明挖隧道基坑钢支撑专项施工方案Word文件下载.docx
《明挖隧道基坑钢支撑专项施工方案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《明挖隧道基坑钢支撑专项施工方案Word文件下载.docx（50页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
DK113+500
DK113+800
1道混凝土支撑+2~3道钢支撑
DK114+000
φ850mm三轴SMW型钢搅拌桩
1道混凝土支撑+1~2道钢支撑
DK114+170
2~3道钢支撑
2.地质概况
隧道平面位置位于冲积平原，地势开阔，施工区域内以（0）人工填土，
（1）2淤泥，（4）粉质粘土，（5）1全风化砂岩，（5）3弱风化砂岩，这些不同岩性在隧道不同区域内分布。
3.气候水文
本地属近亚热带季风气候，气候炎热多雨，太阳辐射强日照时数多，无霜期长。
多年平均气温21.4℃，最热月（7月）平均温度28.5℃，最冷月（1月）平均气温13.3度，极端最高气温39.2℃（2000年6月5日），极端最低天气-2.7℃（1955年1月12日）。
本地降雨量充沛，前汛期4~6月多锋面雨，后汛期（7~10月）多热带气旋雨（称台风雨）。
本地流域内多年降水量变幅在1810~2815mm之间。
另据资料统计全年日照总数在2000小时上下，多年平均无霜期在320天左右，多年蒸发量变幅在1200~1500mm之间，年平均风速1.9m/s，年平均大风（瞬间风速）≧17m/s，日数2.9天。
最多年份达11天（1958年），影响本地的台风共93个，平均风力≧6级，年平均3.6个，严重影响0.5个（平均风力≧8级），每年均有台风影响，而7月至9月台风占总数的83%。
4.地震烈度
根据«
中国地震动参数区划图»
（GB18306-2001），本地内震动峰值加速度为0.2g，地震烈度为VIII区，设计地震分组为第一组。
设计结构按8度设防。
5.交通条件
隧道施工区域内进口有省道S335、机场大道，隧道出口有乡村便道，交通便利。
6.主要工程数量
表2-6-1钢支撑主要工程数量表
类型
单位
总量
钢支撑
m
29152.50
t
6996.60
换撑钢支撑
15843.44
3802.43
钢围檩
工56a双拼工字钢
7579.71
1675.12
第三章总体部署
1.工期安排
根据隧道施组进度计划安排，冠梁及混凝土支撑计划施工时间为2016年8月28日至2017年10月28日。
实际根据现场工作面情况调整。
2.人员配备
为确保冠梁及混凝土支撑施工的顺利进行，项目部成立了以第一架子队队长为组长的施工管理小组，小组成员由技术负责人、技术员、试验员、测量员、质检员等人员组成，主要人员见表3-2-1。
表3-2-1主要管理人员配备表
序号
姓名
职务
1
队长
2
技术负责人
3
出口、进口技术员
4
测量员
5
出口、进口质量员
6
出口、进口安全员
7
试验员
8
材料员
9
领工员
10
工班长
本次拟投产的作业人员如表3-2-2：
表3-2-2生产作业人员一览表
工种
人数
现场调度
钢结构安装工
8
电焊工
电工
普工
具体根据现场实际生产情况确定，以满足正常施工需求。
3.设备配置
表3-3-1主要机具设备表
机具设备名称
型号及规格
数量
用途
25T起重机
SYC120C
2台
起吊钢支撑
液压千斤顶
QF150T
2只
施加预应力
高强螺栓扳手
NLB-300
8把
加固螺栓
电焊机
BX3-500
8台
钢板加工
液压泵站
YZL100-D1.5
2套
提供压力
气割工具
CG1-30
6台
切割钢板
自卸汽车
2辆
钢材运送
大锤
2把
击打钢材
4.施工平面布置
设计对钢支撑进行了分段、分层设计，每段钢支撑纵向间距、层距不同，此方案中只选取部分示意（见附件1），详细平面布置图见施工设计图。
第四章钢支撑施工工艺流程及要求
1.施工工艺流程
见支撑体系施工工艺流程图。
