管廊钢支撑施工方案设计.docx
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管廊钢支撑施工方案设计
长春南部新城丙五十四路综合管廊
钢
支
撑
施
工
方
案
施工单位：
长春建设集团股份有限公司
技术负责人：
董岩
编制时间：
2016年7月1日
一、编制依据
（1）《地铁设计规范》（GB50517-2003）
（2）城市轨道交通岩土工程勘察规范（GB50307-2012）、
（3）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299－1999）（2003年修订版）、
（4）《轨道交通隧道工程施工质量验收标准（修订版）》（JQB-050-2008）
（5）其他相关规范、规程
二、工程概况
工程名称：
长春南部新城丙五十四路综合管廊
建设地点：
长春南部新城丙五十四路
工程规模：
钢支撑及围檩租赁、安装及拆除约4000T。
三、钢支撑的安装架设
3.1支撑架设工艺流程图
3.2钢支撑架设方法
钢管支撑在基坑旁提前拼装，当土方开挖到钢管支撑底标高下1000mm时，吊装安设钢围檩与钢管支撑，通过千斤顶对钢管支撑活动端端部施加设计轴力的50%的预应力，再用钢制楔形隼子塞紧后取下千斤顶。
（1）钢围檩、牛腿安装三角撑托架现场进行加工完成后，由吊车将其吊入基坑。
安装时先在钢板桩上焊接好三角托架，使三角撑支架固定在钢板桩上，安装完成后，吊车将钢围檩分节吊入基坑，并在基坑内由吊车与人工或机械配合将钢围檩架设到三角撑托架上。
架设时在桩与钢围檩之间如果存在空隙，浇筑C30细石混凝土进行填充。
（2）直撑安装
直撑安装前根据有关计算其长度，将标准管节先在地面进行预拼接并检查支撑的平整度，其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内，安装后总偏移量应不大于50mm。
经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用，使用吊车将组装好的钢支撑吊装至预埋件托架上，调整好钢支撑位置，高程偏差+50mm，水平间距+100mm。
钢支撑吊装到位后，调整使钢管轴线与预埋件中心一致时，在活络头处安装2台100T千斤顶施压，千斤顶带有标定好的压力表。
在加压端用液压千斤顶预加50%的设计轴力，分三次加压，每次施加预应力至设计轴力的17％后暂停，检查钢支撑及各部件的情况，若出现不正常的位移或变形，应及时采取有效的措施处理，若保证正常状态，可继续施加预应力，每增加17％的预加轴力检查一次，发现不正常情况，及时处理，直到预加力达到设计轴力的50％。
预应力应保压时间为15分钟，预应力允许偏差+50KN。
加压完成后在活络头与预埋件间打入钢楔后拆除千斤顶，打钢楔过程中注意千斤顶是否有回油的现象，如有回油现象应及时增加预应力，最后拆除千斤顶。
安装如下图所示：
（3）斜撑安装
因斜撑与冠梁或钢围檩呈斜交关系，有一定交角，存在平行于钢围檩长度方向的分力，可能使钢围檩存在后移，为使受力合力为零，按设计角度在钢围檩设置抗剪凳，确保钢管支撑与端承板成垂直关系，然后进行支撑安装作业，其安装方法如下图所示。
3.3钢支撑预加轴力计算
注：
根据设计图纸应力表计算支撑轴力得到；对斜撑计算支撑轴力时，还需再乘以1/sina倍的系数（a为钢支撑与围檩的夹角）。
3.4钢支撑制作安装质量验收标准
序号
项目名称
偏差范围（mm）
备注
1
法兰盘端面与钢管轴线垂直度
≤1.5
设计标准
2
整根钢管支撑的安装轴线偏心
≤50
3
焊接钢管的加工精度
椭圆度≤2D/1000（D为钢管直径）
4
钢管纵向焊缝、端头牛腿部分
V形坡口双面焊，焊缝为Ⅱ级
5
钢围檩焊缝
焊缝为Ⅱ级
6
钢围檩接头
采用焊接，位置设在钢管支撑中心线左右各1/6钢管支撑间距范围内
3.5钢支撑安装施工要点
（1）基坑竖向平面内需分层开挖，并遵循先支撑、后开挖的原则，支撑的安装应与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装并发挥支撑作用。
（2）钢支撑对称安装确保两端同步，且与钢围檩正交。
斜撑要确保剪力块角度与斜置角度一致，钢支撑安装后应及时施加预应力。
（3）组合千斤顶预加力必须对称同步，并分级加载。
（4）为防止钢管支撑压变形，在压力过大时，要求活动端、固定端端承板采用厚4cm的特种钢板。
（5）要求专人检查钢支撑钢楔，一有松动，及时进行重新加载打钢楔。
专人检查钢支撑时，由于高空作业，需系安全绳。
3.6钢支撑保护
（1）基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳造成事故。
（2）施工过程中加强监控量测，若因侧压力造成钢支撑轴力过大，造成支撑挠曲变形，并接近允许值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止支撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。
四、钢支撑的拆卸
当钢支撑下的主体结构施工到钢支撑处，并且此时的混凝土达到设计强度70%时，便可拆卸钢支撑。
在钢支撑拆卸前先在各钢管与钢管的接点处架设一托架，托架安放在结构面上，然后采用千斤顶将预加力端的钢楔卸去，由龙门架将钢管吊出基坑。
钢支撑卸荷及拆卸要在相应结构浇筑完成并达到设计强度后拆除，以免发生质量及安全事故。
