钢支撑、围檩专项施工方案

亳州市建安隧道工程

钢围檩、支撑及系梁专项施工方案

工程名称：亳州市建安隧道工程 .编写单位：中铁十局集团有限公司亳州市建安隧道工程项目经理部编写人：日期：年月日审核人：日期：年月日

目录

1.编制依据、原则 (1)

编制依据 (1)

编制原则 (1)

适用范围 (1)

2.工程概况 (1)

设计概况 (1)

主要工程量 (1)

3.施工计划 (2)

施工进度计划 (2)

资源配置计划 (2)

4.施工方案与工艺 (3)

施工工艺流程 (3)

支撑轴力设计值 (3)

材料加工 (4)

钢围檩安装 (5)

钢管支撑安装 (5)

钢围檩、钢支撑防脱落措施 (10)

5.保证措施 (11)

安全保证措施 (12)

质量保证措施 (12)

文明施工保证措施 (14)

环境保护措施 (14)

钢围檩、支撑及系梁专项施工方案

1.编制依据、原则

编制依据

（1）《建筑基坑工程技术规程》JGJ120-2012；

（2）《工程测量规范》（GB50026-2007）；

（3）亳州市建安隧道工程施工图；

（4）《亳州市建安隧道工程实施性施工组织设计》；

（5）《亳州市建安隧道工程深基坑安全专项施工方案》；

（6）本单位类似工程施工经验。

编制原则

（1）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准；

（2）确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等各方面的目标；

（3）结合工程情况，使施工方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点；

（4）充分研究现场施工环境，妥善处理现场施工和周边环境协调问题，使施工对周边环境的影响最小化。

适用范围

本方案适用于亳州市建安隧道工程的钢围檩、支撑及系梁。

2.工程概况

设计概况

本工程除第一道支撑为砼支撑外，余下道支撑为钢支撑，包括围檩、支撑、系梁。

钢围檩采用两根H型（HM500*300*11*18）加缀板焊接而成（落深区为三拼钢围檩），钢肋板采用464*130*20，间距为800mm，支撑节点处钢肋板加密设置，间距为250mm。

钢支撑采用φ609（φ800）mm两种规格，壁厚16mm的钢管。一般部位采用φ609钢管，A8、A9、A18、A19段落深区（加强部位）采用φ800钢管。钢管支撑分节制作，每节标准长度采用4m和6m两种规格，管节间采用法兰盘螺栓连接，其端部（仅一端）设预加轴力装置。

钢系梁采用两根H型（HM400*300*10*16），安装于钢立柱两侧的牛腿上，与钢支撑连接在一起。

主要工程量

表2-1主要工程数量表

3.施工计划

施工进度计划

资源配置计划

人力资源配置计划

本分项工程施工配备40名作业人员。管理人员配备见下表：

表3-1人力资源配置计划表

机械设备配置计划

表3-2机械设备配置表

4.施工方案与工艺

施工工艺流程

图4-1钢支撑安装工艺流程图

支撑轴力设计值

钢支撑轴力设计值及预加轴力值根据受力的不同而调整，具体数值如下：

表4-1钢支撑设计轴力表

注：钢支撑施工时的预加轴力为设计轴力的80%。

材料加工

钢围檩、支撑及系梁加工

钢围檩采用两根H型（HM500*300*11*18）加缀板焊接而成，斜撑节点处设置加焊斜撑端部钢板和支撑钢肋。

钢支撑采用直径φ609（φ800）mm两种规格，壁厚16mm的钢管。钢管支撑分节制作，每节标准长度采用4m和6m两种规格，管节间采用法兰盘螺栓连接，其端部（仅一端）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长约的活动端头（其可调整余量为30cm），拼装好后放在坚实的地坪上用线绳两端拉直，钢卷尺丈量或用水准仪测量检查钢管的平直度，并检查支撑管接头连接是否紧密、钢管有无破损或变形、支撑两个端头是否平整。经检查合格后用红油漆在支撑上编号，标明支撑的长度、安装的具体位置。同时，检查支撑安装所需的吊装设备、焊接设备以及施加预应轴力所需的组合千斤顶等设备的完好性，确保支撑安装作业能正常连续进行。

