钢支撑紧急施工实施方案.docx

第一章、编制依据和工程概况1.l编制及施工执行依据1、北京市轨道交通首都国际机场线工程施工图设计：东直门站结构第二册【基坑支护结构】和【基坑支护结构】（变更A版）2、【岩土工程勘察报告】（2005地铁详勘J-I）3、【建筑基坑支护技术规程】（JGJl20-99）4、【地下铁道工程施工及验收标准】（GB50299-1999）5、【建筑钢结构焊结技术规程】（JGJ81-2002）6、【建筑机械使用平安技术规程】（JGJ33-2001）7、【建筑地基根底工程施工质量验收标准】（GB50202-2002）8、【建设工程施工现场供用电平安标准】（JG50194-93）9、【建设工程施工现场平安、防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准】（DBG01-83-2003）10、国家和北京市有关施工的法律法规1.2、工程概况车站位于东二环路东侧东直门外大街路北侧，东西走向，车站主体上下共四层，地下一、二层为站厅层，地下三层为设备层，地下四层为站台层。车站地面设4个出入口、3组风亭、一组冷却塔。车站起于K0+000,止于K0+196.15,主体采用明暗挖施工，从东向西依次分为：平安线（暗挖单跨单拱结构）、A区（单层暗挖双联拱）、B区（四层双跨矩形框架结构）、C区过折返线段、D（五层三跨矩形框架结构），具体见【东直门站施工平面图】。明挖段B、D区明挖基坑深约28-26米，其中B区主要采用排桩一内支撑和锚索支护体系，桩长33.96米，共设4层横撑（换撑增加1道），东侧角撑4层、西侧角撑2层；C区基坑深6.5米，采用土钉墙支护，D区上部采用排桩锚索支护体系5层锚索），下部采用排桩一内支撑、锚索支护体系2层横撑和角撑）。具体见附图2、3o第二章施工部署2.1 工程管理组织机构为保证钢支撑按期优质完工，将严格按照既定的施工方案，合理安排施工，合理安排机械设备和劳动力方案，监督落实方案中每个节点的实际完成情况，及时制定出相应有效措施，确保工程单项工期目标和质量目标的实现，工程部成立如下组织机构：总负责：杜引社副经理：陈志让技术：王彦臻杨光梦质量：李养养安全：吕开瓶工长：陈明权2.2 主要机械设备具体见机械设备览表。机械设备一览表编号机械类型数量备注1IOt龙门1台216t吊机23150t液压千斤顶2台4电焊机5台5pc220挖掘机5台6自卸汽车10辆2.3 3劳动力方案生产、技术管理人员：6人；设备操作人员：6人；普工：30人；电工：2人；钢筋工：6人；测量工：2人，共计52人。为便于管理，劳动力使用时，根据专业工作性质，将其编为三个作业队，即钢支撑加工作业队、钢支撑安装作业队、土方开挖施工作业队，进行默契配合，交叉流水作业。2.4主要工程数量主体基坑钢支撑及钢围楝主要为600钢管、145c工字钢、钢板t=20及t=12,其总量为钢管约592.4t、工字钢约310.5t、钢板约120t、基它材料约45t。2.5工期安排钢支撑安装是在护坡桩施工后进行，方案于2006年5月10日开始架设，至2006年7月30日结束。第三章钢支撑施工工艺3.1土方开挖土方开挖原那么：竖向分层，纵向分段，中部拉槽。根据钢支撑、锚杆设计位置及现场实际等情况，拟将基坑竖向分6层，竖向分层高度根据支护结构尺寸以及挖掘机开挖能力确定。钻孔灌注桩和降水施工结束后，首先进行土方开挖工作，其中B区土方开挖纵向分六层进行，第一层为现况地面至冠梁底，开挖深度约为2.0m,完毕后开始进行帽梁、挡墙的施工，施工第一道钢支撑，钢支撑施工于冠梁上，中心位置为设计冠梁中心,标高为地表以下-152m,与此同时开始进行第二层中部拉槽，槽顶边沿距两边护坡桩内侧须留置2m宽的土台，拉槽坡度为1：0.5,以利于挖掘机进行以下土方的开挖。开挖至第二道钢支撑下50cm,支设第二层钢支撑，第三、四道钢支撑施工相同。D区在标高23.4和18.4位置设置钢支撑，具体施工参考B区施工。施工考前须知：1 .