鋼支撐及鋼腰梁架設方法

鋼支撐及鋼腰梁架設第二、三道支撐為鋼支撐，第二、三道鋼支撐均采用（p800,t=20mm鋼管,支撐間距3m,鋼腰梁采用I45C雙拼工字鋼。本工程車站基坑較寬27.99m，縱向設置三排臨時立柱，立柱間設置［40c縱向連系梁連接。臨時立柱沿車站縱向每3~4跨間隔布置縱、橫向剪刀撐，釋放立柱沉降、回彈對鋼管橫撐所產生應力。鋼支撐平面布置圖見圖4.5.2-1。圖4.5.2-1鋼支撐平面布置圖鋼管支撐系統(tǒng)包括支撐桿系及附屬構件部分，其中支撐桿系包括：主體桿、活絡端頭及固定端，附屬構件包括三角鋼托架及鋼楔等。鋼管支撐結構如圖4.5.2-2所示：圖4.5.2-2鋼支撐結構圖活絡端示意圖活絡端頭類似于“抽屜”結構，由活動端頭及活動端容納鋼管兩部分組成。由端頭鋼板、槽鋼伸縮桿、加勁肋板等部分拼裝焊接成活動端頭。槽鋼伸縮桿置于活動端容納鋼管內，在液壓千斤頂的作用下，可實現伸縮功能，從而調整支撐長度。鋼支撐固定端頭、活絡端頭支架是提前采用角鋼加鋼板焊接成型，支架設置膨脹螺栓位置平均設置6個孔（在打孔碰到地連墻鋼筋時可適當調節(jié)螺栓位置），然后再鋼支撐位置放樣完成后使用膨脹螺栓將支架、鋼腰梁固定在相應位置后將鋼支撐架設其上，及時施加預應力，然后再采用鋼絲繩和膨脹螺栓將鋼支撐斜托以保障其穩(wěn)固性。鋼管支撐在安裝時要施加預加力，一次施加軸力不小于設計值的40%，然后按30%設計值逐級增加支撐軸力。鋼支撐嚴格按設計要求值施加軸向預應力，定期檢查預應力損失情況，及時復加預應力，保障圍護結構穩(wěn)定。根據設計，本車站無留撐和換撐。施工中根據圍護結構變形情況，可施做臨時支撐，臨時支撐施工方法如同鋼支撐施工方法。4.5.2.1支撐材料準備鋼支撐規(guī)格的選用必需按設計要求來選用。鋼支撐應分層堆放整齊，高度一般不超過四層，底層鋼支撐下面應安設好墊木。每根鋼支撐的配置按總長的不同配用一端固定段及一端活絡段或兩端活絡段。4.5.2.2支撐拼接材料準備根據土方開挖前在拼裝場按支撐編號及設計長度進行拼裝備用。鋼支撐安放過程中相鄰兩鋼支撐的間距較小時可將活動端和固定端相互錯開。對于鋼支撐較長的，需分段加工，現場組裝。支撐運輸前需對構件進行編號，運至現場后再組裝成型的單根鋼支撐。4.5.2.3支撐位置的確定根據設計圖紙和實地測定的定位樁號在兩側冠梁上用鋼尺測量每道支撐的安裝位置，經復核無誤后用紅漆做出標記。4.5.2.4鋼支撐施工方法及技術措施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，鋼支撐架設極具時間性和協(xié)調性，鋼支撐架設的時間、位置及預應力的大小直接關系到深基坑的穩(wěn)定，鋼支撐架設必須滿足設計要求。每層土方開挖至底標高時，立即放測出鋼支撐中心線，及時安裝鋼圍檁和架設鋼支撐。使圍護結構盡快接受支撐反力作用，減少圍護結構變形。鋼支撐的架設采用lot龍門吊進行安裝，應保證鋼支撐與墻面、鋼圍檁垂直并按照設計要求對墻體施加預應力。鋼支撐施工流程：支撐編號f對號運到現場f支撐牛腿位置就位、量距f清理平整牛腿面f鋼圍檁架設f鋼支撐就位校正f施加預應力f緊固鋼楔f拆除液壓千斤頂。本工程用的鋼支撐用0800的鋼管制作，鋼管采用法蘭盤連接。(2)安裝時，腰梁、端頭、千斤頂各軸線要在同一平面上，為確保平直，橫撐上法蘭螺栓應采用對角和分等分順序扳緊；(3)鋼管、鋼管箍、螺栓組合后其表面應作防銹處理；橫撐之間采用高強度螺栓連接，每個螺栓必須復緊確保連接牢固；鋼管、抗拉剪鋼板、連接法蘭盤等鋼構件的加工及組焊，由加工場根據規(guī)范要求制定機械加工工藝設計，均在工廠內完成；加工成品鋼管在其兩側應按圖紙要求進行統(tǒng)一編號后，方能運用在基坑內；(7)縱向鋼腰梁就位時，應緩慢放在牛角上，不得有沖擊現象出現；（8）鋼支撐分節(jié)在現場加固，經監(jiān)理驗收合格后，方可使用；4.5.2.5鋼支撐安裝方法本基坑寬27.99m，縱向蓋板下設置有3排臨時立柱，蓋板外設置有1排臨時立柱，通過鋼連系梁進行連接，鋼支撐架設于鋼連系梁上。