图4-1-1钢支撑架设流程图
2.一般施工要求
2.1钢围檩加工及安装
（1）钢围檩的加工
钢围檩采用双拼56a型工字钢。
牛腿支架采用125×
14（横竖向）及100*14mm（斜边）的等边角钢焊接成三角架。
详见图4-2-1、4-2-2、所示：
图4-2-1三角架位置平面图
图4-2-2钢围檩立面图及详图
（2）钢围檩安装
基坑开挖至钢支撑标高下约0.5m时，及时施工桩间网喷混凝土，并需在围护结构上标出钢围檩标高，清理围护结构基面后安装钢围檩三角支架，并吊装钢围檩。
通常根据土方开挖区域尺寸，钢围檩一般单根长度为6m或9m，钢围檩需保持连续性，两段接缝处平板面用380*100*14mm钢板焊接、立板面采用480*150*15mm钢板焊接，焊缝厚度12mm。
钢围檩与围护结构基面之间缝隙用高强度细石混凝土充填或钢板填塞密实。
钢围檩安装完成后应立即安装防脱落斜拉固定件，采用直径22mm钢筋成45度斜向连接围护结构与钢围檩，一端焊接于围护结构钢筋上（或H钢），另一端焊接于围檩上。
如图4-2-3、4-2-4、4-2-5。
图4-2-3钻孔灌注桩与钢支撑斜交立面图（活动端）
图4-2-4钻孔灌注桩与钢支撑正交立面图（固定端）
图4-2-5钢围檩三角托架平面布置图
2.2钢支撑加工及安装
（1）钢支撑加工
钢支撑设计为φ609mm、壁厚16mm，钢支撑加工应分节制作，每节长度一般约6m，现场应根据每个横断面相应位置基坑宽度确定每道钢支撑的总长，总长为基坑宽度减去两边围檩宽度（2*0.56m），钢支撑制作总长包括活动端宽度（约0.5m），分节制作并采用法兰、螺栓拼接形成单根（总长）钢支撑，加工时对各管节进行编号并在管壁上标注长度。
管节之间采用法兰盘、高强螺栓连接，每根横撑两端分别配活动端和固定端。
（2）钢支撑拼接
钢支撑的拼接采用轮式起重机在基坑外地面进行，拼接前必须平整地面，并分别在管节接头位置摆放两根方木，以便拼接时栓接操作；
拼接时要到现场量取钢围檩间的实际宽度，以便进行钢支撑拼接总长的符合。
（3）钢支撑的吊装
采用轮式起重机或龙门吊进行吊装。
钢支撑在基坑旁预拼装完成后，吊入基坑内，固定端用螺栓连接于钢围檩上，另一端用支垫方式临时支撑，同时钢支撑与围护结构之间应通过钢丝绳软连接，组成钢支撑的防脱落设施。
（4）预加轴力
1）第一道（不含第一道为混凝土支撑段）、第二道支撑预加轴力为设计轴力的50%，其余各道钢支撑预加轴力为设计轴力的60%（或固定值900KN），逐级施加。
第一次施加到设计支撑预加轴力的50%，第二次施加到设计支撑预加轴力的80%，第三次施加到设计支撑预加轴力的100%，详见附件2。
2）钢支撑加力前，支撑下方不得有人员通过。
根据土方开挖层不同，各层预加应力也不相同。
预加轴力通过液压千斤顶对钢支撑活动端部分三次施加轴力，第一次加力到设计预加轴力值的50%后观察钢支撑变化五分钟，第二次加力到设计预加值的80%后观察钢支撑变化五分钟，第三次加力到设计预加轴力后观察钢支撑变化五分钟，在观察钢支撑正常且压力表读数稳定无异常后，同时预加轴力与钢支撑轴力监测数据一致时，用钢楔子将活动端锁定。
钢支撑在锁定完成并撤除千斤顶后，将会有轴力消减，现场实际预加轴力应比设计预加轴力大3%左右，用以抵消轴力消减部分。
3）在基坑开挖中将充分利用“时空效应”，钢支撑的安装和预应力的施加宜控制在8小时以内。
钢支撑与灌注桩安装相交平面图，详见图4-2-6、4-2-7。
图4-2-6钻孔灌注桩与钢支撑正交平面图（固定端）
图4-2-7钻孔灌注桩与钢支撑正交平面图（活动端）
2.3钢支撑、钢围檩拆除
（1）拆除钢支撑、钢围檩施工顺序：
千斤顶就位→钢支撑卸力→拆除钢楔块→钢支撑吊出基坑外→分割钢围檩→拆除钢围檩，吊出基坑外→拆除钢围檩支架→清理防水基面→钢支撑、钢围檩整理存放→工完场清。
（2）拆除钢支撑、钢围檩有以下几点需要注意：
1）钢支撑卸力时，需做好安全措施，防止钢支撑突然坠落。
2）禁止暴力拆除钢围檩，致使钢围檩坠落到已施工完成的主体结构上。
