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贵阳地铁2号线中铁X局钢支撑施工方案
一．编制依据：
1.1建筑结构荷载规范（GB50009－2001）
1.2建筑基坑支护技术规程（JGJ120－99）
1.3建筑地基基础设计规范（GB50007－2002）
1.4建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202－2002）
1.5钢结构设计规范（GB50017－2002）
二、工程概况：
2.1、基本概况：
1、工程名称：南京新港研发中心大楼建设项目；
2、基坑规模：基坑面积约18000平方米，周长约560米。
3、基坑开挖深度：本工程±0.00相当于标高35.40m，图中所示标高均为相对标高。地面标高为：-1.40m，基坑开挖深度为11.40m。
2.2、基坑支护结构：
1、AB、BC、DE、FG段采用φ900@1100钻孔灌注桩+一层支撑进行支护（局部二层）；
2、CD、DE段采用φ1000@1200钻孔灌注桩+一层钢支撑进行支护；
3、其他段采用φ800@1000钻孔灌注桩+一层钢支撑进行支护（局部二层）.
2.3、钢支撑概况：
本工程为了确保地下室结构施工安全施工，基坑支护二层部位按设计要求为钢支撑。主撑采用Φ609×12钢管，钢围檩采用H400×400×13×21型钢双拼。基坑开挖必须先撑后挖，支撑的拆除必须满足砼结构设计后方可拆除。
2.4、专业工程特点：
钢结构支撑拼装和拆除方便、迅速，为工具式支撑，可多次重复且可施加预应力，有一定的优点。但与钢筋砼支撑相比，变形较大，比较敏感，且由于圆钢管和型钢的承载力不如钢筋砼支撑。因而支撑水平间距不能很大。钢支撑可通过多次连续施加预应力来控制变形。
三、钢围檩及钢管撑施工方案
钢支撑的架设是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。明挖基坑水平支撑共设2层，第二层纵向设钢围檩。钢支撑采用钢管Φ609×12加工制作，钢围檩采用H400×400×13×21型钢双拼组成，两片之间采用钢板连接成整体，长度可以根据实际情况加工。钢支撑与钢围檩之间采用千斤顶施加预应力，顶紧后焊接固定。钢围檩与桩体连接采用钢楔顶紧，基坑四个角为角撑，基坑中部为水平撑。
（1）钢支撑的组成
道钢支撑由钢管、钢筋砼圈梁及其附属构建组成。钢支撑钢管型号为φ609mm，t＝12mm。
第二道设钢围檩，由H400×400×13×21型钢双拼、外肋板、内肋
板、钢缀板、连续肋板焊接而成。附属构件有活络头、钢楔、钢板及与钢板焊接的支撑肋板组成。钢围檩标准断面如图5-10所示。
（2） 钢支撑体系的构造样式和连接形式
第二层钢管与钢围檩的连接形式为：一端焊接于钢围檩上，另一端钢管接上活络头，活络头与钢围檩中间用钢楔嵌固，钢管与钢围檩的连接形式连接形式如图5-11钢支撑节点固定端节点平面图。
层钢管与钢筋砼圈梁的连接形式为：一端顶死于钢筋砼圈梁上，另一端接上活络头，活络头与钢筋砼圈梁中间用钢楔嵌固。
B
21A00
500加劲肋20@1000
BA
围檩平接法详图
加劲肋20@500
378
182*500*16
145500*400*20
400378*500*12
BBAA围檩双拼
5- 10钢围檩标准断面图
250×500×8
500×200×8
500×200×8
500×500×8
Φ16×150膨胀螺栓2Φ16膨胀螺栓
2=500×500×8
250×500×8
5-11钢支撑与钢围檩连接节点图
（3） 钢支撑的检验标准
①外观检查标准
②支撑构件的安装标准
③施加预应力质量检验评定标准
④钢支撑的挠度要求
钢支撑的挠度控制是支撑架设与使用过程中的关键环节，预应力施加过程中一定要注意观测，如果超出允许范围应及时卸载，调整处理后方可继续施工。钢支撑的允许挠度以挠度L/250为准（其中L为计算跨度）。
（4） 钢支撑的安装架设及拆除
钢支撑架设与土方开挖交叉作业进行。施工工艺流程为：支撑编号→对号运到现场→焊钢板托架→钢围檩就位→钢支撑就位校正→施加预应力→紧固钢楔→拆除液压千斤顶→钢支撑与钢围檩连接。
钢支撑进场前全面检查验收，特别加强钢管法兰和钢管接头焊缝质量检查。钢支撑安装时位置由专人负责放样，在安装点附近将地面整平，进行拼装。
①第二道钢支撑的架设
a)、首先安装围檩托架，安装时在桩的固定螺栓位置处用手电钻钻
孔，然后将膨胀螺栓打入拧紧，使之与桩表面密贴。围檩托架严格控制其标高在同一高度上.
