鋼支撐專項施工方案

鋼支撐專項施工方案編制說明：1.1編制依據(jù)本施工方案的編制依據(jù)包括南寧東站綜合交通樞紐一期工程（地下空間）-軌道交通換乘站工程招標文件、主體工程圍護結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計、勘察報告的水紋地質(zhì)、環(huán)境和管線探查資料以及現(xiàn)行的主要施工規(guī)范、規(guī)程和標準。1.2編制原則本施工方案編制遵循施工合同的所有條款，滿足業(yè)主對質(zhì)量、安全、工期、文明施工等方面的規(guī)定和要求，采用先進、科學、成熟、有效的施工方案，并結(jié)合本投標人歷年軌道交通施工經(jīng)驗，使施工組織設(shè)計具有合理性、全面性、實用性。同時，本工程地處長沙市主要街道，為減少對周邊環(huán)境的影響，采用科學合理的監(jiān)控措施和信息反饋系統(tǒng)指導施工。1.3編制范圍本施工方案主要涉及主體結(jié)構(gòu)鋼支撐架設(shè)及拆除。二、工程概況2.1工程位置南寧東站綜合交通樞紐工程（地下空間）-軌道交通換乘站工程位于南寧市青秀區(qū)，站址位于國鐵南寧東站站房南側(cè)地下，地鐵1號線、7號線東西方向穿過東站南廣場，2條軌道交通線平行換乘。2.2工程地質(zhì)場區(qū)范圍屬剝蝕丘陵地貌，覆蓋層為第四系土層，其下為第三系半成巖，包括泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖。填土層廣泛分布于擬建車站的地表，厚度約為0.50～1.50m。殘、坡積層粘土、粉質(zhì)粘土厚度約為1層，呈硬塑，粘粒含量高，切面光滑，手可捏斷，韌性中等，干強度中等。第三系巖層（E）按不同巖性特性、狀態(tài)分為6個亞層，包括灰～青灰色的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，屬于極軟巖。2）屬于極軟巖的泥巖和粉砂質(zhì)泥巖⑦1-2層為灰到青灰色，成巖程度較淺，呈硬塑土狀，含錳質(zhì)結(jié)核。巖芯呈長柱狀，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層理不明顯，切面光滑，有蠟狀光澤。干強度較高，但遇水易軟化，曬干易開裂。3）泥巖和粉砂質(zhì)泥巖⑦1-3層為灰到青灰色，成巖程度較深，呈土狀光澤。巖芯呈長柱狀，泥質(zhì)膠結(jié)，硬度較小，局部夾少量碳質(zhì)泥巖。切面光滑，手捏具有滑膩感。干強度較高，但遇水易軟化，失水易開裂。屬于極軟巖。4）粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖⑦2-1層為灰黃到青灰色，尚未成巖，呈中密砂土狀，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核，含粉砂較多。用清水回轉(zhuǎn)鉆進，取上巖芯呈粉細砂狀，少量呈碎塊狀。干鉆時取出沿線呈碎塊狀，用手易掰開。5）粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖⑦2-2層為灰黃到青灰色，成巖程度較淺，呈密實砂土狀，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核，含粉砂較多。用清水回轉(zhuǎn)鉆進，取上巖芯呈粉細砂狀，少量呈碎塊狀。干鉆時取出沿線呈碎塊狀，用手易掰開。6）粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖⑦2-3層為灰黃到青灰色，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核，含粉砂較多。