钢支撑安拆专项施工方案

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钢支撑安拆专项施工方案

一、工程概况

本工程标段隧道基坑西起古墩路以西K1+538，东至丰潭路以东K2+848，全长1310m，其中隧道U型槽范围为K1+538～K1+735、K2+585～K2+848，总长460m；隧道暗埋段范围为K1+735～K2+585，总长850m。

本次隧道工程采用明挖顺做法施工，隧道基坑围护设计中，U型槽段基坑挖深较浅，采用放坡开挖或1～2道钢管支撑条件下开挖；暗埋段基坑挖深10～16m，采用3～4道支撑条件下开挖，暗埋段除第1道支撑采用钢筋砼支撑外，其余2～3道支撑均为钢管支撑。本工程设计钢管支撑直径609mm，壁厚16mm。

基坑开挖运用时空效应原理指导基坑施工，土方开挖遵循“分层、分段开挖，严禁超挖”及“先支护，后开挖”等原则。在各道支撑的土层开挖过程中，要求每段开挖长度控制在6m内，并及时安装好该段钢支撑或钢斜撑，并施加预应力，待结构底板强度达到100%后方可拆除最下道钢支撑，拆除自下而上第二道钢支撑前应进行换撑，即在结构侧墙处架设钢支撑，并施加预应力。

二、编制依据

1、《标段基坑围护工程调整施工图设计》；

2、《标段隧道结构工程施工图设计》；

3、《标段隧道深基坑施工方案》；

4、《标段隧道深基坑监测方案》；

5、《标段岩土工程勘察报告》；

6、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

7、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；

8、《建筑工程施工现场供用电安全规范》（JG50194-93）；

9、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

10、《建筑安装工程质量验收统一标准》（GBJ300-88）

11、我单位在以往类似工程施工中所积累的成熟施工技术和施工管理经验。

三、施工步骤及流程

本工程隧道结构采用明挖顺做法施工，施工中Φ609钢管支撑安装与土方开

挖两工序密切结合，施工步骤如下（按标准暗埋段）：

第一步：开挖基坑至第1道钢筋砼支撑底面，施工冠梁及第1道钢筋砼支撑，砼达到设计强度80%后方可进行第二步开挖；

第二步：开挖基坑至第2道支撑底面下0.5m，架设第1道钢支撑，并及时给支撑施加预应力；

第三步：开挖基坑至第3道支撑底面下0.5m，架设第2道钢支撑，并及时给支撑施加预应力；

第四步：开挖基坑至第4道支撑底面下0.5m，架设第3道钢支撑，并及时给支撑施加预应力；

第五步:开挖基坑至基坑底设计标高后，依次浇筑刚性砼垫层、施作防水层后，同时进行桩基大小应变检测，绑扎结构底板钢筋，浇筑结构底板；

第六步：待结构底板达设计强度80%后一次拆除相应段的第4道支撑，保留第1～3道支撑，绑扎内衬墙钢筋，浇筑结构侧墙；

第七步：待已施工完的侧墙达到设计强度80%后，将第3道支撑进行换撑，保留第1、2道支撑，绑扎侧墙、顶板钢筋，浇筑结构侧墙、顶板；

第八步：待构件达到设计强度后，施工顶板全外包防水层，回填覆土，拆除第1、2道支撑。

支撑施工工艺流程图

四、施工准备

1、人员准备

根据总工期安排的要求，并结合工程实际施工状况和特点，对劳动力进行合理配置，以保证施工各个阶段的人员充足，又不造成劳动力闲置。劳动力基本配备为：吊车司机：3人；指挥工：1人；安装工：6人；电焊工：2人；千斤顶操作工：4人；测量工：2人；杂工：2人。

2、材料准备

本工程钢支撑安装所需工程量为：Φ609×16mm钢管约6950t，双拼56a 工字钢支撑系杆约600t，双拼56b工字钢支撑围檩约920t。

3、机械准备

五、钢支撑安装方法及技术措施要求

1、钢支撑的加工、组装

建立支撑构配件进场验收制度，对不合格的构配件做好标记，严禁投入使用；复核支撑位置放样，安装完毕后要再次进行复核并做好实测记录；对超标支撑现象，要及时整改；检查支撑试拼装的质量；检查连接配件有无松动现象，如有则及时复拧；对轴力施加设备进场验收手续和压力表检验合格证明进行检查；按设计百分比做好轴力复加工作；动态观测轴力检测报表，分析轴力变化与围护结构水平位移变化；落实备用支撑，防止发生万一。

