钢支撑安装及拆除安全专项施工方案.docx

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钢支撑安装及拆除安全专项施工方案

第一章编制说明

1.1编制依据

⑴XXX市轨道交通XXX一期工程XXX站车站主体围护结构施工图设计。

⑵现场踏勘的有关资料。

⑶国家与地方政府颁布的有关法律、法规。

⑷适用于本工程的标准、规范有：

《地下铁道工程施工与验收规范》（GB50299-1999）（2003年版）

《地下铁道设计规范》（GB50157-2013）

《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）

《工程测量规范》（GB50026-2007）

《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）

《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）

《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）

《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）

《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

《起重机械安全规程》（GB6067-2010）

《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）

1.2编制原则

在充分理解设计图纸的基础上，根据XXX市轨道交通XXX一期工程土建施工的工程特点，结合我公司施工实力和完成类似工程的施工经验，以与技术、机具设备配套能力等方面因素，遵循“安全、可靠、经济、适用”的原则。

遵循国家与地方政府颁布的有关法律、法规。

严格贯彻“安全第一、质量为本”的原则。

确保工程质量、确保施工总工期与节点工期，确保施工安全，全面兑现施工承诺。

科学部署，统筹安排，分期分阶段组织施工；组织多工作面作业和平行、交叉、流水作业，力求均衡生产，科学管理。

采用先进施工技术，科学合理地确定施工方案，精打细算，降低工程成本；充分利用现有机械和设备，扩大机械化施工范围，提高施工项目机械化程度。

施工方案和工艺合理、先进，与施工规范、设计要求相符，并达到完善。

达到文明施工、保护环境要求。

施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有周密的环境保护措施。

加强施工管理，提高生产效率。

施工全过程采用动态控制,使工程项目时刻处于可控之中。

1.3编制范围

编制范围为XXX市轨道交通XXX一期工程XXX站主体结构钢支撑安装与拆除。

第二章工程概况

XXX站为XXX市城市轨道交通XXX一期工程中间车站，位于XXX和东西XXX交叉口，车站沿XXX南北方向布置。

与XXX高架桥结合建设，待地铁结构施做完成后施做其上方高架桥。

本车站起点里程为YDK25+510.566，终点里程为YDK25+779.166，全长268.6m。

车站采用明挖法施工，车站主体为双柱三跨箱型框架结构，明挖地下两层岛式车站,标准段总宽22.7m，盾构段总宽26.8m。

站址区域地势北高南低，受高架桥基础影响，车站顶板覆土4.50～6.2m，标准段结构总高14.54m。

车站设置4个出入口与2个风道，1个无障碍电梯、1个紧急疏散口。

1号出入口与2号风道设置在路口西北象限，与副食品大楼结合建设，2号出入口与1号风道结合建设设置在路口西南象限，3号出入口与无障碍电梯设置在路口东南象限，4号出入口设置在路口东北象限。

附属结构均采用明挖法施工，车站两端为盾构法施工区间，车站北端为盾构接收井、南端为盾构始发井。

图2.1-1XXX站平面位置图

车站基坑支护结构安全等级为一级，支护型式为地下采用连续墙+冠梁+内支撑。

主体结构为2层岛式站，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。

车站顶板覆土4.50～6.2m，标准段结构总高14.54m，底板埋深约19.38～21.78m。

车站采用明挖法施工，基坑开挖面积约为6278m2。

表2-1XXX站深基坑支护形式与开挖参数表

围护结构型式

轴线（部位）

长度（m）

基坑宽（m）

基坑深（m）

地下连续墙+冠梁+内支撑

1-3轴

13.1

27

20.7～21.6

地下连续墙+冠梁+内支撑

3-22轴

161.190

22.9

20.7

地下连续墙+冠梁+内支撑

22-33轴

73.73

22.9

20.7～21.2

地下连续墙+冠梁+内支撑

33-36轴

18.38

27

21.2～23.2

车站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙，标准幅宽6.0m，根据地层与水位情况，地下连续墙插入比在0.52左右。