鋼支撐分為兩節(jié)，通過螺栓連接。鋼支撐先安裝固定端，再安裝活動端，單根鋼支撐安裝施工示意圖見圖4.5.2-3。圖4?5?2-3單根鋼支撐安裝施工示意圖（先安裝①，后安裝②）（1） 支撐架設前根據基坑斷面寬度提前拼裝，并經檢驗合格，無焊傷，開裂等質量缺陷。拼裝完成的鋼支撐軸線偏差和撓曲變形在規(guī)范允許范圍之內，同時預拼裝出不少于2根備用支撐應付可能出現的緊急情況；（2） 土層開挖至支撐架設位置后，測放出鋼支撐安裝位置，施工托架和鋼圍檁，然后架設鋼支撐。用75角鋼制作成邊長550*560mm的三角形，用長160mm的膨脹螺栓打入地連墻內，將角鋼與地連墻結成一體，形成鋼支撐托架。在托架上安放由兩個工字鋼組成的鋼圍檁。鋼圍檁施工時應先進行基面殘土的清除，并對圍檁安裝面進行修鑿，圍檁面與地連墻間留出不小于60mm的空隙澆筑早強細石混凝土，使鋼圍檁與地連墻之間均勻傳力。托架與圍檁安裝示意圖見圖4.5.2-4。圖4.5.2-4托架與圍檁安裝示意圖（3）根據立柱位置，本工程每根鋼支撐在地面上分兩節(jié)拼裝，然后在坑內組裝成整體，施加預應力。鋼支撐安裝必須確保支撐端頭與地下連續(xù)墻均勻接觸，并設防止鋼支撐端部移動脫落的構造措施，支撐的安裝允許偏差應符合以下規(guī)定：a、 鋼支撐軸線豎向偏差：±20mm。b、 支撐軸線水平向偏差：±30mm。c、 支撐兩端的標高差和水平面偏差：不大于20mm和支撐長度的1/600。d、 支撐的撓曲度：不大于1/1000。4.5.2.6鋼支撐預加軸力方案鋼支撐吊裝到位后，先不松開吊鉤，將一端的活絡頭拉出頂住鋼圍檁，再將2臺液壓千斤頂放入頂壓位置，為方便施工并保持千斤頂加力一致，2臺千斤頂用自制托架固定。千斤頂一端頂在鋼圍檁上，一端頂在底座上。檢查各節(jié)點的連接狀況，確認符合要求后，接通油管即可開泵施加預應力。分級施加支撐軸力，一次施加軸力不小于設計值的40%，然后按30%設計值逐級增加支撐軸力，施加軸力值見表4.5.2-1。然后再次檢查各連接點的情況，對節(jié)點進行加固，待基坑穩(wěn)定后鎖定。施工過程中根據軸力監(jiān)測情況，及時補加預應力。表4L.5.2-1鋼支撐的設計軸力和預加軸力對照表支撐型號設計值（kN）預加軸力（kN）一次施加力（KN）二次施加力（KN）三次施加力（KN）第2道鋼對撐,800,t=20mm3470500200150150第3道鋼對撐,800,t=20mm3470500200150150根據計算的預加軸力數值，選用2臺100t液壓千斤頂在活動端軸線位置進行施加軸力。液壓千斤頂使用前必須進行標定，并根據液壓千斤頂壓力表刻度與壓力的關系，將預加軸力換算成千斤頂壓力表讀數，使其一一對應。4.5.2.7鋼支撐防墜落措施（1）采用機械開挖土方時，嚴禁機械開挖碰撞鋼支撐、鋼圍檁等；（2）每個開挖段至少設五個軸力監(jiān)測斷面，當支撐軸力超過警戒值時，立即停止開挖，加密支撐，并將有關數據反饋給設計部門；（3）支撐拼接采用扭矩扳手，保證法蘭螺栓連接強度。拼接好支撐須經質檢工程師和專業(yè)監(jiān)理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；（4）鋼支撐加工完成后，由質量人員及監(jiān)理現場對安裝完畢的鋼腰梁、牛腿、拼裝好的鋼支撐等進行檢查驗收，保證各項技術要求合格后，方可吊運安裝；（5）嚴禁在鋼支撐上站立或行走，堆放材料物品，防止鋼支撐受附加荷載及振動失穩(wěn)，并保證人員安全；（6）鋼支撐施加應力時，油壓千斤頂采取措施進行臨時固定，防止在受力過大時位移過大而墜落；（7）基坑開挖支護時，為預防鋼支撐墜落，根據鋼支撐位置，在圍檁下安裝兩條18a槽鋼支托鋼支撐，在槽鋼側面焊接12mm后鋼板加固。在預應力施加完成后，在地連墻上安裝L80*10的角鋼，長度240mm，用M20的膨脹螺栓固定；鋼圍檁上焊接C16鋼筋，長度330mm，鋼筋成“ ”；通過花籃螺栓將角鋼與鋼筋連接，防止脫落；見圖4.5.2-5。