支撑安装前先在地面进行预拼接以检查支撑的平直度，其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内，经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用，各部分的支撑采用整体一次性吊装到位。

支撑安装前应先安装好钢围檩、钢系杆，将预先加工好的钢牛腿焊接在基坑围护桩上或立柱格构柱桩上，再将钢支撑整体吊装到位，然后用组合千斤顶施加预加轴力。本工程U型槽冠梁位置不需设置钢围檩，钢支撑直接支撑在冠梁上，中部由钢系杆支托。

①、钢围檩、钢系杆：钢围檩采用Q235-B号钢的双拼56b工字钢，钢围檩两侧在钢支撑处为2cm厚的钢缀板，靠围护桩侧为1.2cm厚连续钢板，钢板宽度均为70cm。钢围檩与两侧钢板事先在加工场地焊接在一起。钢围檩底部设置70×70cm角钢托架，支托钢围檩。角钢贴围护桩侧，凿除围护桩钢筋笼边的砼，露出围护桩基坑侧钢筋笼主筋，角钢与主筋焊接牢靠，角钢托架隔一围护桩设置。钢围檩所用焊条均为E43型焊条，所有焊缝满焊。钢围檩与围护桩之间的空隙采用快硬细石砼填充。

钢系杆设计采用双拼56a工字钢，在满

足钢支撑安装时钢系杆设计承载力要求的

前提下，实际施工时将根据施工单位设备物

资情况对钢系杆设计材料作相应调整，如等

强度型钢材料。钢系杆安装方法基本与钢围

檩相同，钢系杆底角钢托架与钢格构柱焊接

牢固。

钢围檩、钢系杆安装大样图如下：

②、Φ609钢管撑直撑安装 Φ609钢管支撑主要由三大部分组成：活络端、固定端和中间段，

活络端

施加预应力。钢支撑吊装主要采用50吨履带吊吊装，钢支撑吊装不够平稳时，

可在吊钩下方增加铁扁担，钢支撑移到相应安装部位后，缓慢的将钢支撑安放在钢系杆及围檩的托架上。

钢支撑架设示意图：

钢支撑吊装到位后，先不松开吊钩，将一端的活动头拉出顶住钢围檩，再将2台200T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。液压千斤顶在施工时应平衡顶压，并要保持千斤顶的轴力方向与支撑的中线平行。

③、Φ609钢管撑斜撑安装

因斜撑与围护结构有一定的夹角，不易直接安装支撑并施加预应力，斜撑安装前先将钢垫板结构与钢围檩进行焊接，钢支撑与钢垫板支撑面垂直，具体见下图。最后进行支撑安装作业，其安装方法与直撑相同。

④、支撑体系施加预应力

a、钢支撑组装好后为减少围护结构的侧向位移，必须及时安装钢支撑和准确施加预应力。千斤顶施加预应力时，对预应力值做好记录备查，且两台千斤顶必须同步施加顶力，预应力施加按设计要求进行。为控制墙体水平位移，钢支撑必须有重复预加轴力的装置，下道支撑安装后需对其上所有支撑调整预加轴力，并应根据现场围护结构的变形、受力监测情况调整实施。