第一道支撑除临时便桥处外其余均为砼支撑，截面尺寸为800×800mm，临时便桥处第一道支撑采用Ф800×16mm钢管支撑，钢支撑间距为3.5m；第二、三、四、五道支撑与倒撑均采用A800，t=16mm钢管撑，间距3m；负二层侧墙施工完毕后架设倒撑。

地下连续墙顶为1000×800mm冠梁，钢便桥基础下方冠梁为1200×900mm冠梁。

表2-2钢支撑主要工程数量表

序号

分项工程名称

20mm/厚钢板（t）

I45C型钢（t）

A800/16mm钢管支撑（t）

1

钢支撑

29.69

89.359

3358.1

表2-3地连墙槽段参数表

编号

形状

宽度（m）

深度（m）

幅数（幅）

合计幅

备注

B型

一

6

28

11

82

5.5

2

6

29

13

6

29.7

23

5.5

11

5

16

T

5.5/1.5

28

2

6/1.5

1

6/1.5

29.7

2

5.5/1.5

1

D1型

一

7.5

30.4

2

12

6

4

4.35

2

L

2.8/2.45

2

Z

1.7/2.05/2.1

2

D2型

一

7.5

33.3

2

12

6

4

4.35

2

L

2.8/2.45

2

Z

1.7/2.05/1.3

2

内支撑

①砼支撑采用C35砼，尺寸为800×800mm。

第一道支撑（1-4轴、8-36轴范围内）为砼支撑，支撑间距为4～6m，剩余临时钢便桥处，采用钢支撑采用Ф800×16mm钢管支撑，钢支撑间距为3.5m。

②标准段支撑采用φ800，t=16的钢管支撑，间距2.5～3m。

③钢围檩采用两根I45C的工字钢与钢板拼接而成,其内侧（钢支撑支点处）帮焊20mm厚钢缀板，外侧（地连墙）焊接布置通长连续12mm厚钢板。

钢围檩支架采用M20/m膨胀螺栓（YG2型，L=285mm）锚固于地连墙上，其钢围檩采用M25/mL=285mm的膨胀螺栓固定至地连墙上，钢围檩背后填塞C30细石砼，保证围檩与墙体之间的密贴。

