天津钢支撑施工实施方案.docx
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天津钢支撑施工实施方案
天津地铁6号线工程
南何庄站
钢支撑施工方案
编制：
审核：
审批：
中建交通建设集团有限公司
2012年9月12日
一编制依据：
1、建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）
2、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）。
3、钢结构设计规范（GBJ50017-2003）。
4、建筑地基基础设计规范（CB50007-2002）。
5、建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）
6、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）。
二工程概况：
南何庄站是6号线自东向西第一个车站，位于津大线与跃进路交口东南侧，本站为地下两层岛式站台，车站总长202.4m,有效站台宽度为12.0m，车站采用明挖顺做法施工，车站覆土2.7m，标准段基坑深度为15.36m，宽度20.7m；盾构井段深度约17.06m,宽度25.3m.附属结构包括4个出入口及2个风道。
车站基坑安全等级为二级，基坑变形控制等级为二级。
大毕庄站位于津大线102国道与规划道路交口，车站主体呈东向西布置在津大线道路下，本站站位的现状道路津大线红线宽60m。
车站为岛式站台，站台宽度12m，结构形式为双层双柱三跨闭合框架结构。
车站总长205.5m，车站标准段宽度20.7m，高度为13.31m。
车站有效站台中心位置顶板覆土厚度约2.94m，本站附属结构包括1、2号风亭及A、B、C三个出入口。
车站基坑安全等级为二级，基坑变形控制等级为二级。
三施工准备：
1、技术准备
（1）熟悉图纸。
（2）相关规范
①《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
②《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
③《建筑基坑支护技术规程》（DB11/2489-2007）
2、机械准备
主要施工机械：
QY50T吊车1辆、电焊机4台、氧气、乙炔。
所有进场设备必须按要求进行报验。
3、材料准备
Φ800钢支撑t=16/Φ609钢支撑t=16、20mm厚钢板、E43系列焊条，钢材材质为Q235。
4、人员
特种作业人员必须持证上岗，所有施工人员进场必须进行安全教育。
计划电焊工20人，壮工20人，杂工10人。
在施工过程中要加强施工管理，制定相应的施工措施，保证本工程的顺利进行。
施工中成立以项目经理为组长的施工领导小组，项目部组织机构图如下：
四钢支撑施工工艺：
1、钢支撑系统介绍
主体基坑支撑均采用φ800和φ609壁厚为16mm钢管支撑体系：
基坑采用4道支撑+1道换撑，第二、三道支撑采用壁厚为16mm的φ800钢管撑，其他支撑采用壁厚为16mm的φ609钢管撑；盾构井段位置采用5道支撑+1道换撑，第三、四、五道支撑采用壁厚为16mm的φ800的钢管撑,其他支撑采用壁厚为16mm的φ609的钢管撑。
在地连墙转角处设置角撑，角撑尺寸均为1400X1400，角撑与钢支撑位置冲突时设置在钢支撑下800mm。
管支撑系统包括支撑杆系及附属构件部分，其中支撑杆系包括：
主体杆、活络端头及固定端，附属构件包括三角钢托架及钢楔等部分。
钢管支撑系统见图3。
活络端头类似于“抽屉”结构，由活动端头及活动端容纳钢管两部分组成。
由端头钢板、双槽钢伸缩杆、加劲肋板等部分拼装焊接成活动端头。
双槽钢伸缩杆置于活动端容纳钢管内，在液压千斤顶的作用下，可实现伸缩功能，从而调整支撑长度。
（钢支撑预加轴力值，为设计轴力%50）
图3钢支撑结构图
2、支撑制作及准备
本工程钢支撑采用钢管拼装，采用高强螺栓连接或焊接，并保证拼接点的强度不低于构件自身的截面强度。
钢支撑采用一个固定端，一个活动端及中间多节不同长度的钢管通过法兰盘连接而成，每节长度视具体情况而定。
钢支撑分节在现场加工场加工，并按使用部位编号，经监理检验验收合格后，采用汽车运输至坑内拼装。
⑴钢支撑加工制作主要工艺