b、预加轴力设备

钢支撑预加轴力使用至少两台液压千斤顶，行程300mm，最大施加力200t。千斤顶编号分别为1#和2#号，精密压力表为0.4级，量测范围为0～60MPa。

千斤顶和压力表需经过配套标定，标定合格后才能进场使用。

c、预加轴力人员

预加轴力作业配备专业小组，由2名油泵操作手和2名千斤顶操作手组成，项目部配备一名技术人员全程监控并记录数据。施加轴力时，将通知监理旁站、

监控。

⑤、钢支撑与围檩体系的设置与安装容许偏差：

a、钢筋砼构件的截面尺寸允许偏差：+8mm、-5mm；

b、同层支撑中心标高偏差不大于30mm；

c、支撑构件两端的标高差不大于20mm；

d、钢立柱垂直度偏差不大于基坑开挖深度的1/300；

e、支撑与立柱的轴线偏差不大于30mm；

f、支撑水平轴线偏差不大于30mm。

2、支撑安装技术措施

（1）、严禁拖延第一道砼支撑的施工时间。第一层土方开挖后尚未支撑前，桩顶处水平位移随无支撑暴露时间的延长而增大。要及时施做混凝土支撑，避免影响周围环境的安全。

（2）、钢支撑施工要紧随挖土作业，随挖随撑，无撑挖土时间控制在8小时以内，不允许延误，各层土必须遵循先撑后挖抽槽开挖支撑原则。

（3）、围护结构不平处须用风镐修平，钢围檩与围护结构必须密贴，禁止垫木板，空隙处用快硬细石砼填充。钢支撑端面和围护结构接触面应垂直和平整。

（4）、钢支撑在起吊就位前须进行试拼装（对直线性不好的支撑组合禁止），并按设计长度拼装连接好，用50t履带吊整体起吊安装。

（5）、支撑牛腿关系重大，焊工需经过专业培训获得证书，焊接定人定责，阴雨天须设可靠防雨蓬。必须派专人检查焊接质量，特别是对下口焊接质量的检验，应特别重视。

（6）、直支撑要沿围护结构法线方向设置，应对每道支撑的轴线位置进行准确定位，支撑前再依次放出每根支撑位置。

（7）、支撑安装后要注意实时监测、观察。

（8）、对施加预应力的油泵装置要经常检查，以确保应力值的正确性与稳定性，每根支撑撑好后，在12～14小时内观察预应力损失及围护结构的水平位移情况，当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，立即在当天低温时段复加预应力至设计要求值。。

（9）、下道支撑预应力的施加，会导致上道支撑应力值的减小，此时应根据监测单位提供的数据适当补加轴力。

（10）、防支撑失稳措施

①、在基坑开挖过程中，边开挖边架设工字钢或型钢连系杆件及钢支撑，连接处要可靠，减少长细比，确保支撑体系稳定。

②、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。

③、按照监测方案要求设置轴力监测断面，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，共同分析原因，制定对策。

六、钢支撑拆除

支撑拆除过程是利用已施工的结构换撑的过程，拆除时要特别注意保证轴力的安全卸载，避免应力突变对围护结构、主体结构产生负面影响。另外，避免钢支撑吊运过程中坠落而发生安全和质量事故。

支撑拆除必须在其下结构板强度达到设计要求后进行，结合结构施工考虑，每次拆除长度不超过35m，拆除过程中加强围护桩各项监测，根据监测情况调整拆除长度。施工中搭脚手架作工作平台并承托钢支撑，采用分级卸载，主辅两台汽车吊吊运。

1、施工工艺流程

（1）、钢支撑及活动端的拆除

搭设脚手架支托钢支撑→辅吊配合主吊固定钢支撑→把千斤顶放到原支撑点→用千斤顶支顶钢支撑→焊断钢支撑与活动端的预应力固定焊板→千斤顶逐步回油卸力→移走千斤顶→钢支撑和活动端连接牢固→钢支撑平移→主吊卷筒制动、起吊钢支撑→辅吊调整钢支撑方向，避让上部钢支撑焊断→吊至地面→循环使用。

（2）、钢围檩的拆除

钢丝绳分别系于钢围檩的两个吊环→焊断钢围檩分段之间的钢缀板的单边焊缝→提升钢围檩→辅吊吊钩下移使围檩竖直上升→吊至地面→拆除角钢托架→循环使用。

2、分级卸力

拆除时避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。采用千斤顶支顶并适当加力顶紧，然后切开活络头钢管、补焊板的焊缝，千斤顶逐步卸力，停置一段时间后继续卸力，直至结束。

3、吊运

卸力后将活络头等活动配件卸下，单独调运。主吊钢丝绳对称挂在支撑吊环上，辅吊钢丝绳挂在支撑的一端以便调节方向。卸力后工人、辅吊配合主吊把钢支撑移向一边，避开上部支撑，然后起吊。支撑吊起后主吊和辅吊配合调整支撑的位置和方向，使钢支撑倾斜一定角度，辅吊牵引上端，避让上部支撑吊出基坑。吊出基坑并转移到基坑边后，卸去辅吊吊钩，由主吊放落在指定存放点。