3）钢支撑拆除前，主体结构需达到预定的强度，防止基坑突然变形挤压未达到预定强度的主体混凝土结构。
4）钢支撑拆除，有需要换撑的位置应按设计进行换撑。
5）钢支撑拆除即换撑过程，拆除时间按下图程序进行：
第一步：
支撑安设完成，基底处理完成，准备施工主体结构：
第二步：
浇筑主体结构至第四道（最下一道）钢支撑下约0.3m处，待混凝土强度达到设计强度80%后拆除第四道（最下一道）钢支撑；
第三步：
继续浇筑主体结构至第三道钢支撑下约0.3m处，待混凝土强度达到设计强度80%后，架设第一道换撑钢支撑。
第四步：
拆除第三道钢支撑，继续浇筑主体结构至第二道钢支撑下约0.3m处，待混凝土强度达到设计强度80%后，架设第二道换撑钢支撑。
第五步：
拆除第二道支撑，完成主体结构。
3.特殊位置施工要求
3.1斜撑安装
因斜撑与围护结构呈斜交关系，有一定交角，存在平行于围护结构长度方向的分力，为使受力合力为零，按设计角度在斜撑对应处的围护结构预埋件上设置三角形斜撑支座，确保钢支撑与受力面成垂直关系，然后进行支撑安装作业，其安装方法与直撑见图4-3-1、4-3-2。
图4-3-1钻孔灌注桩与钢支撑斜交平面图（活动端）
图4-3-2钻孔灌注桩与钢支撑斜交平面图（固定端）
3.2工法桩围护结构与钢支撑连接
（1）里程DK114+000~DK114+170段工法桩围护结构支撑全为钢支撑，冠梁与第一道钢支撑连接详见图4-3-3。
图4-3-3第一道钢支撑与冠梁连接图
（2）里程DK113+800~DK114+170段工法桩围护结构与第二、三道钢支撑钢围檩连接安装详见图4-3-4。
图4-3-4第二、三道钢支撑钢围檩与工法桩围护结构连接安装图
3.3格构柱、联系梁与钢支撑连接
详见图4-3-5、4-3-6。
图4-3-5格构柱与钢支撑连接大样图
图4-3-6联系梁与支撑相交大样图
4.焊缝质量要求
（1）焊缝表面不允许有裂纹、弧坑缩孔、焊瘤缺陷。
（2）有密性要求结构的角焊缝表面不允许有气孔，其它部位的角焊缝在焊缝长度1米的范围内，只允许有2个孔径小于1毫米的气孔。
（3）咬边不超过0.5mm，焊缝的局部咬边可以允许不超过0.7mm。
咬边总长度不大于100mm，且不得大于每条焊缝总长度的30﹪。
（4）角焊缝实际焊脚尺寸应大于或等于0.9倍的设计焊角尺寸，但不得超过（k+2）mm，k为角焊缝的设计焊角尺寸。
（5）多道焊的焊道间凹槽应不超过1.5mm。
（6）两工件的切口面对接焊接时，焊缝占各工件的50℅，要求焊缝平直、均匀，无气孔、无飞溅。
焊缝高度在1.5mm左右，宽度在7mm左右。
（7）所有焊缝严禁有假焊现象。
第五章支撑轴力监测
1.监测组织机构
针对本工程监测的特点，除第三方监测外，我部拟建立6人组成的专业监测小组，由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成，监测组人员组成见下图。
2.监测点数量及测点的布设
采用支撑轴力计进行钢支撑轴力监测，纵向间距约100m每层布设，轴力计总数216个，轴力计安装在钢支撑的端部，用配套的轴力计安装架固定。
在拟安装轴力计位置的墙体钢板上先焊接一块250×
250×
250mm的加强垫板，以防止钢支撑受力后轴力计陷入钢板，影响测试结果。
安装架圆形筒上设有开槽的端面与冠梁或腰梁上的钢板用电焊焊接牢固，电焊时钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。
待焊接温度冷却后，把轴力计推入焊好的安装架圆形钢筒内并用钢筒上的4个M10螺丝把轴力计牢固的固定在安装架上，使支撑吊装时，不会把轴力计滑落下来即可。
安装过程必须注意轴力计与钢支撑构件轴线在同一直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力状态通过轴力计正常传递到支护结构上。
选择有代表性的断面，在每个断面上支撑安放一组轴力计。
具体布置见图5-1-1。