①钢支撑采用卷制焊接钢管，钢板要平直，不得有翘曲，表面不得有锈蚀或冲击痕迹，卷管方向与钢板压延方向一致，并采用坡口焊。
②内纵、环缝用手工焊，管体外纵、环缝用埋弧自动焊，可采用分段反向焊接顺序。
管体纵缝相互错开。
焊丝选用H08MNA，应符合GB1300-77要求，焊剂330，焊缝质量检查级别为二级标准。
③抗剪钢套箍应密贴于钢管，钢管与钢箍连接面要作喷砂处理，抗拉钢套箍与钢管密贴，稍加点焊固定于钢管上，各接点位置应符合设计要求。
钢管、钢套箍、螺栓组合后其表面应作防锈处理。
④高强度螺栓孔，应采用钻成孔。
⑤钢管、节点钢套箍、抗拉剪钢板、连接法兰盘等钢构件的加工及组焊，
由加工厂根据规范要求制订机械加工工艺设计。
⑥钢管与钢套箍、连接法兰盘的焊接，均在工厂内完成。
⑦钢管及其构件加工制作各道工序完成后均应检查记录，出厂要有出厂证明及试验报告。
⑧加工成的钢管在其两侧应按要求进行统一编号后，方能运往工地。
⑨钢管检测：
所有的钢管及其构件的焊缝必须用超声波无损探伤进行100%的检测，保存全部记录，并按Ⅱ级标准进行评价。
对抗剪构件焊缝质量检测标准为Ⅰ级，按《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ205-83）要求，进行抽样排片检验评定，一定要委托有资质的单位进行检验评定。
⑵钢支撑加工制作精度要求见表2。
钢支撑安装允许误差表表2
3、钢支撑架设
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，钢支撑架设极具时间性，钢支撑架设的时间、位置及预应力的大小直接关系到深基坑稳定，钢支撑架设必须满足设计要求。
基坑土方开挖至支撑下0.5m时，及时架设支撑。
使围护结构提前接受支撑反力作用，减少围护结构的变形。
钢支撑的架设采用人工配合1台50t吊车安装，应保证钢支撑与墙面垂直并按设计要求对钢支撑施加预加力。
钢支撑施工流程：
支撑编号→对号运到现场→凿出预埋钢板→焊接盖板、端板及钢板托架→清理平整端板面→现场组装钢支撑→钢支撑就位校正→施工预应力→紧固钢楔→拆除液压千斤顶。
⑴钢支撑架设方法
①土层开挖至支撑架设位置后，凿出地下连续墙预埋钢板，将盖板、加强肋板焊接在预埋钢板上，并在端板下方焊接钢板托架，钢板托架采用与端板双面焊，焊缝饱满，焊渣必须敲掉,牛腿采用16A，夹角45度角。
并将钢板托架焊接在牛腿端板上均采用双面焊，焊缝饱满，焊渣必须敲掉。
加强肋板与端板和预埋钢板焊接采用坡口焊，焊缝饱满；对撑采用角钢∠75x8L=550铁件组成三角托架，用M20膨胀螺栓固定在地下连续墙上，在对撑上方连续墙面采用膨胀螺栓M20配合L角铁组件，并与拉结吊筋形成防掉落装置（如图）。
为防止支撑滑脱，钢支撑端部需设钢支架，钢支撑端头设Φ16钢筋吊环，通过钢丝绳或者是钢筋连系在地连墙上，以防坠落，同时用于微调的钢楔也应点焊连接，以防脱落。
焊接缝采用E43系列焊条手工角焊缝，焊缝完成厚按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。
②钢支撑吊装到位后，先不松开吊钩，将一端的活络头拉出顶住端板，再将2台液压千斤顶放入顶压位置，为方便施工并保持千斤顶加力一致，2台千斤顶用托架固定。
千斤顶一端顶在端板上，一端顶在底座上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，用钢楔块撑紧端头处的缝隙并焊牢。
然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成这根支撑的安装。
施工时密切注意防止施工机械碰钢支撑，避免钢支撑因受横向荷载而造成失稳。
③钢支撑固定完成后，采用两台液压千斤顶在钢支撑活动端两侧对称逐级预加力，预加压力达到设计支撑轴力时，采用钢楔锁定支撑。
④本工程钢支撑需进行轴力监测，在支撑架设时需按监测布点图在相应钢支撑安装轴力计。
支撑就位精度满足相关规范要求，支撑轴线水平定位偏差在±30mm以内，支撑两端定位差异标高不大于20mm，且不大于支撑长度的1/600，支撑挠曲度不大于1/1000。
支撑吊装就位后，采用50T汽车吊配合下放千斤顶进行预应力加设，第一道预加轴力为设计轴力的0.5倍，第二层以下支撑预应力加设值一般取设计轴力的0.7倍，施工中采用2台100T的油压千斤顶，通过压力表读取预应力值，当压力读数与需要加设的预应力值相符时，稳定千斤顶压力，在活络端打设钢楔限位，完成支撑预应力加设。