钢系梁采用两根H型（HM400*300*10*16），焊接在钢立柱牛腿处。

加工误差

钢围檩、钢支撑的加工允许偏差见下表。

表4-2钢围檩、钢支撑的加工允许偏差

钢围檩安装

基坑开挖到支撑以下的标高位置后，根据整个隧道工程的控制轴线和水准点，准确定位钢围檩的轴线和标高位置。

钢围檩加工：钢围檩加工采用双拼H型钢（HM500*300*11*18）钢焊接而成。依据支撑间距在对应支撑位置焊接挂篮。钢围檩分段加工，一般分段长度取2～3个支撑间距，转角部位应根据实际长度加工。

钢围檩安装：钢围檩随支撑架设顺序逐段吊装，人工配合吊机将钢围檩安放于钢支架上。钢围檩安装后应检查钢支架是否因撞击而松动，并用钢楔将支架与围檩间缝隙焊实。钢围檩与支护桩之间的少许孔隙，用强度不低于C30的细石混凝土填嵌。

图4-2钢围檩节点图(钻孔桩+三轴水泥搅拌桩隔水帷幕维护段)

图4-3钢围檩节点图(SMW工法桩维护段)

钢管支撑安装

钢管横撑安装

因钢立柱的位置大部分位于中线右侧2m，所以每道钢支撑分两段进行拼装，第一段为，第二段为。检查合格的钢支撑用履带吊将第一段吊装到位（钢支撑一端与左侧围檩拼接，另一端伸出系梁2m，便于与第二段拼接），再用25T吊车配合吊装第二段钢支撑，支撑吊装采用两点起吊，在吊装过程中必须保持支撑平稳、无碰撞、无变形。钢管支撑吊装到位后，用人工辅助将支撑调整到设计位置后再将支撑临时固定。对因围护桩施工误差造成支撑的端头不能与钢围檩面紧密接触处，必须在围檩面与支撑端头之间加设钢板垫块，以确保支撑轴向受力。

支撑临时固定后，及时检查各节点的连接状况，经确认符合要求后方可施加

预压轴力。施压时，将千斤顶吊放入活络头顶压位置，液压千斤顶安放位置必须对称平行。施加预压轴力时应注意保持千斤顶对称同步进行，预压轴力应分级匀速施加，重复进行，预应力施加前,对油泵及千斤顶进行标定，确保量测的预应力值准确，每根支撑施加的预应力要记录备查。

预应力施加中，先预加到50%预应力，再检查螺栓、螺帽、焊接情况等，无异常情况后，施加第二次预应力达到设计标准值的80%。每级压力施加完毕，在活络头中锲紧钢垫块（钢垫块采用16mm厚的钢板），并焊接牢固。当预加轴力达到设计预加轴力时，再次检查各连接点的情况，必要时应对节点进行加固，待预加压力稳定后锁定，在活络头中锲紧钢垫块并焊接牢固，然后回油松开千斤顶解开钢丝绳,并采用专门的钢丝绳将支撑与围檩连接牢固，防止滑脱。此步骤完成后该根支撑的安装。施加预应轴力时应设专人旁站监督，作好记录备查。钢管横撑安装及支撑架设端部节点图如下：

图4-4钢管横撑安装图、支撑架设端部节点图

钢管斜撑安装

斜撑与围护结构有一定的夹角，斜撑钢管安装在围檩的斜撑节点上，钢围檩、钢支撑吊装及支撑预应力施加作业同直撑施工。钢管斜撑安装见下图钢管斜撑安装图。

图4-5钢管斜撑安装图

安装允许偏差

钢管支撑的安装允许偏差见下表：

表4-3钢管支撑安装的允许偏差

注：L为支撑长度。

钢支撑吊装及安装方案

（1）吊车选用

钢支撑吊装采用50t履带吊配合25t汽车吊进行，因钢立柱的位置大部分位于中线右侧2m，所以每道钢支撑分两段进行拼装，第一段为，第二段为。所以履带吊最大起重量为，汽车吊最大起重量为。根据掌握资料，50t履带吊在起重重量为时，最大工作半径为16m；25t汽车吊在起重重量为时，最大工作半径为12m。钢支撑吊装示意图详见图4-6。

（2）吊装施工

检查合格后吊装到位，支撑吊装采用两点起吊，吊点设置在钢支撑的两端

1/3处，在吊装过程中必须保持支撑平稳、无碰撞、无变形。钢管支撑吊装到位后，先不松开吊钩，将支撑两端放在托架上，用人工辅助将支撑调整到设计位置后再将支撑临时固定，待精确定位后，将钢支撑固定端与钢围檩钢缀板可靠焊接，

