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1、奧體中心站奧林匹克公園站區間明挖段鋼支撐安裝拆除施工方案中國鐵路工程總公司北京地鐵奧運支線BT工程第二項目部2006年2月1概述本段明挖區間先在地鐵區間結構外10m處放坡開挖基坑，開挖至地下商業開發結構設計基坑高程后，再在大基坑內進行地鐵區間結構的圍護樁施工，依次進行區間隧道的基坑土方開挖，結構澆筑等作業，最后回填覆土，將場地移交給商業開發施工。本段明挖段區間從中一路到奧林匹克公園站，線間距從17.0m過渡到19.0m，本段明挖區間里程為K2+840.247K2+993.841，全長153.594m。從地質勘察資料顯示，本明挖區間范圍內各地層從上至下依次為：1人工填土層；粉土層，粉質粘土層1，2、粘土層2，粉、細砂3層；粉質粘土層，粘土1、2，粉細砂3；卵石層；粉質粘土層，粘土1、粉土2，細中砂3層。區間結構底板大部分位于粉質粘土層，局部位于粘土1與粉土2層；區間結構頂板穿越地層為粉質粘土層，粘土2，粉細砂3；區間洞身地層主要為粉質粘土層，局部為粉質粘土層、粉土1層、2，粉細砂3。本明挖區間基坑圍護結構上部采用放坡噴射混凝土，下部采用鉆孔灌注樁，基坑內設置橫向（或斜向）鋼支撐，本基坑鋼支撐設置豎直向一道400mm鋼支撐4000mm,t=12mm；南端設置斜向600mm鋼支撐,t=12mm。鋼支撐的穩定性是控制整個基坑穩定的重要因素，鋼支撐的架設到拆除的整個過程中，對鋼支撐的監測嚴格要求3、，以確保鋼支撐的穩定萬無一失。同時對南端局部用于張拉固定鋼絞線錨桿的鋼圍檁的制作安裝要保證其穩定、強度、變形的要求。施工期間基坑周圍地表沉降控制在55mm以內，鋼支撐段樁最大水平位移不超過50mm。2鋼支撐的拼裝與安裝2.1鋼支撐的拼接與安裝（鋼支撐可不用活絡頭，而只通過鋼楔，溝通后要修改）根據圍護結構圖紙，基坑圍護結構設一道400mm鋼支撐水平支撐，南端局部設3道（400mm斜鋼支撐、水平混凝土冠梁一道加600mm斜鋼支撐，錨桿加鋼圍檁一道）支撐。具體位置詳見圍護結構圖，鋼支撐擬采用一臺25t汽車吊車進行安裝，其施工進度結合基坑土方開挖進行。（1）鋼支撐結構鋼支撐的加工委托有相當資質的單位來4、承建。（插圖）各構件均在加工廠制作后，試拼合格后方可批量生產，并將直接承力的鋼板端面均預先銑平。施工中所有構件連接均采用焊接，焊條E43，所有焊縫滿焊。 按設計圖紙加工鋼支撐，嚴格按圖操作。鋼支撐連接必須滿足等強度連接要求，滿足節點構造圖要求。焊接工藝和焊縫質量應符合國家現行標準建筑鋼結構焊接技術規程JGJ81的規定。焊接拼裝按工藝依次進行，當有隱蔽焊縫時，必須先施焊，經檢驗合格后方可覆蓋。加工好的型鋼支撐應在加工場所進行質量驗收，并編號碼放。鋼支撐的選擇及支撐設計軸力見下表，各道支撐施加預應力值為支撐設計軸力的50。WZ1范圍WZ2范圍WZ3范圍（斜撐）軸力設計值支撐種類軸力設計值支撐種類軸5、力設計值支撐種類第一道鋼支撐72400/t12125400/t12809600/t12說明：軸力的單位為KN/m，其中m的方向是指鋼支撐水平間距方向，鋼支撐選型已考慮到縱向穩定性的支撐條件，表中所列“軸力設計值”為直撐軸力，斜撐軸力設計值為表中值的1.4倍。