图5-1-1围护桩+钢支撑支护及钢支撑轴力计埋设示意图
3.监测方法
3.1监测仪器
数字频率仪，钢支撑轴力计
3.2监测原理
测量采用FLJ240型振弦式反力计，又称轴力计，是一种振弦式载重传感器。
振弦式传感器主要由振弦，夹紧装置，受力机构，电磁回路及信号处理等几部分组成。
振弦式传感器以张紧的钢弦作为敏感元件，其振弦的固有频率与张紧力有关。
振弦式传感器正是利用振弦的固有频率随受力的大小而改变的特性将被测力转换为频率信号输出的测量元件。
振弦置于永久磁场中，通过产生脉冲电流，使磁场发生变化，从而激发振弦振动。
当激发脉冲断开时，振弦在磁场中的运动使线圈产生感应电动势，其频率与振弦的振动频率相同。
3.3量测与计算
每次所测得的轴力计的频率可根据钢支撑轴力计的频率-轴力标定曲线来直接换算出相应的轴力值。
测量过程中用振弦读数仪测量出轴力计输出频率f，按下式求出支撑轴力。
式中K为轴力计标定系数（kN/F）；
为原始频率模数；
即实测频率模数。
3.4监测频率
在无数据异常和事故征兆的情况下，监测频率的确定见基坑监测频率表。
出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。
基坑监测频率表
施工工况
施工阶段
监测频率
基坑开挖期间
H≤5m
1次/2天
5m＜H≤10m
1次/1天
H＞10m
2次/1天
基坑开挖完成以后
1~7天
7~14天
14~28天
28天以后
1次/3天
经数据分析确认达到基本稳定后
4.监测控制标准及警戒值
现场监测成果按监测警戒值及控制允许值二级预警进行管理和控制，各监测项目控制标准由设计单位及产权单位提供。
具体内容见下表。
二级预警控制管理标准
监测项目
监测警戒值
监测控制值
支撑轴力（锚杆轴力）
0.8倍容许值
按施工图设计要求或与产权单位、设计等协商后确定
监控量测控制标准表
量测项目
安全判别值
累计变化值
支撑轴力
设计强度的80%
5.监测资料的收集整理与报警处理
监控量测数据均由计算机进行处理与管理，当取得各种监测数据后，能及时进行处理，绘制各种类型的表格及曲线图，对监测结果进行回归分析，预测最终位移值，预测结构物的安全性，确定工程技术措施。
因此，对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率（mm）/d等综合判断结构的安全状况，并编写周、月汇总报表，及时回馈指导施工，调整施工参数，达到安全、快速、高效施工之目的。
我们拟采用Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准，即将允许值的三分之二作为警告值，允许值的三分之一作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明是稳定的。
（钢支撑轴力监测报表见附件）
具体监测数据的回馈处理程序见下图：
监测数据的回馈处理程序图
当出现超警戒不安全状态时，应立即停止施工，上报上级主管部门，同时检查复核钢支撑轴力，查出原因，各方共同制定对策，处理措施可考虑对钢支撑进行有针对性加固处理，加固基坑外土体，有必要时可适当增设钢支撑。
处理完成后必须进行持续观察，确保稳定后，经监理工程师同意方可进行下道工序施工。
第六章质量保证体系及措施
1.质量目标
杜绝施工质量一般以上事故，交验工程质量达到国家、行业质量验收标准，符合设计文件和有关技术规范要求，检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%，单位工程一次验收合格率必须到达100%，主体工程质量零缺陷。
配合建设单位争创省部级、国家优质工程。
2.质量检验标准
见表6-2-1钢支撑安装允许偏差表。
表6-2-1钢支撑安装允许偏差表
编号
检查项目
允许偏差
检查方法
支撑平面位置
100mm
用钢尺量
支撑标高
30mm
水准仪
预加压力
50KN
油表读数或传感器
开挖超深
<
200mm
安装前支撑两端支点中心线偏心