土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖，防止挖土机械碰撞已经架设的钢支撑。2 .沿围护桩两侧各留2.0m宽平台，充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，又可利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水和喷锚施工，在钢支撑架设完毕后，进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。3 .基坑开挖过程中及时架设钢支撑，保证基坑正常开挖及保证在加载卸载过程中围护结构的受力符合设计。3.2钢支撑施工钢支撑设计布置：东直门车站主体明挖基坑围护结构分为B区和D区段，其中B区在基坑西侧设置5层角撑，东侧设置2层角撑，其余均为垂直横撑，基坑横撑共设置4层,纵向间距3.6米，每层设置12根横撑；支撑采用=600mm,6=16mm的钢管。首道钢支撑撑在冠梁上，施工时注意预埋预埋件，其余采用钢围楝(钢围橡采用两根团45c工字钢并放焊接)。D区基坑在标高23.4和18.4标高设置2层支撑,横撑间距3.3米，每层设4道；角撑四角全设，支撑采用=600mm,=16mm的钢管。钢支撑支撑轴力设计值和预加轴向压力具体值见下表。B区横支撑参数表支撑层数垂直支撑轴力(KN)45度角撑轴力(KN)轴力设计值预加轴向压力轴力设计值预加轴向压力第一道撑(40.6)21680303|112（东侧）第二道撑(35.2)448160627224(东侧)I第三道撑(289)I605200847280(东西侧)第四道撑(24、19.1)422O591140(西侧)换撑(17.64)420588D区横支撑参数表支撑层数垂直支撑轴力(KN)45度角撑轴力(KN)轴力设计值预加轴向压力轴力设计值预加轴向压力第一道撑(23.4)7281001019140第二道撑(18.4)592100828140钢支撑施工准备：支架、围楝、钢支撑活络头与固定端及装配件的加工、预埋1、腰梁支架安装：钢支撑腰梁支架采用L80X8角钢焊接三角支架而成，为增加支架的稳定性支架纵向采用角钢L1OOX1O通长焊接连接。角钢支架通过M25膨胀螺栓锚固在既有围护桩上，支架每桩设置，每个支架设2个膨胀螺栓，上下中心间距300mm,具体细部尺寸见腰梁支架图。2、钢围楝：第一层钢支撑直接支撑于帽梁上，凿出帽梁上预埋件，与预埋钢板相焊接，以下各层钢支撑架设于钢围楝上，钢围楝采用团45c工字钢两根并放，中心距22.4cm<>工字钢桩侧为2.0cm厚的通长钢板；基坑侧焊接2.0cm厚加强钢缀板，腹板位置设置2.0cm后的加强肋板，每桩设置。围楝设钢支撑处焊接2.0Cm厚加强钢缀板，腹板位置增加3道加强肋板。围楝角部采用一块20厚钢板直角弯折与钢围楝焊接。为防止钢围楝倾覆和减轻腰梁对支架的压力，采用25钢筋通过锚固在围护桩M25膨胀螺栓与腰梁连接。3、钢支撑固定端：钢支撑固定端由两段组成，首段采用方形钢管(t=20,L=260)与端头封板(450X450X20)焊接而成，用以增加固定端的刚度；施工时固定段通过端头封板与腰梁缀板焊接连接；方形钢管另一端通过焊接钢管法兰盘作为与钢支撑的连接端，钢管内部增设十字形加劲肋，固定端与钢支撑连接采用螺栓连接，具体细部尺寸见固定端构造图。4、钢支撑活动端：钢支撑活络端头由两段组成，首段采用对扣2个焊接槽型钢(310X135X20)与端头封板(450X450X20)焊接而成，槽型钢间距40mm,中间空隙用以穿设楔块；活络头通过端头封板与腰梁缀板焊接连接；另一段采用钢管焊接法兰盘作为与钢支撑的连接端,钢管内部焊接双室方钢管(t=20,L=500)作为钢管内部的加强肋，两段通过承插连接,通过千斤顶加预应力穿设楔块固定,具体细部尺寸见活络端头构造图。