鋼支撐附加豎向施工荷載不得大于0.7KN/m。（2）鋼支撐安裝流程如圖2所示：保壓一定時間鋼支撐就位清理預埋鋼板表面（第一道支撐適用）支撐位置彈線定位鋼支撐施加預加力拆除千斤頂緊固鋼楔安裝圍檁托座鋼圍檁安裝圖3鋼支撐安裝流程圖注：上圖鋼支撐安裝流程適用于直撐和斜撐。（3）鋼支撐施工步驟見圖4。1.施工準備。2.拼裝鋼支撐單元。3.基坑土方挖6、至冠梁底設計高程下0.5m，施工冠梁并于支撐位置預埋60080010鋼板。4.架設鋼支撐。5、直撐安裝支撐安裝前先在地面進行預拼接以檢查支撐的平直度，受到損傷和變形的支撐不得用于工程，其兩端中心連線的偏差度控制在20mm以內。根據設計圖紙，在圍護結構上準確定出支撐的中心位置，量出兩支撐的實際長度，根據實際長度拼裝支撐。支撐一端為活動端，一端為固定端。將鋼支撐整體吊裝到位，先不松開吊鉤，將活動端活絡頭拉出頂住預埋件，再將兩臺100t千斤頂放入活動端頂壓位置。為方便施工并保持頂力一致，制作專用托架將2臺千斤頂固定為一體，將其騎放在活絡頭上，接通油管后即可施加預應力。預應力施加到位后，在活絡頭和冠梁7、預埋鋼板、鋼管焊接成整體，然后回油松開千斤頂，解開起吊鋼絲繩，即完成整根支撐的安裝。6、斜撐安裝南端處設計采用斜撐。因斜撐與圍護結構有一定的夾角，不易直接安裝支撐并施加預應力。考慮支撐較短，采用中間加力的方法，支撐分兩節制作，中間相接處對稱設加力板，兩臺汽車起重機吊裝、對接，施加預應力后采用補焊板連接成整體。7、技術要點：鋼支撐的設置時間必須嚴格按設計工況條件掌握，土方開挖時分段分層，按基坑開挖深度、開挖時間及時架設鋼支撐。所有支撐連接處，均墊緊密貼，防止鋼支撐偏心受壓。端頭斜撐處鋼圍檁及支撐頭，必須嚴格按設計尺寸和角度加工焊接、安裝，保證支撐為軸心受力8、鋼管支撐安裝的允許偏差：項目橫撐中心8、標高及層頂面的標高差支撐兩端的標高差支撐撓曲度橫撐水平軸線偏差允許值30mm20mm1/600L1/1000L30MM9、鋼支撐系統工程質量檢驗標準應符合下表規定：項目檢查項目允許偏差或允許值檢查方法國標、行標企標主控項目支撐位置：標高（mm）平面（mm）3010030100水準儀、用鋼尺量預加頂力（KN）5050油泵讀數或傳感器一般項目圍檁標高（mm）3030水準儀開挖超深（開槽放支撐不在此范圍）（mm）200200水準儀支撐安裝時間按照設計要求用鐘表估測10、成品保護支撐安裝就位時，不準撞砸焊接接頭，不準在剛焊完的鋼材上澆水。焊接時不準隨意在焊縫外的母材上引弧。土方開挖應嚴格遵守“分層開挖9、”的原則，挖土和施工材料進場嚴禁碰撞鋼支撐。22質量保證措施鋼支撐及鋼圍檁安裝過程中的各工序均需通過檢驗合格后才能進行下續工序的施工，其中支撐定位、支撐與預埋鋼板的焊接、支撐的軸力施工、鋼圍檁后混凝土的回填等需會同駐地監理等有關單位檢驗合格或進行隱蔽驗收后才能進行下一道工序的施工。23安全保證措施（1）.