钢支撑轴力加载不允许一步加载到位，必须分三次或者三次以上加载到位。
在支撑预应力加设前后的各12h之内，加密监测频率，发现预应力损失或围护结构变形速率无明显收敛时，复加预应力至设计值。
在土方开挖至基底附近且第三层钢支撑加设预应力后，及时对第一排钢支撑轴力进行监测，若出现应力为零甚至围护结构顶部向基坑外侧变形时，考虑对第一排钢支撑两端全部设置吊索悬吊，防止钢支撑移动脱落而危及基坑安全。
⑵确保钢支撑稳定的技术措施
①钢支撑在拼装时，轴线偏差≤2cm，并保证支撑接头承载力符合设计要求。
②钢支撑端部设Φ16钢筋吊环，通过钢丝绳或钢筋连系在围护结构上，以防坠落，同时用于微调的钢楔也应点焊连接，防止坠落。
③采用人工开挖支撑附近土方，防止机械碰撞支撑。
④加强对钢支撑轴力监测，根据支撑轴力监测情况，决定是否加强支撑。
⑤钢支撑每个三角托架的焊缝长度不小于100mm，焊缝高度不小于8mm。
⑥钢支撑预加轴力及轴力中使用量测应力计最大量程必须是设计轴力的2倍左右，使用中表值读数必须在量程的1/2左右，以保证加设轴力的精度。
4、钢支撑拆除
⑴钢支撑拆除方法
拆除采用手工工具拆除，即用人工拆除螺栓或用气割切断螺栓或焊接缝。
先搭设临时支架，托住钢支撑，然后千斤顶卸力，抽掉钢楔块，解开法兰连接，用吊车分节吊走钢管即可。
支撑拆除时应随时随时观察围护结构的变形，必须作好钢支撑拆除阶段周围施工监测点的量测和量测记录，切不可草率施工。
支撑托架的拆除：
拆掉钢支撑后，用电焊机或氧焊机切割即可。
钢支撑的拆除流程为：
吊车就位、钢丝绳扣扎支撑→活络节内安放千斤顶施加顶力→撤除钢楔→解除顶力，同时卸下千斤顶→支撑杆体下放、拆除高强连接螺栓→拆开支撑杆体。
各部分节调出。
给管撑卸荷及拆卸管撑要结合结构施工按照规定程序进行，以免发生安全事故。
钢支撑离底板比较高，在拆卸时，需搭设操作平台，按设计要求的顺序进行拆除，在卸掉钢管支撑之前，操作工人与吊机的吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动，伤及工人。
图4支撑拆除步骤示意图
⑵钢支撑系统拆除技术要点
①为防止围护桩位移，在对应混凝土达到设计强度后才能拆除支撑。
②钢支撑拆除时，用链条葫芦将钢支撑吊起，在活动端设100T千斤顶，施加轴力至钢楔块松动，取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔，再吊下支撑。
避免预加应力瞬间释放而导致结构局部变形、开裂。
钢支撑分节拆除后转运至指定场地堆放。
③在钢支撑拆除过程中，需对围护结构进行严密的监控量测，出现异常情况，应及时处理或上报监理工程师商讨决策，并按监理工程师同意的施工方法进行处理。
五钢管内支撑
1、质量标准
（1）施工过程中应严格控制开挖和支撑的程序及时间，对支撑的位置（包括立柱及立柱桩的位置）、每层开挖深度、预加顶力。
（2）全部拆除后安装结束后，仍应维持整个系统的正常运转直至支撑全部拆除。
（3）支撑系统所使用钢材应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求，焊接质量符合国家现行标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
（4）钢支撑系统工程质量检验标准应符合下表规定
钢支撑系统工程质量检验标准
项
目
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
国标、行标
企标
主
控
项
目
支撑位置：
标高（mm）
平面（mm）
30
100
30
100
水准仪
用钢尺量
预加顶力（KN）
±50
±50
油泵读数或传感器
一
般
项
目
围檩标高（mm）
30
30
水准仪
立柱位置：
标高（mm）
平面（mm）
30
100
30
100
水准仪
用钢尺量
支撑安装时间
按照设计要求
用钟表估测
2应注意的质量问题
（1）型钢支撑安装时必须严格控制平面位置和高程，以确保支撑系统安装符合设计要求。
（2）应严格控制支撑系统的焊接质量，确保杆件连接强度符合设计要求。