图4-6 钢支撑吊装示意图

表4-4 50T履带吊吊装范围参数表

50t履带吊起吊钢支撑最大重量为，根据“表4-4 50T履带吊吊装范围参数表”，吊车旋转半径R=16m，主臂长度=40m时，满足吊装要求。

表4-5 25T汽车吊吊装范围参数表

25t汽车吊起吊钢支撑最大重量为，根据“表4-5 25T汽车吊吊装范围参数表”，吊车旋转半径R=12m，主臂长度=时，满足吊装要求。

施工中严格按照“先撑后挖”的原则，控制无支撑暴露时间。钢支撑严格按设计要求值施加轴向预应力，定期检查预应力损失情况，及时复加预应力，保证围护结构稳定。施工要点如下：

（1）钢支撑根据实际情况进行分节，同时配备部分长度不同的短节钢管，以适应基坑断面的变化。管节间用法兰、高强螺栓栓接，同时每根支撑两端分别配活动端和固定端；

（2）确保钢支撑两端与钢围檩正交，斜撑要确保抗剪墩角度与斜置角度一致，钢支撑安装后应及时施加预应力；

（3）所有支撑连接处，均应垫紧贴密，钢围檩与围护桩体间必须密实，螺栓连接时必须紧固，防止钢管支撑偏心受压。安排专人检查钢支撑楔子，一有松动，及时进行重新施加预应力，塞紧钢楔子；

（4）所有钢支撑装配件的钢板加工以及钢管焊接加工都必须满焊。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。

（5）确保钢支撑稳定的技术措施

（6）钢支撑拼装连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固；

（7）钢支撑安装前一定要检查钢管的垂直度，若不垂直要进行矫正；

（8）钢支撑架设，施加完预应力后，用钢丝绳拴住钢支撑两端，防止坠落；

（9）开挖钢支撑附近土方时，严禁机械碰撞钢支撑、钢围檩、格构柱及联系梁；

（10）施工过程中加强监测，若钢管横撑轴力过大，出现横撑挠曲变形接近允许值时，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。

支撑拆除技术措施

(1)钢支撑拆除应严格按照主体结构施工进度分段进行：

①浇筑垫层、底板和部分侧墙混凝土，待混凝土达到80%设计强度后，拆除第三道钢支撑；

②待第三道支撑下侧墙及底板强度达到要求后，架设第二道支撑换撑。然后施工第二道换撑下面的主体结构。待混凝土强度达到100%后，拆除第二道换撑；

③浇筑剩余部分的侧墙及顶板，待混凝土强度达到100%，拆除第一道支撑，覆土回填。

(2)主体施工结束后，采用搭设脚手架将第一道混凝土支撑托紧，人工配合小型破碎锤破碎。人工切割后转运至基坑外。

钢支撑的拆除工序为：支撑起吊收紧→施加预应力→卸下千斤顶→吊出支撑；钢支撑拆除要自下而上分段拆除。拆除时应避免瞬间应力释放过大而导致结构局部变形、开裂，采用间隔卸载、拆除钢支撑(钢支撑间隔1道拆除1道)。

①拆除每道钢支撑时应先拆除支撑钢管，再拆除钢围檩及临时格构柱联系横梁。

②拆除时应先将吊车钢丝绳(挂钩)固定在构件吊点上，然后才能进行拆卸，防止构件意外坠落。

③拆卸支撑钢管时，先拆除施加应力端头处的钢楔子，然后根据吊车的承重范围分段拆除。分段拆除时要同时考虑本道钢支撑的稳定性，不能引起其它支撑的稳定。

④拆卸时要有专人监控支撑体系，严禁发生拆卸时对支撑体系的触碰，起吊时专人指挥，多角度监控，防止吊装时对未拆除构件的触碰破坏、引发安全事故。钢围檩、钢支撑防脱落措施

钢支撑支撑体系在施工安全中可能存在以下原因，造成钢支撑、钢围檩脱落：托架膨胀螺栓断裂

托架采用角钢焊接而成，并用膨胀螺栓将其固定在围护桩上，其上承托着钢围檩及支撑钢管的全部重量，由于施工周期较长、荷载大，极易造成膨胀螺栓锈蚀及断裂，若其断裂，将造成连锁反应，产生灾难性的安全事故。

