個基坑穩(wěn)定的重要因素之一，其架設必須準確到位，并嚴格18、按設計要求施加預應力，尤其注意斜撐的穩(wěn)定性，在斜撐作業(yè)時，安裝每一環(huán)節(jié)均要做到精心作業(yè)，同時鋼圍檁在制作、安裝過程中也必須保證其穩(wěn)定、強度及變形的要求。鋼圍檁安裝前，應事先在噴射砼壁上標出位置，確保鋼圍檁安裝后在一個水平面上。鋼圍檁支撐托架安裝應牢固，防止鋼圍檁安裝過程中出現(xiàn)塌架事故。鋼支撐安裝前，應事先將鋼圍檁背后的空隙用細石砼填實，確保鋼支撐加力后，鋼圍檁與噴射砼面和樁面無空隙。另外，從基坑鋼支撐架設至拆除的整個施工過程中，須對鋼支撐嚴格監(jiān)測，確保其穩(wěn)定性。 9.3加力過程中，液壓油頂操作人員必須時刻掌握基坑內情況，嚴禁出現(xiàn)加力過程中油頂操作人員擅自離崗或麻痹大意的情況出現(xiàn)。由于設計壓力大19、，每60噸壓力（液壓表讀數(shù)約20）應暫停10秒，以此得到更好的加力效果。9.4支撐架設前必須對支撐托架焊縫進行檢查，檢查合格后方能進行下部作業(yè)。9.5支撐加力完畢后，法蘭盤處螺絲一般都會有較大的松動現(xiàn)象，要求加力完成后立即進行緊螺絲工作，另外支撐班長及現(xiàn)場領工應定時對鋼支撐進行穩(wěn)定性檢查，主要是目視和敲擊。9.6鋼支撐安裝完畢，必須經(jīng)技術人員檢查合格后，方準預加應力。加力前，應確保加力設備的儀表、油管、油管接頭完好。加力過程中，應緩慢進行；待應力加到設計值時(不要預加力過大，以頂緊為原則)，應楔好鋼楔并將鋼楔焊成整體，然后松開千斤頂。防止突然松開千斤頂，鋼楔彈出傷人。應設專人對鋼支撐的的變形及20、受力情況進行量測，及時分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常時，及時采取應對措施，并上報項目部相關部門或主管領導，確保結構和人員安全。鋼圍檁及鋼支撐吊裝和鋼支撐預加應力時，班組長和安全員必須全過程跟班作業(yè)。9.7鋼支撐安裝時，軸線偏差5cm，并保證支撐接頭的承載力符合設計要求。鋼支撐連接時必須對稱上螺栓，按順序緊固，同時為防止鋼支撐在施加軸力時產(chǎn)生過大的撓度，在施加軸力前先將撓度校正至水平。10.安全措施10.1鋼支撐架設時現(xiàn)場需有專人指揮，并按照吊裝安全規(guī)范操作。10.2吊具及鋼絲繩需有專人保管，定期檢查。10.3鋼支撐施工時,操作人員應佩帶安全帽、手套等基本護具。10.4鋼支撐安裝前要進行安全檢查,滿足剛度強度的要求。10.5鋼支撐在開挖到設計位置后立即進行安裝,以保證基坑的安全。10.6安裝其端部采取固定支托措施,以防止支撐滑落。10.7基坑開挖和鋼支撐架設均禁止撞擊已安好的支撐。10.8設專人對支護結構和鋼支撐進行變形觀測、監(jiān)控，必要時采取措施，以確?；雍腿藛T的安全。10.9加力前應詳細檢查泵站、油頂，尤其是油管接頭是否連接牢固，檢查完畢后方可進行加力。10.10鋼支撐在加力時，應按技術要求進行，當加力到設計要求時，應關閉泵站，檢查油頂是否穩(wěn)固，經(jīng)檢查無安全隱患后方可加鋼楔。10.11油泵必須要經(jīng)常進行維修、保養(yǎng)。