在拆卸时，按设计要求的顺序进行拆除，在卸掉钢管支撑之前，操作工人与吊车的吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动伤人。
钢管与钢围檩（预埋件）的固定端，可由氧焊法，将焊接处割断而卸掉。
钢围檩也是用氧焊法将之各个部件分割出去。
钢支撑拆卸步序图
序号
程序
说明
1
1.施做防水层及结构底板。
2.结构底板砼达设计要求强度后，拆除第三道钢支撑。
2
1.施做侧墙站台层框架柱、防水层及结构侧墙。
2.施做中楼板。
3.中楼板结构砼强度达设计要求后，拆除第二道钢支撑。
3
1.施做站厅层框架柱、侧墙防水层及结构侧墙。
2.施做站厅层顶板。
3.站厅层结构顶板砼强度达设计要求后，拆除第一道钢支撑。
五、质量保证措施
5.1主控项目
（1）内支撑安装前拼装，拼装后两端支点中心线偏心不大于20mm，安装后总偏心量不大于30mm。
（2）内支撑安装位置允许偏差为：
高程±30mm，水平间距±30mm。
（3）内支撑预应力允许偏差为±50KN。
5.2一般项目
（1）钢腰梁（围檩）标高允许偏差为±30mm。
（2）立柱位置：
标高允许偏差为±30mm，平面允许偏差为±30mm。
5.3其他质量措施
（1）钢支撑、腰梁均采用Q235B钢，焊条采用E43型。
（2）型钢的切割采用氧气切割，切割面垂直于轴线，切割线与号料线的偏差不大于2mm，端部的斜度不大于2度，切口有毛刺或熔渣时，用砂轮机磨光。
（3）构件组装前采用刮具、钢刷、打磨机和喷砂等装置将零件上接缝两侧各50mm内的铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等清理干净，并保持接缝干燥，没有残留水分。
（4）单条焊缝的两端设置引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的材料和母板一致。
严禁在母板上引弧。
（5）当环境温度低于-20℃时，不能进行施焊；
（6）在环境温度低于-5℃的条件下进行钢筋焊接时，焊条、焊剂按有关规定进行烘焙，并做好烘焙记录，同时调整焊接工艺参数使焊缝和热影响区缓慢冷却；
（7）雪天或施焊现场风速超过5.4m/s（3级风）焊接时，采取遮蔽措施，焊接后冷却的接头避免碰到冰雪；
（8）各构件螺栓孔严禁使用气焊、电焊打孔。
（9）螺栓孔距的偏差为±1.5mm。
（10）所有构件连接均为满焊。
六、施工现场安全控制措施
6.1钢支撑防坠落措施
（1）采用机械开挖土方时，严禁机械开挖碰撞钢支撑、槽钢联梁和护坡桩等。
（2）每个开挖段至少设三个轴力监测断面，当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，加密支撑，并将有关数据反馈给设计部门。
（3）支撑拼接采用30扳手，保证法兰螺栓连接强度。
拼接好支撑须经质检工程师和监理工程师检查合格后方可安装。
对千斤顶、压力表等加力设备定期校验，并制定严格的预加力操作规程，保证预加轴力准确。
（4）钢支撑加工完成后，由质量人员及监理现场对安装完毕的钢腰梁、牛腿、
加工好的钢支撑、槽钢联梁、剪刀撑等进行检查验收，保证各项技术要求合格后，方可吊运安装；安装前由工长对机械的安全操作规程及注意事项进行交底，并由机械技师对所有机械性能进行检查，合格后方可使用。
（5）钢支撑、槽钢联梁跨度较大，活荷载对其影响较大，严禁在其上站立或行走，堆放材料物品，防止钢支撑受附加荷载及振动失稳，并保证人员安全。
（6）钢支撑施加应力时，油压千斤顶应采取措施进行临时固定，防止在受力过大时位移过大而坠落。
（7）基坑开挖支护时，若基坑变形过大，为预防钢支撑坠落，在预应力施加完成后，采取将固定端点焊在端头支撑槽钢托架上方的防脱落措施。
6.2安全注意事项
（1）土方开挖应按照交底要求，及时安装架设槽钢联梁、钢腰梁、钢支撑，保证基坑的稳定，防止因超挖，使基坑周壁侧压力过大，支护不及时，造成围护结构变形过大，基坑失稳，引起事故。
（2）基坑开挖过程中严禁机械碰撞支撑体系，防止支撑失稳，造成事故。
钢支撑、钢腰梁、槽钢联梁等吊装时其吊车下方及支撑回转半径内为危险区域，挂设安全标志，加强安全警戒，严禁站人。
当风速达到15m/s（6级以上）时，吊装作业必须停止。
高空作业系安全带。
（3）施工期间，现场工长应加强指挥和管理，安全员全面负责安全监督工作，发现不安全因素，随时排除，并采取有效预防措施。
（4）所有高处作业人员必须经过体检，作业时必须系挂好安全带。
操作人员必须配有专用工具袋（箱），以防工具零件坠落伤人。
（5）登高用钢爬梯必须牢牢固定在钢架上，不得晃动，及时清理爬梯上雨雪。
（6）钢支撑、槽钢联梁上严禁人员站立或行走，堆放材料物品，防止钢支撑受附加荷载及振动失稳，并保证人员安全。
（7）焊接时，要制作专用挡风斗，对火花采取严密的处理措施，以防火灾、
烫伤等；下雨天不得进行露天焊接作业。
施工中的电焊机等必须采取固定措施存放于平台上，不得摇晃滚动。
（8）每道工序完成后作业面上不准留有杂物，以免通行时将物件踢下发生坠落打击。
（9）禁止在高空抛掷任何物件，传递物件用绳栓牢。
（10）槽钢联梁、钢支撑等吊装、架设与基坑内土方开挖、桩间喷砼、钢筋、模板、混凝土、防水作业协调好，在钢支撑吊装、架设、拆除时，基坑内其作业范围内严禁人员作业及停留。
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