天津西站交通枢纽配套市政公用工程 土建二标段钢支撑安装、拆除方案
?10圆钢
工具柱 φ402X12钢管横向支撑φ609X12钢管
钢系梁LL 角钢22]40α
L100X10X500托架φ20U型螺栓1 (带平垫圈及弹簧垫圈各一对)
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天津西站交通枢纽配套市政公用工程土建二标段 钢支撑安装、拆除方案
一、编制依据 ............................................. - 3 - 二、工程概况 ............................................ - 3 - 三、钢支撑安装工艺流程 ................................... - 3 - 四、钢支撑施工方法 ....................................... - 4 - 五、钢支撑施工注意事项 ................................... - 8 - 六、钢支撑拆除 ........................................... - 9 - 七、钢支撑施工安全措施 .................................. - 10 -
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一、编制依据
根据《天津西站交通枢纽配套市政公用工程地铁六号线西站站～西青道站区间围护结构图纸》 及《天津西站交通枢纽配套市政公用工程土建二标段深基坑施工方案》。
二、工程概况
地铁6号线西站站～西青道站区间大致呈东西走向，从西站站向西青道站依次下穿南广场地下一层结构和西青道下沉隧道，埋深逐渐加大。区间结构长约280m，为两个单体矩形框架结构。全段采用Φ600mm钢支撑作为支撑体系。根据基坑深度不同，支撑道数亦不同，整个区间大致分为三个部分：南广场下方，采用2道支撑；南广场边线至右地连墙深度分界里程CK16+539.029处，采用3道支撑；右地连墙深度分界里程CK16+539.029至二、三标分界处段采用4道支撑，其中第3道支撑为双拼。所有支撑第一道支撑壁厚12mm，其余支撑壁厚16mm。
三、钢支撑安装工艺流程
钢支撑安装施工工艺流程：预埋钢板 → 安装联系梁→基坑开挖 → 测量定位 →安装托盘（或安装钢腰梁）→ 吊装钢支撑 → 施加预应力 → 钢楔锁定 → 检查各节点情况并组织完工验收 → 交下道工序挖土施工 → 重复以上步骤直至钢支撑全部安装完毕 → 基坑开挖时时监控。
施工工艺流程图见图1
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四、钢支撑施工方法
1、预埋钢板
根据设计，在需要支撑的地下连续墙冠梁及地下连续墙上设置钢板，采用锚固钢筋预埋钢板的设置方式，预埋钢板直撑为800*800*20mm，斜撑为1200*1200*20mm，锚筋为Φ32，锚固长度60cm，预埋钢板钢管支撑活头端为900*600*20mm，固定端为600*600*20mm，两侧保护板为300*400*14mm，详见图2,3。 安装联系梁 预埋钢板 基坑开挖 测量定位 钢支撑安装托盘 吊装钢支施加预应钢楔锁定 检查验收 施工检测
图1 钢支撑安装施工工艺流程图
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地下连续墙 预埋钢板活头或固定端钢支撑地下连续墙压顶梁三角托架地下连续墙
图2 水平横向钢支撑预埋钢板连接
混凝土压顶梁
Ф8@20012Ф20500预埋钢板090图3 水平角撑预埋钢板
2、基坑开挖
本阶段基坑开挖主要是指钢支撑安装前，挖土至钢支撑安装设计位置以下400-500mm，为钢支撑提供架设、吊装到位的工作面。支撑与挖土互为前提，挖土为支撑提供安装空间，支撑为挖土的进一步进行提供条件。挖土时必须考虑挖后支撑先形成受力的前提，严格控制挖土的深度，严禁超挖。
斜支撑安装工作，在基坑开挖到位后尽快进行，以避免基坑因暴露时间过长而引起位移变形过大，造成基坑不稳定。
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3、支撑测量定位
每次土方开挖结束前1小时，支撑安装放样员及时到现场，根据已计算出需安装的每根支撑中心标高及按围檩顶面标高换算的垂深，采用全站仪，沿墙面量测出支撑安装中心轴线及标高，并标记出钢支撑位置。以便砼凿除、膨胀螺丝预埋钢板以及钢牛腿安装和后续的支撑安装。
4、托盘焊接、钢牛腿施工
横向钢支撑架设时先在预埋钢板上焊接托盘，以利于钢支撑的安全架设，焊接时注意焊接牢固、焊缝均匀。托盘采用900×300×14mm矩形钢板，两侧保护板为300×400×14mm三角形钢板。在斜向钢支撑支撑位置，将牛腿焊接在预埋件上，而后进行周边满焊，焊缝高度不小于8mm。
5、吊装钢支撑 1) 钢支撑吊设就位
依据现场条件，选择不同的钢支撑吊装就位方式。
在吊装操作空间满足工作面要求的地段，支撑在现场进行拼接，应用75T履带吊进行整榀吊设到位。
2) 钢支撑安装