在地層中進行原位測試，用清水回轉(zhuǎn)鉆進或地下水位以下錘擊鉆進時，取上巖芯呈粉細砂狀，少量巖芯呈碎塊狀。含泥量較多的地層，巖芯多呈塊狀，少量呈短柱狀。2.3.水文地質(zhì)場地內(nèi)的地表水體為魚塘，魚塘水主要來自大氣降水匯集，每年4月到10月為雨季，降雨充沛，魚塘水量會明顯增多。水體深度約為0.6~1.2m，局部魚塘底地層為粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，導致地表水與地下水有一定的水力聯(lián)系。在車站開挖時，應(yīng)對魚塘進行疏干和清淤處理。根據(jù)鉆探情況，結(jié)合地下水賦存條件、含水介質(zhì)及水力特征的分析，場地內(nèi)的地下水主要為基巖裂隙孔隙水，具有承壓性。地下水類型為承壓水。該層地下水主要賦存于下伏第三系半成巖狀態(tài)的以粉砂巖為主的粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖⑦2-3層的裂隙及孔隙中，穩(wěn)定水位埋深為6.7～14.1m，標高為81.59～96.85m。根據(jù)勘探情況，基巖裂隙水總體水量不大，但該含水層容易被滲出的地下水帶出形成“流砂”。在施工時，應(yīng)考慮車站基坑的地下水控制措施，及時封閉并設(shè)置反慮層。巖石裂隙和孔隙水主要來自大氣降水和附近地表水體的滲透補給。水會沿著含水層滲流排泄，每年的4至10月是雨季，水位會明顯上升。而在冬季，由于降雨減少，地下水位會隨之下降。含水層的水頭高度與上覆泥巖粉砂質(zhì)泥巖隔水層的厚度有關(guān)，含水層埋深越深，上覆隔水層厚度越大，承壓水的承壓水頭越高，反之較低。根據(jù)勘察，未發(fā)現(xiàn)上層滯水，但是由于上覆填土殘積土與基巖滲透性差異，地表水和大氣降水下滲，在界面上可能形成局部的上層滯水。如果施工時遇到上層滯水，可以采取明排措施。車站主體結(jié)構(gòu)的東端基坑豎向設(shè)有兩道內(nèi)支撐，第一道為混凝土支撐，第二道為鋼支撐。西端設(shè)置三道內(nèi)支撐，第一道為混凝土支撐，第二和第三道為鋼支撐。圍護結(jié)構(gòu)支撐體系由支撐和腰梁等組成。車站第一道支撐采用截面為1000mm×1000mm的鋼筋混凝土支撐，其余支撐采用Φ609mm，t=16mm厚的鋼支撐。鋼管支撐設(shè)有活動端頭，以便施加預壓力，預加壓力按不大于支撐設(shè)計軸力的40%～60%計。第一道混凝土支撐撐于冠梁上，其余支撐與圍護樁間采用腰梁連接，腰梁采用強度為C30，尺寸為1300mm*1200mm混凝土腰梁。施工管理機構(gòu)如圖3所示?，F(xiàn)場設(shè)置了3臺200KW發(fā)電機以供現(xiàn)場用電。施工場地附近為城市居民區(qū)，路口為市政自來水管道，施工用水從自來水接口引入，場地內(nèi)的施工用水采用φ50鋼管敷設(shè)至施工工點?，F(xiàn)場人員包括現(xiàn)場工區(qū)長、測量工程師、質(zhì)檢工程師、檢測試驗工程師、專職安全員、技術(shù)員、測工、監(jiān)控量測組和鋼支撐安裝班等。主要機械、設(shè)備和機具配置詳見表4.4。鋼支撐安裝方案在進行鋼支撐安裝前，應(yīng)先進行施工準備。作業(yè)人員進場并滿足作業(yè)需求，施工機械和材料準備到位，并對新進作業(yè)人員進行安全和技術(shù)交底。同時，基坑安全防護準備也要做好。鋼支撐安裝流程包括測量定位、安裝鋼圍檁托架、安裝鋼圍檁、在地面拼接好支撐吊裝就位、施加預應(yīng)力、加設(shè)楔形墊塊墊緊和千斤頂卸載。支撐安裝前應(yīng)先在地面進行預拼接以檢查支撐的平直度，其兩端中心連線的偏差度控制在20mm以內(nèi)，經(jīng)檢查合格的支撐按部位進行編號以免錯用，各部份的支撐采用整體一次性吊裝到位。