所用钢材全部采用Q235B钢。

第三章施工部署

3.1项目部人员组织机构

XXX市轨道交通XXX一期工程土建施工SGTJ-XXX段项目经理部车站主体围护施工人员组织机构如下：

图3.1-1主体围护结构施工组织机构图

主要人员与部门职责见下表：

表3.1-1主要人员与部门职责

序号

职务、部门

姓名

管理职责

1

项目经理

XXX

对钢支撑、钢围檩施工与运行的安全、质量总负责

2

项目书记

XXX

全面负责后勤与应急物质的落实与管理

2

常务副经理

XXX

全面协助项目经理负责现场施工、管理工作

3

安全总监

XXX

负责钢围檩、钢支撑施工过程的安全管理工作

4

技术负责人

XXX

负责施工方案的编制与运行期间的技术支持

5

施工负责人

XXX

对投入到钢支撑、钢围檩施工的人员、物资与设备负责，确保按计划保质保量完成任务

6

安质环保部

XXX

质量监督与安全监察

7

试验室

XXX

原材料、半成品、成品检查

8

工程部

XXX

测量、监测

9

物资设备部

XXX

机械物资采购与机械运行、保养管理

10

电工

XXX

负责钢支撑、钢围檩施工与运行期间的用电管理

11

支撑施工队

领队2人

负责支撑的安装、拆除

队员16人

3.2施工准备

3.2.1技术准备

a.将做好的管线调查情况向现场作业人员交底，保证基坑开挖过程中不伤与管线。

b.按照施工计划安排材料与劳动力供需计划；进行各种材料取样、配合比选定和原材料试验。

c.按施工平面布置图搭建临设，修建场地道路并接通施工用水、用电。

d.核验坐标点、水准点，建立施工现场测量控制网并进行有效标识。

3.2.2物资准备

钢支撑、钢围檩经检验合格，满足规范与设计要求；临时型钢梁用40C槽钢经第三方试验检测单位检测为合格，满足规范与设计要求。

3.2.3施工机具的准备

应用于钢支撑施工中的主要机械设备有龙门吊、汽车吊、电焊机、千斤顶、全站仪等。

在机具准备方面做好以下工作：

a.对所有机械与配套设施进行清查、检修、试运转，要保持状态良好。

b.对用电器件与配套设施进行组装和安全性能检查。

c.完成测量器材的检查和标定工作。

3.2.4现场部署

a.充分利用基坑周围的辅助施工场地，精心进行平面布置。

b.工程所用材料堆放有序，临时设施搭设整齐美观。

c.布置施工用电线路，配置配电盘和照明设施。

d.合理安排场地内外进出通道，使运行通道通畅、整洁。

e.合理安排施工工序，减少工序间交叉干扰。

3.3施工步骤与流程

基坑分层开挖顺序与支撑架设步骤（以扩大端为例）

序号

图示

说明

1

1.中部纵向拉槽，横向由中到边，开挖第一层土方，刷坡比为1:

1；

2.开挖标高严格控制为第一道混凝土撑下100mm，与时施工第一道砼支撑；

3.第一层土方中部向下拉槽，继续开挖。

2

1．中部纵向拉槽，横向由中到边开挖第二层土方（如左图所示），并预留平台。

2．该层土方分三步开挖至第一道钢支撑下0.5m处，利用预留平台与时架设钢支撑，并施加预应力。

3．第二层中部拉槽，继续开挖。

3

1．中部纵向拉槽，横向由中到边开挖第三层土方（如左图所示），并预留平台；

2．至第三层开挖面，即第二道钢支撑以下500mm位置时，利用预留平台与时架设钢支撑，并与时施加预应力。

3．第三层中部拉槽，继续开挖。

4

1.中部纵向拉槽，横向由中到边开挖第四层土方，第四层土方分为两步开挖（如左图所示），并预留平台；

2.至第四层开挖面，即第三道钢支撑以下500mm位置时，利用预留平台与时架设钢支撑，并与时施加预应力。

3.第四层中部拉槽，继续开挖。

5

1.中部纵向拉槽，横向由中到边开挖第五层土方，并预留平台；

2.至第五层开挖面，即第四道钢支撑以下500mm位置时，利用预留平台与时架设钢支撑，并与时施加预应力。

3.第五层中部拉槽，继续开挖。

6

1.中部纵向拉槽，横向由中到边采用小挖掘机开挖第剩余土方。

2.至距离设计基坑地面上500mm处开挖面，停止机械开挖，人工进行清底

3.沿纵向继续开挖，纵向分段长度为17～29m。

钢支撑拆除流程（以标准段端为例）

序号

图示

说明

1

浇筑混凝土地板

2

底板达到设计强度后拆除第五道钢支撑，施做侧墙，侧墙达到设计强度后架设倒撑。

3

混凝土达到设计强度，拆除第四、第三道钢支撑，施做中板、立柱。

4

混凝土达到设计强度后，拆除第二道钢支撑，施做负一层侧墙与顶板。

5

待顶板强度达到设计强度，拆除倒撑，施作顶板防水层、保护层，施做压顶梁，拆除第一道混凝土支撑，夹层回填至高架桥扩大基础墩底，破除顶板以上地连墙与冠梁，高架桥施工。

3.4施工进度计划

根据施工项目总体计划与施工现场的条件，围护结构钢支撑施工分两阶段进行。

第一阶段施工第一道支撑中的钢支撑，位于XXX十字贝雷梁处，共10道，施工日期2016年10月26日至2016年11月8日。

第二阶段为第二至五道钢支撑开始施工日期2017年4月10日，结束日期为2017年8月29日。

3.5主要机械设备与吊装计划

3.5.1钢支撑施工主要机械设备

供应计划如下表：

表3.5-1主要机械设备与吊装计划供应表

编号

机械类型

数量

备注

1

10t龙门吊

2台

2

50t汽车吊

1台

3

100t液压千斤顶

2台

4

电焊机

5台

5

装载机

1台

3.5.2吊装计划

在钢支撑、钢围檩安装过程中，现场需要整体吊装的钢支撑构件长度为22.9m，其重量为9.928T,现场机械在保证吊装安全的前提下完全满足施工需要。

设备在吊装前，必须做好全面仔细的检查核实工作。

检查设备安装基准标记、方位线标记是否正确；检查设备的吊耳是否符合吊装要求。

检查完毕且合格后进行试吊。

试吊前检查确认；吊装前行吊装操作交底；布置各监察岗位进行监察的要点与主要内容；起吊放下进行多次试验，使各部分具有协调性和安全性；复查各部位的变化情况等。

由总指挥正式下令各信号工，检查各岗位到岗待命情况，并检查各指挥信号系统是否正常；各岗位汇报准备情况，并用信号与时通知指挥台；正式起吊，使设备离开地面500mm时停止，并作进一步检查，各岗位应汇报情况是否正常；撤除设备支座与地面杂物，继续起吊。

3.6劳动力安排计划

生产、技术管理人员：

6人；设备操作人员：

6人；电焊工：

4人；普工：

30人；电工：

2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，将其编为两个班组，即钢支撑拼装班、钢支撑安装班，进行默契配合，交叉流水作业。

第四章施工组织方案

4.1钢支撑设计布置

XXX车站标准段共设置四道支撑，第一道（贝雷梁处为钢支撑）为混凝土支撑，第二至四道支撑为钢支撑（以下称第一道至第三道钢支撑）。

在底板施工完毕且混凝土达到设计强度后，拆除第三道钢支撑，待负二层侧墙施工完，混凝土强度达到设计要求后，与时施工负二层倒撑，并按照设计要求加压，加压完成后搭设模架体系，施工中板，待中板方混凝土达到设计强度后，可拆除第二道钢支撑。

随着车站主体顺作施工逐渐完成，依次拆除第二、一道钢支撑。

XXX车站钢支撑与倒撑均采用Ф800mm壁厚16mm的钢管支撑，共设451根。

其中车站第一道支撑采用800×800mm钢筋砼支撑，第一道支撑贝雷梁处采用9根钢支撑，标准段共设置三道钢支撑，车站共278根直撑，两侧侧扩大端64根斜撑，倒撑100根（含南北两侧扩大端16根倒撑）。