（3）围护结构出现渗水、流沙或开挖面以下冒水，应及时采取止水堵漏措施，土方开挖应均衡进行，以确保支持系统稳定。
（4）施工中应加强监测，做好信息反馈，出现问题及时处理。
3过程检验及报验规定
（1）严格执行国家现行规范、标准及企业的各项规定，严格按照设计要求组织施工。
（2）每个分项工程（工序）开工之前，应严格按照工艺标准要求对操作班组进行技术、质量交底。
（3）工程施工实行“三检制”，应认真抓好班组的自检工作，设立专职质检员，督促班组的自检及填写自检记录。
（4）分部分项（工序）工程完成后，应组织自检，不合格的分项或工序，不经返修合格不得进行下道工序的施工。
（5）分项工程或工序达到合格后填好报验单报总包责任工程师和监理复查验收，报验单附自检、交接检记录、隐蔽记录、预检记录、质量评定等资料。
（6）严格按照“三检制”组织检查各道工序的施工质量。
做到检查上道工序，保证本道工序，服务下道工序。
真正做到严格控制工序质量，不合格的工序不移交。
（7）质检人员必须严格控制施工过程中的质量，在施工过程中严格把关，不得隐瞒施工中的质量问题，并督促操作者及时整改。
4不合格分项（工序）处理规定
（1）施工中出现施工质量严重不合格，不得擅自进行处理，必须及时汇报，由业主、设计院、监理制定处理方案。
施工方必须严格按照处理方案进行返修，并将处理结果报总包方质检站复查，复查达不到合格的应重新处理，直至达到合格为止。
（2）凡因施工不当造成的一切后果，包括经济损失，一律由分包单位自负。
（3）施工中出现质量事故，必须按规定填写质量事故报告单，并及时上报总包方质检站。
（4）出现质量事故时，必须认真对待，严格按照三不放过的原则，追查责任者、事故的经过。
对责任者进行严格处理，不得讲情面，说人情，包庇责任者。
5质量保证资料管理规定
（1）质量保证基础资料，由分包单位负责填写、整理、报总包方质检站，并严格执行地方行业标准。
（2）各种质量保证资料，必须与施工同步进行，不得后补，以保证资料的完整、真实、整齐。
总包方质检站将会同技术部定期对各分包方进行资料查验。
六安全生产和文明施工措施
全面落实天津市有关“安全生产、文明施工”、“环境保护”、“保卫消防”等各项规章制度。
切实加强安全施工管理，提高和完善施工现场安全防护水平，全面落实“安全第一、预防为主”的方针。
1安全施工保证措施
强化现场安全生产管理，牢固树立安全责任高于一切的思想，要全面加强制度建设，开工前要进行全员安全生产培训教育，全方位落实安全生产责任制，切实遵守“阳光工程”和“绿色施工的各项要求。
”
1）安全生产领导小组
现场成立安全生产领导小组，生产经理王维担任组长，全面负责现场安全管理工作，小组成员如下：
组长：
王维
副组长：
沈有凡
组员：
丁伟、何平、沈为国、魏金宝。
2）安全管理重点
在每个大的施工阶段开始之前，分析该阶段的施工条件、施工特点、施工方法、预测施工安全难点和事故隐患，确定管理点和预防控制措施：
（1）在土方施工阶段，基坑护坡的防塌是难点，除了要有科学的计算依据，良好的施工质量外，还应派专人进行位移监测，并做出切实可靠的安全程度评估；
（2）现场所有电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制。
施工中，应定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。
（3）基坑边用架杆搭设1.2m高防护围栏；
（4）已挖完的基槽，在雨后要仔细观察土壤情况，如发现有裂缝、鼓包、滑动等现象，要及时排除险情后方可施工；
（5）工人上下基坑要走人行安全通道；
3）安全管理措施
（1）开工前各级施工管理人员要建立和完善安全管理体系、制度和三级安全技术交底。
严格执行国家及天津市有关施工现场安全管理条例及办法；
（2）制订施工现场安全防护基本标准，如：
基坑防护标准，各类洞口及临边地带的防护标准，施工临时用电安全防护标准，各类施工机械和设备的安全防护标准，施工现场消防工作管理标准等；
（3）建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落到广大群众基础上；
（4）编制安全措施，设计和购置安全设施；
（5）强化安全法制观念，严格执行安全工作文字交底，双方认可，坚持特殊工种持安全操作证上岗制度等；
（6）进入施工现场人员要戴好安全帽。