在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要求的强度时，便可拆除钢支撑。钢支撑的拆除施工工艺为：支撑起吊收紧→施加预应力→拆去钢楔→卸下千斤顶→吊出支撑。
在钢支撑拆卸前先在各钢管与钢管的接头处架设一托架，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，此时可松去各钢管连接处的螺栓，螺栓卸下之后，用手动葫芦将钢管落到地上，由塔吊将钢管吊出基坑。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。
b)、钢围檩的安装：起重机将在场地上预先加工成的钢围檩标准节吊入基坑里，并在基坑内采用挖机或吊机和人工配合将钢围檩节架设到围檩托架上，钢围檩节间钢板焊接。在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要求的强度时，便可拆除钢支撑。钢支撑的拆除施工工艺为：支撑起吊收紧→施加预应力→拆去钢楔→卸下千斤顶→吊出支撑。
在钢支撑拆卸前先在各钢管与钢管的接头处架设一托架，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，此时可松去各钢管连接处的螺栓，螺栓卸下之后，用手动葫芦将钢管落到地上，由塔吊将钢管吊出基坑。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。
c)、当固定端的钢管焊接好后，用起重机将其他的钢管吊入基坑，并通过高强螺栓连接成整体。
d)、对施压端安装时，先在管口安装一个活络
头，调整好钢管轴线与预埋件中心一致，在加压端用液压千斤顶预加100％的设计轴力，并打入钢楔。
③钢支撑的预加轴力施工
明挖基坑钢支撑的预加轴力及设计轴力见下表：
预加轴力施工
a）工艺流程：做好顶进预压准备工作---安装预应力顶进设备---检查钢支撑受力轴线---施加预应力到预定值----要预定值上持力5分钟---加紧楔形板---回油固顶。
b）施工时注意以下问题：
油管接头处应加防护套，以防喷油伤人。
张拉油顶使用完毕后，各液压缸必须回程到底，保持进出口油路的清洁，并妥善保管于干燥的地方。
张拉过程中，构件两端严禁站人。
油泵不允许超负荷工作，安全阀必须按额顶油压或实际使用油压调整。
操作油泵的人员,要戴防护目镜，防止油管破裂及接头处喷油伤眼。 禁止非工作人员进入场地。
雨天张拉时，应搭设防雨棚，禁止张拉机具淋雨。
张拉过程中出现异常现象，工作人员必须马上停止,并汇报工程师。 c）按照规范要求，预加轴力精度要求为≤50KN，所以对油泵采用精度到N的油泵，采用液压千斤顶，按照规范对液压顶进行检验，合格后使用。
④钢支撑拆除
a）、钢支撑拆除步骤
下层钢支撑等到车站底板结构及侧墙施工完毕，达到设计强度后拆除，以此向上，逐步拆除上一道钢支撑。拆除顺序：支撑起吊收缩-----施加预应力-----拆去钢楔----卸下千斤顶-----吊出支撑。
在钢支撑拆卸前先在各钢管与钢管的接头处架设一托架，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，此时可松去各钢管连接处的螺栓，螺栓卸下之后，用手动葫芦将钢管落到地上，由塔吊将钢管吊出基坑。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。
b）、支撑拆除方法
钢支撑拆除应随主体施工进程分段分层拆除。用50T吊机将钢支撑托起，在活动端设2台50T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。后用吊机将支撑吊出基坑。
c）、内支撑体系的拆除原则
支撑体系拆除的过程其实就是把由钢管横撑所承受的侧土压力转至支护结构或其它临时支护结构。
支撑体系的拆除施工应特别注意以下两点：
①、拆除时应避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。
②、支撑拆除时，主体结构的楼板或底板混凝土强度应达到设计强度。
（5）、土方开挖和钢支撑安装的顺序: 3
施工便道出口 将基坑分为5个区域，四个角撑为四个区域，对顶撑为一个区域。先将1、2区的土方挖至钢支撑底标高下50cm，安装1、2区的钢支撑。