对撑标准间距为3m，加密间距为2.5m，斜撑间距为2.5～3m布置，南北两侧扩大端共设四个型钢角撑。

（详见附图XXX站围护结构第二～五道支撑与倒撑平面布置图）

钢支撑支撑轴力设计值和预加轴向压力具体值见下表。

表4.1-1钢支撑数量表

位置

层数

南侧扩大端

标准段

北侧扩大端

备注

斜撑（根）

直撑（根）

斜撑（根）

第一道

9

扩大端设混凝土角撑

第二道

8

84

8

第三道

8

84

8

扩大端设型钢角撑

第四道

8

84

8

扩大端设型钢角撑

第五道

8

26

8

扩大端设型钢角撑

倒换支撑

8

84

8

表4.1-2钢支撑规格与单重

名称

规格

单位

单重（t）

钢支撑

800*16*6000

根

2.21

钢支撑

800*16*4000

根

1.56

钢支撑

800*16*2000

根

0.898

钢支撑

800*16*1500

根

0.779

钢支撑

800*16*1000

根

0.62

固定端

800*16*500

根

0.59

固定端

800*16*300

根

0.556

固定端

800*16*200

根

0.448

活络端

800*16*1450

根

1.224

表4.1-3支撑轴力设计表

支撑部位

轴力值（KN）

第一道

第二道

第三道

第四道

第五道

车站南端扩大端斜撑

2-2断面

设计轴力

178

752

1683

1699

1790

预加轴力

0

车站标准段直撑

3-3断面

设计轴力

026

/

预加轴力

0

200

400

400

/

4-4断面

设计轴力

309

/

预加轴力

0

200

400

400

/

5-5断面

设计轴力

154

1106

1782

1443

/

预加轴力

0

300

400

450

/

6-6断面

设计轴力

88

681

1176

1361

1504

预加轴力

00

车站北端扩大端斜撑

7-7断面

设计轴力

126

1

2087

预加轴力

00

4.2支撑体系的制作

支撑体系各部件均由厂家加工，运送至现场安装。

1、钢支撑的制作

钢支撑由一个固定端，一个活动端和中间段组成，采用厂家定制加工、现场拼接安装，以适应断面宽度变化与斜撑长度要求。

钢管支撑分节制作，管节间采用法兰盘螺栓连接，其端部（活动端）设预加轴力装置。

钢管支撑先在地面上按实测基坑的宽度进行预拼装，每根支撑的一端接一根活动端头（其可调整余量为20cm）。

加工误差如下表所示

钢围檩、钢支撑的加工允许偏差见下表

表4.2-1钢支撑检验标准一栏表

项目

钢管支撑

钢围檩

长度

管面对管轴的垂直度

弯曲矢高

长度

弯曲矢高

截面尺寸

允许值（mm）

±3.0

d/500，且≯5.0

d/500，且≯5.0

±4.0

L/1000，且≯10.0

＋5.0、-2.0

注：

d为钢管直径，L为围檩长度。

2、钢围檩的制作

钢围檩采用两根I45C工字钢配合钢板（20mm/12mm厚）焊接组合而成，其内侧（钢支撑支点处）帮焊20mm厚钢缀板，外侧（地连墙）焊接布置通长连续12mm厚钢板。

其中围檩肋板外侧采用20mm厚钢板制作，内侧采用25mm厚钢板制作。

具体详见下图。

图4.2-1钢围檩标准断面图

3、角钢支架制作安装

扩大段钢围檩支撑设置支架支撑。

支架采用L180×8角钢焊接三角支架而成，角钢支架通过YG2-M25/m膨胀螺栓锚固在既有地连墙上，L=285。

支架末端采用L100×10通长角钢焊接，使支架连接成一个整体。

每个支架设2个膨胀螺栓，其中钢支撑膨胀螺栓上下中心间距400mm。

图4.2-2角钢支架图

4、钢支撑固定、活动端的制作

（1）固定端制作

钢支撑固定端由钢管、肋板和封端板组成，钢管采用Ф800mm,δ＝16mm厚钢管,长度为300mm，钢管两侧端头采用直径0.95m，厚2cm钢板作为封端板。

封端板背后采用200×75mm肋板作为加强，肋板采用16mm钢板与钢管柱与封端板进行焊接。

施工时固定端与钢支撑通过法兰连接，法兰上预留Ф22螺栓孔，16个M20高强螺栓相连，具体细部尺寸见固定端构造图。

图4.2-3钢支撑固定端大样图

（2）活动端制作

钢支撑活动端活络头连接分两种情况，一是活络头与地连墙预埋钢板连接，二是活络头与钢围檩连接。

活络头与钢支撑连接时，活络头外筒外端头采用直径0.95m，厚2cm钢板作为封端板，活络端外筒与钢支撑连接采用M20高强度螺栓连接。

图4.2-4钢支撑活动端大样图

5、角撑的制作

扩大端斜撑背后设置钢围檩，为保证支撑体系的整体性，在地连墙结构90°钢围檩拐角处设置。

图4.2-5角撑制作大样图

4.3钢支撑的架设方法与流程

4.3.1钢支撑安装工艺

图4.3-1钢支撑安装工艺框图

4.3.2钢支撑、围檩安装

（1）支撑拼装

为减少基坑无支撑暴露时间，基坑开挖时，应先将开挖位置所需支撑拼装完成，以缩短每循环支撑施工时间。

钢支撑在堆放区利用25t汽车吊将整根钢支撑分为两段进行拼装，两段钢支撑分别拼装完成后利用25t汽车吊吊运至10t龙门吊附近，利用10t龙门吊将两段钢支撑吊入基坑内拼装完成，钢支撑存储堆放场地布置图与钢支撑吊装立面图见下图。