钢围檩脱落

由于钢围檩直接安放在托架上，特别是在安装和拆除时，易造成钢围檩的滑落，同时易造成施工人员的伤亡。

支撑钢管脱落

由于支撑钢管直接顶靠在钢围檩外缘，安装完成后，再对钢管施加预应力，并用活络头进行调节预应力，一旦活络节产生松动，施加的预应力散失后，易造成钢管脱落。

外力作用致使钢支撑体系坠落

外力作用致使钢支撑体系坠落大致分三种型式。

（1）是围护结构外侧土体由于方方面面的原因造成围护结构外侧土体脱空和坍塌，导致围护结构向外倾斜，因钢支撑施加有预应力致使钢支撑体系坠落，造成人身及工程伤害事故。

（2）是由于施工周期较长，支撑体系暴露的时间相对较长，易造成由于意外施工机械及其它重物坠落至槽体内，造成支撑体系坠落，并产生连锁反应，导致支撑体系坍塌，造成灾害性事故，致使工程受损及人员伤亡。

（3）是由于土方开挖时是自上而下逐层安装，逐层开挖，拆除时是自下而上逐层拆除，故在安装和拆除时，吊车的吊运过程中极易产生碰撞，造成钢支撑体系脱落，造成人身伤害及工程受损。

（4）为防止和减少由于各种因素造成钢支撑坠落伤害事故,在施工时采取一些必要的防范措施：

①钢围檩安装和拆除时，应保证吊车钢丝绳扣紧钢围檩，然后工人进行安拆作业，这样可有效避免钢围檩滑落事故的发生,同时用通长的L100*10角钢顶住钢围檩，然后焊接在托架上。

②土方每层开挖深度为钢支撑以下1m，钢支撑活络节施压前，可在钢支撑下方垫枕木，待钢支撑预计结束后再撤除。

③在钢支撑的端头与钢围檩接头处设置一块刮挂板，具体见“图3-7钢支撑防脱落挂板示意图”。

图4-7钢支撑防脱落挂板示意图

5.保证措施

安全保证措施

（1）现场施工成立安全生产领导小组，全面负责现场的安全生产和文明施工。

（2）项目部建立健全的各级、各职能部门及各类人员安全生产责任制，并挂墙。

（3）项目部每周召开安全生产例会，并建立健全的安全生产奖惩制度。

（4）项目部建立消防领导小组，制定健全的各级消防责任制度，现场配备足够的灭火设备。

（5）现场防火

①加强防火安全教育，制定施工现场的消防制度，建立健全消防管理机构，绘制消防平面图，明确各区域消防责任人。

②按施工作业面和生活区的实际面积和需要，根据有关规定在施工现场生活住房区及施工机械、车辆上配备足够而有效的灭火器材和消防蓄水池。

③挑选年富力强的人员组成义务消防队，对其进行必要的消防知识和技能培训，使其熟悉消防业务，做到训练有素。

④与当地消防管理部门取得联系，必要时请求予以协助。

质量保证措施

组织保证

（1）质量管理机构

建立健全质量管理机制，从组织上确保质量目标的实现。成立以项目经理为首的质量管理小组，全面负责质量管理工作。配备必要的检测、试验仪器设备，从原材料控制开始。对施工全过程进行质量检查，在施工过程中自下而上按照“跟踪检测、复检、抽检”三个检测等级分别实施检测工作。

（2）落实岗位责任制

根据质量管理体系的要求和项目部人员分工，将根据各自所承担的工作建立完善的质量岗位责任制，在本着分工不分家的基础上实施逐级负责和分工负责。

制度保证

（1）严格实行交底制度

分项工程开工前，技术人员向现场管理人员、班组长、作业人员及相关部门进行交底。交底内容包括该项工程的设计要求、技术标准、几何尺寸、施工工艺和注意事项等，使全体人员在彻底明了该工程的情况下投入施工。

（2）建立“五不施工、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；测量未经换手复核不施工；材料无合格证或试验不合格者不施工；工作不经检查

签证不施工。“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。

（3）对工序实行严格的“三检”