5、在钢支撑活接头箱室两端各焊有千斤顶支托架，以便由千斤顶施加预应力，支托架采用1.2Cm厚的钢板加工，主背钢板与钢管间(钢管外侧)每侧各焊有2道2.0Cm厚的外肋板，以承受千斤顶方向轴力。由于钢支撑较长，需分段加工，现场组合。支撑运输前需对构件进行编号，运至现场进行拼装，组装为成型的单根钢支撑。钢支撑架设方法及流程钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败。支撑架设必须严格满足设计工况要求。(1)钢支撑架设流程1、基坑开挖至第一层土下时，即帽梁下50mm后，立即放测出支撑位置线，凿出帽梁内的预埋钢板焊接活络头和固定端头，并开始吊装第一层钢支撑，施工时拟采用一台Iot的龙门在基坑内架设，固定端与帽梁内钢板点焊，以防支撑水平滑动；活动端微调采用特制钢楔加塞施加预应力，方法：采用两台150t的油压千斤顶施加钢支撑预加力，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压，按照支撑设计预加轴力控制值，当压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧。由于B区首道钢支撑无型钢支架，采用在冠梁预埋钢板上焊接槽型钢板，防止钢支撑掉落。2、第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至其底标高后，开始安装第二层钢支撑，工序内容与第一层大体相同，所不同是：1、型钢支架是与护坡桩采用膨胀螺栓相连；2、支撑两端与钢围楝相接，钢围楝要求必须与护坡桩密贴，在有间隙的地方用各种钢板塞紧。3、为保证角撑施加预应力时钢围楝不会水平移动，每层钢围模在角撑位置设置抗剪凳，腰梁斜撑节点构造图如下：3、以下架设第三道及第四道钢支撑，施工工序及方法与第二道钢支撑相同。各道钢支撑架设流程见框图。钢支撑架设流程图(2)钢支撑架设方法1.每节段分层开挖至钢支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线。2 .护坡桩上钻孔安装型钢支架和加工好的钢围橡。钢支撑两端的钢围模应保持同一水平位置。3 .将钢支撑活络头和固定端头与钢支撑端头板采用螺栓连接，组装成为成型的单根钢支撑。4 .用龙门吊吊放钢支撑到型钢支架。校准位置后将活络头和固定端焊接在钢围楝缀板上固定。5 .为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度，在对钢支撑施加预应力前先将钢支撑自重挠度校正至水平。6 .在三角形钢支架下方焊接防坠钢板及千斤顶支托板，完成施加预应力前的各种准备。7、在活动端沿支撑两侧对称逐级加压，按照支撑设计预加轴力控制值，当压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧固定。确保钢支撑稳定的技术措施钢支撑拼装过程a.钢支撑在拼装时，轴线偏差在2cm之内，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固。要有钢支撑支托措施，同时用于微调的钢楔也要串联，防止坠落。b.钢支撑安装前一定要检查钢管的垂直度，假设不垂直要进行矫正；然后将钢支撑安装在牛腿上，并且紧固好，必要时可在钢支撑中部架设临时支撑，确保钢支撑吊装上就只有很小的自重下挠度，便于加预应力固定。所有钢支撑装配件的钢板加工以及钢管焊接加工都必须双面满焊。在有内肋板焊接过程中无法双面焊接的，宜采用坡口焊接方式。基坑开挖过程采用中心挖槽法或小挖掘机开挖钢支撑附近土方，防止机械碰撞支撑；采用人工配合小型机具开挖护坡桩附近土方，严禁机械开挖碰撞钢支撑和护坡桩。钢支撑撤除(1)钢支撑撤除步骤最下层钢支撑等到车站底板结构施工完毕且碎到达强度后进行换撑，待边墙和顶板施工完毕且碎到达强度后撤除，以此向上，待顶板施工完毕后逐步撤除上一道钢支撑。(2)支撑撤除方法钢支撑撤除应随车站结构施工进程分段分层撤除。用龙门或汽车吊将钢支