起吊前檢查鋼絲繩固定情況，保證牢固，避免脫落傷人。（2）.移動過程要緩慢，司機看好基坑情況，避免鋼支撐刮碰坑壁、冠梁、上部鋼支撐等。（3）.電焊工人持證上崗，穿戴好防護罩、防護手套、絕緣鞋，所有工作人員必須戴安全帽，基坑工作人員必須系安全帶，避免跌落。（4）.作業時，吊車起重臂下、回旋半徑以內10、嚴禁站人，重物不得超越駕駛室上方，也不得在車前方起吊。 （5） 基坑必須配備安全監督員一名，運重物時人員統一指揮、起落一致，上下密切配合，避免發生以外。（6）切割焊和吊運過程中工作區嚴禁過人，拆除的零部件嚴禁隨意拋落，避免傷人。（7）六級以上風力，雨雪天嚴禁作業。2.4監測鋼支撐水平位移監測：主要使用經緯儀或全站儀，觀測點埋設在同一支撐固定端與活端頭處。鋼支撐撓曲變形監測：包括水平撓曲變形和豎向撓曲變形，測點布設在端部及跨中，跨度較大的支撐桿件應適當增加測點。水平位移、撓曲變形、在基坑支護過程中應每天測兩次，基坑土方開挖至槽底，基坑變形穩定后，根據實際情況確定觀測頻率。鋼支撐的軸力監測鋼支撐軸11、力測試采用測力計，測力計安裝在鋼支撐活接頭一端，每層均應布設測力計。軸力測試前對測力計進行核試驗并讀初始數值，開始時每天讀兩次，土方開挖至槽底，基坑變形穩定后，可三天或一周讀一次。對各項監測記錄應隨時進行分析，當變形數值過大或變形速率過快時，應及時采取措施，確保基坑支護安全。3鋼支撐的拆除3.1拆除原則（1）.跟隨主體結構澆筑完畢達設計強度后分段拆除。（2.）必須在主體結構混凝土強度達到設計強度的100%以上方可拆除鋼支撐。（3）.拆除時保證拆卸、吊裝施工安全，加強現場管理，設專人指揮，防止碰撞主體結構頂板。（4）.實行信息化施工，加強施工監測，發現異常情況及時報駐地監理和業主研究處理。（5）12、拆除時應分級釋放軸力，避免瞬間預加應力釋放過大而導致結構局部變形、開裂。拆除前對支撐采取固定措施，保證卸力時穩定。采用千斤頂支頂并適當加力，然后切開鋼管和活絡頭或補焊板的焊縫，千斤頂逐步卸力，每次卸力不超過50%，停置一段時間后繼續卸力，直至結束。3.2準備工作1.技術人員熟悉圖紙、方案，做好技術交底、安全技術交底工作。2.結構混凝土強度達到要求，并由實驗室出強度報告。3.做好其下防水層接茬邊的保護。4.施工機械、機具提前到位，并做好檢查維修工作，吊機經機械工程師檢查正常后方可投入使用。3.3勞動力配置每拆除作業面擬配備人員如下：氣焊工4人、起重工2人、普工4人、架子工1人、安全員1人。3.413、機具選擇1）主要吊運機械：工作幅度計算L=5.72+0.8+1+4.0=8.65m，取L=10m鋼支撐重量計算直徑430mm：0.15355.7=0.875t，加上法蘭取1t參考簡明機械手冊:QY25汽車吊10m工作幅度起吊重量為1t,臂長32m。因此，拆除直徑430mm鋼管選用QY25汽車吊。2）輔助設備：腳手架管及管卡等、乙炔焊、木板、千斤頂、撬棍等。3.4工藝流程搭設腳手架支托鋼支撐輔吊配合主吊固定鋼支撐把千斤頂放到原支撐點用千斤頂支頂鋼支撐焊斷鋼支撐與活絡頭的預應力固定焊板千斤頂逐步回油卸力移走千斤頂鋼支撐和活絡頭連接牢固主吊卷筒制動、起吊鋼支撐吊至地面循環使用鋼支撐拆除示意圖3.5安14、全技術措施（1）.