在支撑较密、不方便整体起吊的部位，在脚手架上拧开法兰螺栓，分段起吊。

七、质量保证措施

1、钢支撑规格必须符合设计要求，不得擅自修改尺寸，如有修改，必须及时与设计单位联系，并征得设计方的同意方能施工。起吊前检查钢丝绳固定情况，保证牢固，避免脱落伤人。

2、支撑钢结构件应安装在同一水平面上，标高偏差按设计要求进行严格控制。

3、每道钢支撑施工完毕，均派人进行轴线、标高复核，复核合格后，再请监理验收。

4、钢管支撑接头采用法兰与螺栓连接，螺栓必须拧紧，并进行复拧，钢管下半边的螺栓不得遗漏。

5、所有电焊连接必须符合设计和规范要求，焊缝饱满，焊缝高度不小于标准要求。

6、基坑开挖过程中，派专人留守工地，加强支撑系统监护工作，如发现支撑变形应及时采取补救和加固措施。

7、钢支撑安装、焊接人员必须持证上岗。

8、钢支撑拆除时，提升离开基座0.1m时应停下检查起重机的稳定性、制动的可靠性、钢支撑的平衡性、绑扎的牢固性、确认无误后，方可起吊。当起重机出现倾覆迹象时，应快速使钢支撑落回基座。

9、移动过程要缓慢，司机看好基坑情况，避免钢支撑刮碰坑壁、冠梁、上部钢支撑等。

10、在高温天气应对钢支撑进行洒水或用草垫覆盖等降温措施。

八、安全保证措施

钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，其架设必须准确到位，并严格按设计要求施加预应力，并注意观测其变形，另外，从基坑钢支撑架设至拆除的整个施工过程中，须对钢支撑严格监测及防护，以确保其稳定性。为

此，特制定以下措施：

1、进入施工现场人员一律戴安全帽，并接受入场教育。

2、对施工人员加强安全施工的教育，定期不定期进行安全检查。

3、钢支撑加工前由负责加工的工长对加工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。

4、土方开挖时,要按标准放坡，保证基坑四周无渗水，以防桩间土脱落，除此基坑周边必须设置防护栏杆，上下基坑搭设临时通道。

5、钢支撑在运输过程中要注意交通安全，运输车尾应设置小红旗、警示灯等安全设备。

6、在安装牛腿、钢围檩时一定要注意在边坡设防护栏，并同时安排专人将边坡上部将杂物清理干净，防止坠物伤人。

7、支撑吊装时其吊车下方及支撑回转半径内严禁站人，高空作业要系安全带。

8、由于钢支撑跨度较大，活荷载对其影响较大，易使支撑因震动而失稳，所以严禁在其上放置各种物体及人员攀登和行走。

9、土方开挖时在基坑内布置挖掘机进行开挖，避免挖机碰撞已经架设的钢支撑及钢格构柱。

10、施工中需要重点做好对钢支撑安装和使用过程中的轴线偏差及帽梁、钢围檩的位移的观测，如超过允许值，应迅速采取处理措施。

11、除此要注意基坑支护结构内的水平位移及地面沉降监测。

12、意外原因造成基坑变形过大处理措施：

外界条件突变（如基坑外附近管线漏水、地面荷载突然增大），或其它原因造成桩背后土压力增大，通过位移观测，桩顶位移超过警戒值，应采取加固措施。如增加钢支撑以阻止位移继续扩大，确保基坑及周围建筑物的安全。

13、施工期间，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。

支撑安装完毕后应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应力。预应力应分级施工，重复进行，加至设计值时应再次检查各节点的连接情况，必要时应对节点进行加固处理，待额定压力稳定后锁定。

九、文明施工措施

文明施工目标：争创“杭州市文明标准工地”。在施工过程中严格按照杭州

市创建文明安全工地的标准和要求进行安全文明施工管理，督促全体工作人员自觉遵纪守法和做好文明施工工作。

1、临时用电

现场施工及生活用电从变压器接入，现场所有用电事宜由专业电工统一安排。

2、现场材料堆放

现场材料、成品、半成品和机具设备分类堆放、堆码整齐，并设置标识牌，不超出围蔽范围，不侵占场内道路和安全防护设施。废料及时清理出施工场地。

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