在鋼支撐安裝過程中，需要建立支撐構(gòu)配件進場驗收制度，對不合格的構(gòu)配件做好標記，嚴禁投入使用。同時，要復核支撐位置放樣，安裝完畢后要再次進行復核并做好實測記錄。對超標支撐現(xiàn)象，要及時整改。檢查支撐試拼裝的質(zhì)量，檢查連接配件有無松動現(xiàn)象，如有則及時復扭。對軸力施加設(shè)備進場驗收手續(xù)和壓力表檢驗合格證明進行檢查，并按設(shè)計百分比做好軸力復加工作。動態(tài)觀測軸力檢測報表，分析軸力變化與圍護結(jié)構(gòu)水平位移變化。落實備用支撐，防止發(fā)生萬一。鋼支撐拆除時，需要按照規(guī)定進行操作。在施工組織方面，采用分段、分層開挖的方式，嚴格按照施工組織設(shè)計進行開挖，并及時進行支撐。在基坑開挖中將充分利用“時空效應(yīng)”，鋼支撐的安裝和預應(yīng)力的施加過程嚴格控制在10小時以內(nèi)。開挖出的墊層宜同樣快速澆筑，確?；影踩?。在進行土方開挖前，必須先完成圍護結(jié)構(gòu)的封閉，才能進行開挖。針對鋼支撐的安裝，采用挖到位、立即安裝的快速施工防護原則。鋼支撐的安裝需要保證其穩(wěn)固性和安全性。在拼裝時，需要確保腰梁、端頭和千斤頂各軸線在同一平面上，并采用對角和分等分順序扳緊橫撐上法蘭螺栓，以保證平直。各軸線允許偏差≤2cm，同時確保支撐接頭的承載力符合設(shè)計要求。鋼支撐連接時，必須對稱上螺栓并按順序緊固。用φ16鋼筋做吊環(huán)，緊固于圍護上，以防墜落。同時，用于微調(diào)的鋼楔也應(yīng)串聯(lián)，防止墜落。焊接鋼管端頭與法蘭盤焊接處，法蘭端面與軸線垂直偏差控制在1.5mm以內(nèi)。每根鋼支撐的安裝軸線偏心不大于20mm，法蘭盤加工應(yīng)符合規(guī)范及設(shè)計要求。鋼管縱向?qū)雍缚p為Ⅱ級，端頭牛腿部分角焊縫為Ⅱ級，其余均為Ⅲ級。焊接圓管的加工精度為橢圓度不應(yīng)大于2D/1000（D為鋼管直徑）。在鋼圍檁范圍內(nèi)，如果樁身面不平，應(yīng)進行修鑿、填補，使之面正、垂直、平整。填補采用M20細石混凝土。在基坑開挖及主體結(jié)構(gòu)施工期間，嚴禁施工機具碰損支撐系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)僅承擔軸力，施工期間不得施加其他荷載，以避免支撐系統(tǒng)因超載過大造成失穩(wěn)。根據(jù)支撐軸力監(jiān)測情況，將受力與設(shè)計工況下的受力進行比較，若有異常情況立即加強支撐。鋼支撐施加預應(yīng)力后，在土方開挖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工時，需要嚴密監(jiān)察圍護結(jié)構(gòu)變形情況，發(fā)現(xiàn)異常及時研究并迅速采取補救措施。同時，在土方開挖和結(jié)構(gòu)施工時，需要派專人負責監(jiān)管支撐安全工作，堅決杜絕危害支撐安全事件的發(fā)生。在施工現(xiàn)場，根據(jù)基坑寬度將活動端、固定端、標準管節(jié)拼裝成整體，不同管節(jié)之間及管節(jié)與端頭之間用法蘭連接。利用吊車將拼裝好的鋼支撐吊放到已焊接好的鋼圍檁托架板及工具柱的托架上，此階段吊車的鋼絲繩保持緊張狀態(tài)，待鋼支撐預加軸力完成后再松開。安裝鋼支撐時用測量儀器校正，控制好軸線位置，防止鋼支撐安裝不到位。3）為了確保樁、鋼圍檁、支撐之間的緊密結(jié)合，有效減少基坑外地層的沉陷和減少圍護樁向內(nèi)移動的位移，支撐安裝好后，每根鋼支撐的一端都要設(shè)置千斤頂支座和承力牛腿。安裝就位后，立即用兩臺液壓千斤頂對支撐施加預頂力，并按照設(shè)計要求在活動端沿支撐兩側(cè)對稱逐級施加支撐預應(yīng)力。為減少溫度應(yīng)力對預加軸力的影響，選擇在氣溫較低的時段對鋼支撐施加預應(yīng)力。