加强施工管理人员的安全考核，增强安全意识，避免违章指挥；
（7）土方施工机械和运输车辆在进场前要进行彻底的检修保养，确保施工期间车辆的正常运转。
（8）土方开挖后，按照现场安全防护要求在基坑的周围搭设安全保护栏杆，避免人员坠落坑中，造成工伤。
施工中禁止向基坑内投掷物品，以免砸伤槽底施工人员；
（9）在冠梁上砌筑1500mm高挡水台，防止雨水和杂物落入基坑；
（10）夜晚施工时在挖土机前方设置灯具，便于挖土司机确定其高度位置；
（11）挖掘机作业区内应无行人和障碍物，挖掘前应先鸣声示意，并试挖数次，确认正常后，方可开始作业（注意夜间施工时，不可鸣笛扰民）；
（12）挖掘机行走时，铲斗要尽量放低，不得碰撞汽车任何部分。
在汽车未停稳或铲斗必须越过汽车驾驶室而司机未离开前不得装车。
（13）支撑吊装时吊车下方及支撑回转半径内严禁站人，高空作业系安全带，严禁在钢支撑及联梁上方行走、攀爬。
（14）钢支撑运输中应在车尾设置小红旗、警示灯等。
（15）遇到五级及以上大风时严禁吊装作业。
2文明施工措施
（1）现场成立文明施工领导小组，由项目经理王维任组长，全面负责现场安全管理工作，小组成员如下：
组长：
王维
副组长：
沈有凡
组员：
丁伟、何平、沈为国、魏金宝。
（2）合理进行施工现场的平面布置，做到计划用料，使现场材料堆放降到最低值，保证场内道路通畅；
（3）为保持环境卫生，避免运土车发生遗洒，在现场设置洗车池，指派专人负责将进入现场的施工车辆，出场时保证车辆清洁，不得将现场的污物带出现场，以免影响道路清洁。
（4）合理安排作业时间，采用低噪音施工机械设备，减少噪音扰民；
（5）夜间灯具集中照射，避免灯光扰民；
（6）所有大型施工车辆进入现场后禁止鸣笛，以减少噪声；
（7）所有施工人员应保持现场卫生，生产及生活垃圾均装入运土车中带走，不得随处抛撒；
（8）工人宿舍专人或轮流卫生值日，确保室内外整洁、卫生。
工地厕所设化粪池；粪便经化粪池后进入污水管线。
食堂内灶台与操作间分开设置，顶棚设吊顶，墙体、地面镶贴瓷砖，做饭污水经隔油池进入大市政管线。
（9）基坑开挖时，如发现有文物、古迹遗址或化石等，应立即报请有关部门处理后，方可继续施工。
（10）现场全部用C15混凝土进行硬化，对于裸漏地面覆盖密布网，并及时清理现场渣土。
七环境保护措施
1防止扬尘污染
（1）土方施工产生扬尘的控制
土方施工产生的扬尘主要是采取淋水降尘的措施，即对土方的铲、运、卸等环节布置专人进行淋水降尘，以保证相应要求。
为避免运土车发生遗洒，在现场搭设拍土架，将运土车上的土拍实，并盖上苫布。
在出口处设冲洗池和沉淀池，每辆车出去前进行清洗。
所有进出现场的运输车辆，必须车状良好，尾气排放合乎市交通管理部门的规定。
（2）散体材料运输
水泥等易飞扬物、细颗粒散体材料在运输时要严密遮盖，防止遗洒。
严禁超载运输，对意外原因产生的遗撒及时处理。
小颗粒物料临时存放：
设置封闭的库房或用围挡、苫布等进行封盖。
（3）建筑垃圾的存放、运输产生的扬尘控制
建筑物周围外设密目安全网封闭，坚持工完场清，及时将施工中产生的废弃物清理至垃圾堆放场。
建筑垃圾密闭贮存，施工垃圾清运,采用搭设封闭式临时专用垃圾车运输或采用容器吊运或袋装，严禁随意凌空抛撒，施工垃圾应及时清运，并适量洒水，减少污染。
2防止水污染
（1）厕所污水控制：
厕所设化粪池，污水经化粪池沉淀后进入现场临时污水管网。
（2）施工污水控制：
施工现场建立临时污水管网，在最后出口处设置沉淀池，污水经沉淀后直接排入市政污水管网。
（3）基坑内抽出的地下水，经沉淀池将砂粒沉积后，把清水排入雨水管网。
3防止废弃物污染
（1）办公生活类废弃物处置
由专人每天负责打扫办公区域，并对办公区域和食堂每日产生的垃圾进行清理、收集。
有害废弃物必须单独存放，防止再次污染。
（2）施工废弃物的处置
现场施工垃圾采用层层清理、集中堆放、统一搬运的方法。
各分包单位内部指定专人负责各自区域的施工垃圾的收集、清理工作，并按总包单位的要求将施工垃圾分类运至垃圾储存区域。
对有可能造成二次污染的废弃物必须单独贮存、设置安全防范措施且有醒目标识。
对有毒有害和不可回收无毒无害废弃物及时组织清运，运输确保不散撒、不混放，送到政府批准的单位或场所进行处理、消纳。
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