起吊前檢查鋼絲繩固定情況，保證牢固，避免脫落傷人。（2）.鋼支撐提升離開基座0.1m時應停下檢查起重機的穩定性、制動的可靠性、鋼支撐的平衡性、綁扎的牢固性、確認無誤后，方可起吊。當起重機出現傾覆跡象時，應快速使鋼支撐落回基座。（3）.移動過程要緩慢，司機看好基坑情況，避免鋼支撐刮碰結構頂板、冠梁等。（4）.電焊工人持證上崗，穿戴好防護罩、防護手套、絕緣鞋，所有工作人員必須戴安全帽，基坑工作人員必須系安全帶，避免跌落。（5）.作業時，吊車起重臂下、回旋半徑以內嚴禁站人，重物不得超越駕駛室上方，也不得在車前方起吊。 （6） 基坑必須配備安全監督員一名，運重物時人員統一指揮、起落一15、致，上下密切配合，避免發生以外。（7）切割焊和吊運過程中工作區嚴禁過人，拆除的零部件嚴禁隨意拋落，避免傷人。（8）六級以上風力，雨雪天嚴禁作業。4基坑開挖與鋼支撐安裝的配合施工4.1基坑開挖前的準備工作（1）做好安全預案，基坑開挖前準備一定數量的應急材料，作好基坑搶險加固準備工作。（2）沿基坑周邊設置排水溝，截排地面雨水，保證基坑外地表水不流入基坑內。（3）清除基坑范圍內的障礙物，修筑場內便道，保證場內運輸道路暢通。（4）按工程監測要求，做好各種類型觀測點的布置，并測定初始數據。（5）對鋼筋、模板及鋼支撐等進行加工備料，確保基坑開挖后能及時澆筑冠梁和安裝鋼支撐。（6）采用小型挖掘機進行挖掘，小16、型東風汽車短距離倒運，集中堆放用大車運出場地外。4.2基坑分段分層放坡開挖與鋼支撐安裝基坑開挖采用分段分層放坡開挖；分層高度則以滿足鋼支撐安裝為控制標準，分層開挖至鋼支撐設計高程后即進行支撐安裝，基坑開挖采取縱向放坡。 基坑開挖橫向放坡示意圖 基坑開挖縱向放坡示意圖 4.3基坑開挖的其它事項（1）開挖時須做好基底排水，開挖過程采用邊開挖邊排（降）水的方式（基坑外降水與基坑內排水相結合）進行排（降）水，當挖至基底設計標高后，需沿基坑邊（即圍護樁腳）挖排水溝（截面150mm150mm），并在適當位置設置臨時集水坑（每施工段至少設置一個），及時抽排基坑內積水，確保開挖過程中土體和基底的干燥，保持基底17、巖（土）強度。 （2）在基坑開挖過程中，若圍護結構（主要是圍護樁樁間）出現滲漏水則及時進行封堵。（3）基坑開挖至鋼支撐設計高程后，及時進行鋼支撐安裝（包括施加預應力）工作，鋼支撐安裝未經檢查驗收合格，嚴禁往下進行土石方開挖，以保證基坑圍護結構的穩定和安全。 （4）嚴格控制基底的開挖標高，避免超挖，設計基底標高以上30cm的土（巖）層，采用人工開挖（鑿除）、清底，以免破壞地基的整體性。對局部超挖則用碎石、砂或砼填充。基坑開挖至設計高程后，及時進行排水盲溝和接地網施工，盡早澆筑墊層砼，并組織安排底板防水及結構的施工。 （5）基坑開挖過程中必須注意下列事項。 1）基坑頂周邊嚴格控制堆土或重型機械臨邊行走。 2）加強現場管理，設專人指揮，防止挖掘機碰撞鋼支撐。 3）實行信息化施工，加強施工監測，發現異常情況及時報駐地監理和業主研究處理。