钢支撑安装完毕后将土方继续下挖。依此完成1、2区的土方开挖和钢支撑的安装。然后开始顺延开挖3区土方和安装3区的钢支撑。后开挖4、5区的土方和安装4、5区的钢支撑。具体如图示。 （6）、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、施工时加强监测，对基坑回弹导致竖向支撑位移而产生的横向支撑竖向挠曲变形在接近允许值时，必须及时松弛横梁，释放横向支撑的竖向应力，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。
③、安装了轴力计的钢支撑，定期检查，记录轴力变化。 ④、每天检查支撑变化情况，有没有松动等。
⑤、对基坑异常处或支撑异常处注意检测和加强辅助设施安装。 ⑥、钢楔、活络头、钢围檀也要时时检查，记录，防止事故。
四、质量保证措施：
基坑的稳定与钢支撑及钢围檩支撑体系关系密切。钢支撑和钢围檩必须满足设计要求，提前施加足够的预应力，减少围护结构的变形，并保证与围护桩垂直。支撑顶紧后，采用支托措施固定牢固，防止钢支撑因桩墙体变形和施工碰撞而脱落。钢支撑及钢围檩施工采取如下质量保证措施：
1. 在开工之前应对有关施工人员进行技术交底，熟悉图纸设计要求，熟悉钢支撑施工技术要领，按施工方案要求，精心组织施工。
2. 严格执行基坑土方开挖程序，不得出现超挖和欠挖现象，以便保证支撑安装及时和基坑安全。土方开挖应在主撑底标高下1M左右。
3. 严格控制钢支撑安装的施工误差，钢管安装轴线误差≤3‰，钢管托架标高误差≤5mm。
4. 钢结构焊接应按《钢结构施工规范》施工，根据该工程钢材化学成分应用焊条T422型号。钢管托架焊逢、包箍焊逢、联系拉杆焊逢he≥6mm，八字撑焊逢he≥8mm，其它逢he≥4mm，结构连接处均满焊。
5. 基坑开挖后，可能出现局部渗漏水地方，应及时进行堵漏，以防水土流失，造成严重后果。
6. 为了及时反馈基坑开挖过程中的变化，甲方应组织专业单位进行坑壁土体测斜、沉降监测、钢支撑轴力测量。并及时反馈信息，指导施工。
7. 钢支撑预应力施加，误差不得超过50KN。根据轴力变化情况，需要时，应多次补加预应力。 8. 钢支撑安装允许偏差见表4-23。
表4-23 钢管支撑安装允许偏差表
注：L为支撑长度。
9. 钢支撑及钢围檩进场前进行全面检查验收，确保质量达到设
计和各种规范要求。特别加强对钢管法兰盘和钢管接头焊接质量检查，钢支撑按规定长度分节拼装。
10. 钢支撑拼装时在地面进行预拼装，拼装长度与结构开挖断面宽度相符，经检查验收合格后对支撑进行编号，并对号运到施工现场。
11. 钢支撑拼装采用高强度螺栓连接，由扭力扳手上紧，确保支撑安全使用。拼装完成的钢支撑，检查轴线偏差和挠曲变形在允许范围之内后，方可用于施工。
12. 在钢围檩下部标高处，按一定间距在围护桩结构主筋上焊接三角形钢板托架承托钢围檩，钢围檩根据开挖范围分段架设，分段接头部位采用焊接处理，以提高钢围檩的整体性。 13. 防止可能出现的钢围檩与基坑围护结构滑动的情况发生，段钢围檩架设型钢锚入桩件地层一定深度，并与网喷混凝土焊接。
14. 钢支撑安装采用起重吊车整体吊放，吊放时作好安全保障措施，钢支撑架设精度要满足设计及规范要求。
15. 每根钢支撑均在活络端设置千斤顶支座，每根钢支撑在安装就位后立即用液压千斤顶对钢支撑施加预应力顶紧围护结构，在活络头内打设钢楔限位。
16. 在钢支撑相应部位设置应力计，施工中加强对支撑轴力和变形的量测，保证施工安全。
17. 拆除钢支撑时按照规定程序进行，以免发生安全事故。
18. 现场预拼装不少于8根钢支撑备用，以保证安装进度以及补救处理。
19. 钢支撑外观质量满足要求，无结构缺陷。
20. 施工过程中不可忽视安全工作，支撑应在土方挖至设计位置后及时安装，并按设计要求施加预应力。
21. 钢支撑加工轴线偏心度控制在10mm以内，支撑安装前先在地面拼装，拼装后的偏心度应在20mm以内。支撑安装好后总偏心度不大于50mm。钢支撑标高偏差不大于50mm，水平方向偏差不大于100mm。
22. 在施加预加应力时，千斤顶的顶柱与钢管接触处须放置一测压仪，用来控制预加应力。直接承压的钢板应先铣平，螺栓铆接时必须紧固。
23. 钢支撑安装后，要有专人观察和检查，加强钢管挠度及应力监测，以确保施工安全和周边环境稳定。钢支撑上不得堆放材料或其它重物，严禁人员在钢支撑上行走，避免发生安全事故。
24. 在架设过程中要有专人负责对现场机具设备的检修，吊放过程中要有专人统一指挥，以保障施工安全。