“三检”即：自检、互检、交接检。上道工序不合格，不准进入下道工序，确保各道工序的工程质量。

（4）建立测量计算资料换手复核制度

测量资料，须经换手复核，最后交技术术负责人审核后报监理工程师审批认可。现场测量基线、水准点及有关标志均须进行定期复测检验。

（5）建立严格的“跟踪检测”制度

检测工作将按“施工跟检”、“复检”和“抽检”三种方式进行。

（6）建立严格的原材料、成品和半成品进场验收制度

对采购进场的原材料及成品、半成品要由质检工程师组织进行验收。参加验收的人员包括质量、技术、物资部门相关人员。

验收的内容包括：

进场货物的品种、规格、数量是否符合采购计划；

供应厂家的产品合格证或检验报告是否齐全；

产品现场质量检查，并填写检查验收记录；

取样进行试验，并填写试验报告。

按验收程序收货后分类保管，做好标记并保管好样品。质量检查记录和试验报告要随样品一起保存备查。对检查验收不合格的原材料、产品和半成品，要马上清除出场，不得在场内存放。

（7）建立健全原材料、成品、半成品的管理制度

检查合格、同意进场的原材料、成品、半成品要分类、分批堆放，并设立标志和帐卡，坚持按用途归口保管、发放，不得混杂。对易受潮的物品要做好防雨、防潮工作。

严格遵循“边挖边撑”的原则，合理安排施工周期。

（1）实行掏槽开挖，随挖随安装支撑，并及时按设计值施加预应力；

（2）事先在墙面上标出支撑位置，提前进行支撑位置处墙面的整平工作，使支撑顶端及墙面受力均匀，避免支撑偏心受压；

（3）在标出的支撑位置处，打设螺栓设置托架，支撑托架安装牢固，防止支撑因围护结构变形或施工撞击而脱落。

（4）支撑施加预应力前，迅速设定围护结构收敛量测点及支撑轴力监测点，取得初始读数后加预应力。及时测试实际预加力，控制预加力准确。

（5）斜支撑的架设最为关键，除及时架设外，在斜支撑端头设可靠防滑措

施。

施加支撑预应力

开挖前准备好合格的钢支撑以及施加支撑预应力的各项装置、仪表，支撑时按设计支撑轴力的50%施加预应力，考虑到所加预应力损失，对施加预应力的油泵装置要经常检查，使之运行正常。

防支撑失稳措施

（1）支撑拼接采用扭矩扳手，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。

（2）根据轴力监测断面，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。

文明施工保证措施

场地管理

为了方便施工现场的场地管理，为文明施工创造良好的外部条件，减少现场施工粉尘、弃土、噪声及生活垃圾对周边环境造成的影响及行人、车辆对工程施工造成的干扰。根据文明施工的有关要求，本工程对所有划定的施工及生活区场地进行围挡，施工及生活区主要出入口设简朴、规整、密闭的大门。

卫生管理

（1）建立现场各区域的卫生责任人制度。定期搞好环境卫生，清理垃圾，施药除“四害”，保持现场清洁、无臭味。

（2）装运建筑材料、土石方的车辆，采取有效措施，保证不污染道路和环境。

治安保卫管理

（1）施工现场安全、保卫工作是文明施工的一个重点，也是使工程施工能够正常进行的保证。

（2）建立健全安全、保卫制度，落实治安、防火管理责任人。

（3）施工现场的管理人员、作业人员必须佩戴工作卡。

（4）进入施工现场的人员一律要戴安全帽，遵守现场的各项规章制度。环境保护措施

扬尘及大气污染控制措施

对施工现场及生活区定期进行洒水和清洁，减少灰尘对周围环境的污染。现场设清洁工人，专门负责现场的清扫和洒水工作。施工作业面内严格按要求做到工完料清，每次交班前现场施工管理人员对施工作业区域进行文明施工检查，不合格者除督促工班整改外，并按规定对作业工班进行一定的经济处罚。

（2）施工场地及道路进行硬化，适时洒水，减轻扬尘污染。

（3）土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖，减少污染。

（4）设专人对所有出场地的车辆进行冲洗，严禁遗洒，运碴车辆的碴土低于槽帮10cm并用苫布等覆盖，严防落土掉碴污染道路，影响环境。

（5）渣土车采用密闭式自卸汽车。

噪音控制

（1）施工中尽量使用低噪音的施工方法和机械设备。

（2）当施工作业的噪音可能超过限值时，向有关单位申报，批准后方可施工。