預加應(yīng)力的大小取設(shè)計軸力值的0.5倍。當預加力達到標準后，壓力無明顯衰減時，用特制定型鋼楔鎖定鋼支撐，然后拆除千斤頂。預加應(yīng)力允許偏差為±50kN。預加軸力應(yīng)根據(jù)施工監(jiān)測情況分級施加，避免圍護樁樁體發(fā)生向基坑外側(cè)過大的變形。頂梁后采用支托或吊拉措施固定牢固，移走千斤頂，嚴防因樁體變形和施工撞擊而造成鋼支撐脫落。4）為了保證鋼支撐軸向受壓，當鋼支撐與鋼圍檁斜交時，在鋼圍檁上焊接一個與斜支撐軸線垂直的三角形的剪力撐，利用剪力撐聯(lián)接鋼支撐和鋼圍檁。5）鋼支撐安裝后應(yīng)及時監(jiān)測鋼支撐的撓度和應(yīng)力，以確保施工安全和周邊環(huán)境的穩(wěn)定。（5）鋼支撐的使用規(guī)定：①選用鋼支撐必須遵循設(shè)計要求或按照設(shè)計軸力及《基坑工程設(shè)計規(guī)范》要求選用。②每根鋼支撐的配置應(yīng)根據(jù)總長度的不同配用一端固定端一端活動端，中間段采用標準管節(jié)進行配置。③鋼支撐應(yīng)采用兩點吊裝，吊點一般在離端部0.2L左右為宜。④鋼支撐與圍檁體系的設(shè)置和安裝容許偏差如下：A.同層支撐中心標高偏差不大于30mm；B.支撐構(gòu)件兩端的標高偏差不大于20mm；C.支撐水平軸線偏差不大于30mm；D.支撐與立柱的軸線偏差不大于50mm；E.立柱垂直度偏差不大于基坑開挖深度的1/300。⑤支撐安裝完畢后，應(yīng)及時檢查各節(jié)點的連接狀況，并確認符合要求后方可施加預壓力。預壓力的施加應(yīng)在支撐的兩端同步對稱進行。⑥鋼支撐采用2臺100T的千斤頂施加預應(yīng)力，預應(yīng)力值應(yīng)為設(shè)計預應(yīng)力值加上預應(yīng)力損失值。軸力施加應(yīng)根據(jù)監(jiān)測進行動態(tài)控制調(diào)整，不允許一次性施工軸力到設(shè)計值的100%。應(yīng)分級施加，第一次加之設(shè)計軸力的70%，監(jiān)測軸力變化，變化穩(wěn)定后，再加至設(shè)計值時，應(yīng)再次檢查各連接點的情況，必要時應(yīng)對節(jié)點進行加固，待額定壓力穩(wěn)定后鎖定。施加預應(yīng)力的設(shè)備應(yīng)由專人負責，且應(yīng)定期維護。如有異常應(yīng)及時校驗，施工前應(yīng)提前在規(guī)定的鑒定中心進行標定。⑦鋼支撐兩端應(yīng)有可靠的支托或吊掛措施，嚴防因圍護變形或施工撞擊而產(chǎn)生脫落事故。圖5-3鋼管橫撐構(gòu)造示意圖。鋼支撐質(zhì)量檢查時，需要注意防止傾斜，以確保結(jié)構(gòu)只受軸壓力，符合設(shè)計要求。每層鋼支撐安裝完畢后，必須進行合格檢驗，才能進行下一道工序的施工。管端頭與法蘭盤焊接處，法蘭端面與軸線垂直偏差必須控制在1.5mm以內(nèi)。管縱向?qū)涌p為Ⅱ級，端頭牛腿部分角焊為Ⅱ級，其余為Ⅲ級。在支撐安裝過程中，焊好后的鋼支架應(yīng)保證兩直角相互垂直，并且具有足夠的穩(wěn)定性。不得出現(xiàn)歪扭、虛焊等問題。租賃的鋼管節(jié)為倒用材料，進場的管節(jié)必須經(jīng)過檢驗合格后方可使用。100t液壓千斤頂附有壓力表，在使用前必須由有資質(zhì)的計量檢測單位進行標定。在鋼支撐組合過程中，為保證鋼支撐平直，橫撐法蘭螺栓采用對角和分等分順序扳緊。所有支撐連接處均墊緊貼密，以防止鋼支撐偏心受壓。在加力前，必須將鋼圍檁、端頭和千斤頂各軸線調(diào)整到同一平面上。當達到規(guī)定軸力后，用鋼楔板塞緊活動端后部滑移長槽與鋼管端面的間隙后，方可拆除千斤頂。施工中，必須由專人指揮鋼支撐的吊裝轉(zhuǎn)運，并嚴禁物件撞擊支撐。在斜支撐架設(shè)前