圖4.5.2-5鋼支撐防墜落示意圖（8）鋼支撐應有足夠的剛度，斷面不得小于設計斷面?；娱_挖中必須嚴格按設計位置及時、可靠地架設支撐，并按設計要求施加預應力。斜撐端部支托鋼構件、預埋鋼板必須按設計提供的支撐軸力進行抗剪強度驗算，配置足夠的錨筋；（9）基坑開挖到設計標高后應及時清底驗槽，盡快澆筑鋼筋混凝土底板，嚴禁基坑長時間暴露；（10）主體結構縱向分段澆注，合理組織施工，加強監(jiān)測，在開挖和回填過程中，特別注意監(jiān)測鋼支撐軸力，如果監(jiān)測數據異常，必須及時增加支撐，并確保拆除支撐后圍護結構的安全；4.5.2.8鋼支撐施工要點（1）在第一次加預應力后12小時內觀察預應力損失及墻體水平位移，并復加預應力及設計要求值；預應力施加完畢后，對螺栓進行復緊；（2）當晝夜溫差過大，導致支撐預應力損失時，在當天低溫時段復加預應力至設計要求值；（3）當墻體水平位移速率超過警戒值時，可適量增加支撐軸力以控制變形，但復加后的支撐軸力和地下墻彎矩必須滿足設計安全度要求；（4）當軸力損失大于3%，按規(guī)定復加軸力；（5）保證鋼腰梁與連續(xù)墻全面接觸，防止局部壓應力過大而失穩(wěn)，局部無接觸處采用砂漿抹平。（6）嚴格按設計順序拆除每道支撐。4.5.3支撐拆除支撐拆除順序：底板f拆除第三道支撐f負二層側墻、中板f拆除第二道支撐f負一層側墻、頂板f壓頂梁、回填f拆除第一道支撐。支撐拆除示意圖見圖4.5.3-1。圖4.5.3-1支撐拆除示意圖4.5.3.1砼支撐的拆除砼支撐拆除采用繩鋸切割方法，在需拆除的鋼筋混凝土支撐下方搭設臨時支架，利用繩鋸分段切斷支撐混凝土，2.5m為一段，再吊至地面后進行破除、外運至棄渣場。混凝土腰梁拆除先采用水鉆進行鉆孔，再利用繩鋸分段切斷腰梁混凝土，2.0m為一段，再吊至地面后進行破除、外運至棄渣場。1） 支撐拆除應遵循“先下層，后上層，先兩邊，后中間”的原則分段跳拆，相鄰支撐不得同時拆除；2） 支撐拆除前主體結構砼強度達到設計強度的80%，并與支護結構之間應有可靠的傳力體系，必要時應在側墻間設臨時撐；3） 支撐拆除時應加密監(jiān)測頻率，尤其注意相鄰支撐內力變化和基坑變形情況，發(fā)現異常情況應采取應急措施并及時知會設計單位和監(jiān)理單位。鋼支撐的拆除采用手工工具拆除，即用人工拆除螺栓或用氣割切斷螺栓或焊接縫。先搭設臨時支架，托住鋼支撐，然后千斤頂卸力，抽掉鋼楔塊，解開法蘭連接，用門吊分節(jié)吊走鋼管即可，支撐拆除時應實時觀察圍護結構的變形，必須做好鋼支撐拆除階段周圍施工監(jiān)測和量測記錄，切不可草率施工。本基坑寬27.99m，縱向蓋板下設置有3排臨時立柱，蓋板外設置有1排臨時立柱，通過鋼連系梁進行連接，鋼支撐架設于鋼連系梁上。鋼支撐分為兩節(jié)，通過螺栓連接。鋼支撐先拆除活動端，再安裝固定端，單根鋼支撐安裝施工示意圖見圖4.5.3-2。圖4?5?3-2單根鋼支撐拆除施工示意圖（先拆②，后拆①）支撐托架的拆除：拆掉鋼支撐后，用電焊機或氧焊機切割即可。鋼支撐的拆除流程為：履帶吊就位、鋼絲繩扣扎支撐一活絡節(jié)內安放千斤頂施加頂力f撤除鋼楔f解除頂力，同時卸下千斤頂一支撐桿體下放、拆除高強連接螺栓一拆開支撐桿體，各部分節(jié)調出。管撐卸荷及拆卸管撐要結合結構施工按照規(guī)定程序進行，以免發(fā)生安全事故鋼支