20mm
安装后支撑两端支点中心线总偏心
50mm
3.工程质量保证措施
3.1保证工程质量的管理措施
（1）工程开工前组织有关人员熟悉业主合同要求及其总体施工安排，创优规划，组织技术人员详细审核图纸，学习有关标准规范，为编制实施性施组及技术交底作好准备。
分项工程开工前，对工班进行技术培训，以正确的施工工艺保证工程质量。
（2）工程开工前，由主管工程师向全体施工人员进行技术交底，明确该项工程的设计要求、技术标准、定位方法、几何尺寸、功能作用及与其他工程的关系、施工方法和注意事项等，使全体人员在彻底明了施工对象的情况下投入施工。
（3）加强技术管理的基础工作，施工中认真执行“三检”，严格把好“五关”。
“三检”即施工前、施工中、竣工后的自检、互检和专职检查相结合的质量监督管理办法检查；
“五关”为技术图纸资料复核关、测量复核关、技术交底关、工程试验关、隐蔽工程检查签证关。
（4）实行“五不施工”和“三不交接”制度
“五不施工”即：
未进行技术交底不施工；
图纸和技术要求不清楚不施工；
测量资料未经复核不施工；
材料无合格证或材料试验不合格不施工；
上道工序不进行检查不施工。
“三不交接”即：
无自检记录不交接；
未经专业人员验收合格不交接；
施工记录不全不交接。
（5）施工操作者是工程质量的直接责任者，工程质量的好坏，除了设计方面的原因外，施工操作者是关键、是决定因素，施工操作者必须具有相应的操作技能，因此保证施工操作质量，就必须按不同工序的质量要求，合理解决施工技术水平问题，将有能力、有经验的技术人员安排到一线施工现场。
（6）正确处理进度和质量的关系，没有质量就没有进度，生产任务完成后必须检验质量是否合格，进度必须服从质量。
3.2对设备及材料的质量控制措施
施工材料无产品合格证严禁进场；
原材料未经检验不准使用；
原材料检验不合格清理出场。
机械管理部门要定期维修、保养现场的施工机电设备，保证其满足施工需要。
所有进场设备必须保持良好状态，严禁设备“带病”作业，严禁无证上岗。
计量器具要定期进行校对、鉴定，未经校对过的量具不准使用。
见图6-3-1。
图6-3-1质量控制程序
3.3保证工程质量的技术措施
（1）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。
（2）根据工程所处环境特点和钢支撑布置形式应合理选择钢支撑的吊装设备。
施工前应做好设备进场、安装、调试等工作。
（3）横撑安装前先试拼装，试拼装两端支点中心线偏心不大于20mm，安装后总偏心量不大于50mm。
（4）钢管横撑的设置时间必须严格按设计工况条件掌握，遵循先撑后挖的原则，开挖至支撑设计标高下0.5m时及时施做支撑，然后继续开挖。
（5）支撑安装完毕后及时检查各节点连接状况，经确认后方可施加轴力，预加轴力时分级施加，重复进行，加至设计值时再检查各节点连接状况。
（6）预加轴力完成后，将伸缩腿与支撑头后座之间的空隙采用钢板楔块垫塞紧密，锁定钢支撑预加轴力后再拆除千斤顶。
（7）基坑开挖过程中要采用中心挖槽法或小挖掘机开挖钢支撑附近土方，并设专人指挥，防止机械碰撞支撑，造成支撑失稳事故。
（8）施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近预警值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。
（9）现场各项原始记录必须真实、齐全。
（10）严格按照质量标准进行控制验收。
第七章安全保证体系及措施
1.安全生产目标
（1）杜绝3000元及以上生产安全责任事故；
（2）杜绝一般及以上火灾事故；
（3）杜绝一般及以上特种设备责任事故；
（4）杜绝发生一般及以上人身重伤道路交通责任事故；
（5）杜绝压力容器爆炸责任事故；
（6）预防和减少台风、暴雨、洪水等自然灾害损失；
（7）责任重伤率控制在0.3‰以下；
责任轻伤率控制在4‰以下；
（8）岗前安全培训率100%；
专项作业安全培训率1
升级会员 