支撑钢管连接：

支撑钢管间采用高强螺栓连接，在用螺栓连接时，要求对称用力，防止出现钢管支撑偏心受力。

钢支撑堆放区与10t门吊布置图

钢支撑吊装立面图

支撑拼装长度：

支撑拼装长度根据基坑宽度、支撑活动端行程等参数综合考虑，一般支撑拼装长度比实际所需长度要短15cm左右。

图4.3-2扩大段钢支撑安装流程图

拼装好的钢支撑应检查其平直度，两端中心连线的偏差度不大于20mm，经检查合格的钢支撑应按部位进行编号，以免用错。

（2）围檩断料（或预拼装）

由于每循环开挖段长度不一，施工过程中会出现现场围檩长度与实际使用长度不匹配情况，为尽量缩短每循环支撑施工时间，拟根据挖土任务单提前进行围檩配料，并根据需要提前对钢围檩进行割断或接长处理。

（3）测量放线、支撑定位

挖土完成后，立即组织专职人员按设计图纸进行测量放线和支撑定位工作，要求支撑定位允许偏差为：

2cm（水平位置偏差），1cm（高度偏差）。

（4）在地连墙靠基坑内侧部位打胀管螺栓，架设支撑牛腿

三角撑托架现场进行加工完成后，由龙门吊将其吊入基坑。

安装时先在地连墙上固定钻孔，然后将涨管螺栓打入并拧紧，使三角撑支架固定在围护结构上。

安装三角撑时应严格控制其标高在同一直线上。

（4）吊装钢围檩的安装

扩大段斜撑按设计要求需安装钢围檩，钢围檩在三角撑安装完成后，采用龙门吊将制作好的钢围檩分节吊入基坑，龙门吊与人工配合将钢围檩架设到三角撑托架上，钢围檩节间连接采用12mm厚钢板连接。

为防止吊装过程中钢围檩因晃动而出现吊装安全事故，应在围檩两端系安全缆风绳，在专职指挥与司索工牵引下平稳吊装就位。

钢围檩吊装就位后，立即用12mm厚钢缀板将各分段钢围檩焊接成整体。

架设时在墙与钢围檩之间如果存在空隙，浇筑C30细石混凝土进行填充。

在钢围檩上部围护结构地连墙上钻孔打入M20（L=285）膨胀螺栓，并采用OC型花篮螺栓与钢围檩连接，防止钢围檩脱落。

图4.3-3钢围檩架设固定详图

因扩大端斜撑与钢围檩呈斜交关系，有一定交角，安装方法如下图4.3-4所示。

图4.3-4斜撑固定详图

（4）钢支撑的安装

①钢支撑的吊装与配撑

标准段设置3道钢支撑，钢支撑两端（固定端与活动端）在三角支架安装好后吊装φ800钢支撑置于支架上。

钢支撑安装采用吊装设备分两节进行吊装架设。

基坑南北两端扩大段竖向设置4道钢管柱斜撑，背后配合钢围檩进行支撑，标准断面钢支撑在基坑外拼装成两节，采用龙门吊吊装就位。

钢支撑和钢围檩标准节长为6m，因墙体局部可能存在不规则形状，现场配备有4m、2m、1.5m、1m、0.5m、0.3m、0.2m的短节，活动端长度1.45m。

首先根据理论长度做好支撑和围檩的节数配置，并基本组装完成，然后随着作业面的暴露，测量需配备的实际长度，局部进行调整后，用10T龙门吊人工配合进行安装。

②施加预应力

钢支撑安装结束必须按设计要求与时对支撑施加预应力，以形成一个整体稳定的围护支撑系统。

钢支撑施压时将2台100t液压千斤顶吊放入活络头顶压位置，其两台千斤顶必须对称平行安放。

施加预压轴力时应注意保持两个千斤顶对称同步进行，预压轴力应分级匀速施加，重复进行，且活络头锲入钢楔的空隙不得超过70mm。

每级压力施加完毕，在活络头中锲入36mm厚钢楔（钢楔共分三块，锲入时前后两块为三角形，分别从上、下方向锲入，中间一块为平行四边形