当挖土挖到支撑设计标高后，钢支撑位置挖至支撑底以下40cm左右（挖出牛腿焊接工作面），分别在基坑上对应地凿出混凝土预埋件，确定支撑的中心标高位置，并测定出该道支撑两端与预埋钢板的接触点，以保证支撑与墙面垂直，位置适当，量出两个相应接触点间的支撑长度来校核地面上已拼装好的支撑。
钢支撑吊装到位，先不松开吊钩，将活络头子拉出顶住预埋钢板上，再将2台100t液压千斤顶放入活络头子顶压位置，为方便施工
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并保证千斤顶顶伸力一致，千斤顶采用专用托架固定成一整体，将其对称放在活络头子上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，在活络头子中用钢楔垫块锲紧，并烧焊牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装,如下图所示。
图4 钢支撑法兰连接示意图
图5 钢支撑连接示意图
对于跨度过长的支撑，需设置临时支撑柱。支撑柱采用Φ402×12钢管或角钢焊接而成的矩形钢格构柱，浇注在下部的钻孔灌注桩上，插入3m。为确保钢支撑的稳定性，在钢支撑与支撑柱之间，用Ф20U型螺栓固定2[40α钢系梁。以西青道的为例，如下图所示。
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?10圆钢工具柱φ402X12钢管横向支撑φ609X12钢管角钢2L100X10X500钢系梁LL2]40α托架φ20U型螺栓1 (带平垫圈及弹簧垫圈各一对)
图6 钢支撑与钢立柱连接详图
6、预应力施加
千斤顶施加预应力时，对预应力值做好记录备查。预应力施加按设计要求进行。每根支撑在挖槽安装24小时内完成并施加预应力。
预应力施加流程为：钢支撑吊装就位→ 液压千斤顶施加预应力→ 加设钢楔 → 持续30分钟施加预应力 → 拆除液压千斤顶。
施加钢支撑设计轴力值30%-50%的预应力，分两步进行，第一步施加比例值的30%，第二部施加比例值的70%。
在钢支撑的安装和预应力的施加过程中，要求加强支撑轴力、围护墙变形量的观测，记录支撑轴力的损失情况，指导预应力的复加等施工作业。
五、钢支撑施工注意事项
1、在埋件预埋前，放好控制线，确保各种埋件的相对位置；在
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混凝土浇筑完成后，进行埋件的复核，发现位置偏移的，及时进行调整。
2、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，基坑周边设防护栏杆。
3、支撑吊装时支撑回转半径内严禁站人，高空作业人员必须系安全带；严禁人员攀爬钢支撑及在支撑上放置物品。
4、土方开挖时避免挖掘机械碰撞已经架设的钢支撑。
5、施工中做好对钢支撑在安装和使用过程中的轴线和位移观测，如超过允许值，及时处理。
6、注意基坑支护结构内的水平位移及地面沉降监测，其控制范围为水平位移不大于5.0cm，地面沉降不超过2.5cm以内。
7、意外原因造成基坑变形过大处理措施：外界条件突然改变（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5cm（警戒值），采取减压或加固措施。如加强钢支撑等以阻止位移继续扩大，确保基坑安全。
8、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。
六、钢支撑拆除
1、按设计图纸上要求，由设计单位出具书面通知书，方可拆除钢支撑。拆除必须严格按设计规定的顺序进行，拆除顺序如下：底板混凝土达到设计强度的75%后，方可开始依次拆除第二道钢支撑；墙板浇筑至第一道支撑下方，强度达到75%，方可开始依次拆除第一道钢支撑，并施作倒撑支撑在结构边墙上；继续施作剩余边墙和中柱至设计标高，浇筑顶板混凝土，强度达到75%方可开始依次拆除倒撑。
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2、将要拆除的支撑结点及预埋件表面混凝土清理干净。由于钢支撑悬空拆除，拆除时，用预先设置的吊钩将钢支撑悬吊或设置临时脚手架如图7所示，在活动端设2台100t千斤顶，施加轴力至钢楔松动，取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔，再吊起钢支撑。
图7 钢支撑拆除临时脚手架
3、拆除钢支撑过程中，必须加强监测，一旦发现监测数据超过报警值以致影响周边建筑及管线安全，立即会同有关各方协同处理。
七、钢支撑施工安全措施
1、挖土进度必须服从支撑安装。
2、支撑的托架、连系梁焊缝必须符合规范要求。
3、起重吊装的机械设备必须满足施工要求。焊工、电工、司机、指挥必须持证上岗。
4、高处作业人员必须系好安全带。 5、吊装作业区域禁止站人。
6、作业前对起重机械、索具等进行检查、维修，定期进行更换。 7、拆撑时要按顺序，先装的后拆，后装的先拆。 8、施工过程中严密监测支撑轴力变化，及时补压。 9、在下物料时严禁碰撞支撑，支撑上严禁堆放物料。
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