钢围檩、钢支撑架设技术交底.doc

技术交底记录
（轨道交通工程）
编号：
工程名称
郑州市轨道交通2号线一期工程土建施工北环路站
交底日期
2014年3月21日
施工单位
中国中铁隧道集团有限公司
分项工程名称
钢围檩、钢支撑架设
交底提要
北环路站钢围檩、钢支撑架设技术交底
一、概述
北环路站为郑州市轨道交通2号线一期工程的一个中间站，车站位于花园路与徐寨路交叉口处，车站沿花园路方向平行设置，偏花园路东侧。车站起点里程为DK13+948.3，终点里程为DK14+135.9。车站长187.6m，标准段宽18.7m，盾构段宽22.9m，基坑深约16.02m。主体结构为地下双层双跨的矩形框架结构形式。
车站支护结构形式为钻孔灌注桩+内支撑。首道支撑采用钢筋混凝土支撑，当监测数据良好时，标准段基坑竖向第二、三道支撑采用φ609(t=16)钢管支撑，不设换撑；盾构段基坑竖向第二、三道支撑采用φ609(t=16)钢管支撑加1道换撑，水平间距2.5m、3.0m。当标准段监测数据达到下列边界条件时则须及时加设换撑：(1)内力监测标准，拆除第三道支撑时，第二道支撑（第一道支撑）的轴力监测值达到设计值2645kN的70%（双控标准下）或者85%（单控标准下）时，均需要加设换撑；(2)位移变形标准，桩体变形、桩顶水平位移、桩顶竖向位移、周边地表沉降其中任何一个达到容许变形值24.33mm（0.15%H）的70%（双控标准下）或者85%（单控标准下）时，均需要加设换撑。以上两种情况只要发生一种，即需要采用加换撑的支撑形式以保证基坑的安全。对撑部分采用2I45b组合钢围檩，钢围檩固定于钢支架上，端头井部位支撑作用部位在预埋钢板上焊接斜支座。钢管支撑分节制作，管节间采用法兰盘高强螺栓连接，支撑端部一端设活络头、一端设固定端。钢管支撑先在地面上按实测基坑的宽度进行预拼装，拼装好后拉线检查顺直度，钢卷尺丈量长度，并检查支撑管接头连接是否紧密、支撑管有无破损或变形、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。第二、三道钢围檩、钢支撑架设平面布置图见下图1所示（后加附A3图）：

图1 第二道、第三道钢围檩、钢支撑架设平面布置图

二、钢围檩、钢支撑安装、拆除施工工艺流程

图2 钢围檩、钢支撑安装、拆除施工工艺流程图
三、支撑架设
3.1、测量放线
采用全站仪将钢管支撑轴线位置在围护结构上进行标识，根据支撑的中心点，确定钢腰梁（钢围檩）、斜支座等的位置。
3.2、墙面凿毛找平
将装钢围檩及钢牛腿三角托架位置混凝土面进行凿毛找平；然后测量支撑两端的实际净距离，以指导钢支撑的预拼配管。
3.3、钢围檩施工
钢围檩采用2I45b组合钢围檩。钢牛腿三角托架采用L100*10与L80*8角钢加工焊接制作而成。每节钢围檩（6m）设置不少于3个钢牛腿三角托架，间距4m沿钢围檩中心处等距布置，转角等位置根据现场实际情况增设钢牛腿三角托架。每根围护桩钢牛腿三角托架位置植入2个M20膨胀螺栓，将钢牛腿三角托架固定于围护桩上。钢围檩、钢牛腿三角托架安装见详图见下图3及钢围檩角部平面图图4所示：

图3 钢围檩、钢牛腿三角托架安装制作详图 图4 钢围檩角部平面图

每层土方开挖至支撑位置后，根据测量组放出的支撑中心线反算出钢牛腿三角托架顶面标高，将钢牛腿三角托架固定于围护桩上。钢围檩、钢支撑均采用15t门吊或25t汽车吊吊装就位。然后用C20细石混凝土填充钢围檩与围护桩间空隙。
3.4、钢支撑施工
（1）钢管支撑在地面提前拼装
直撑安装前根据相关计算，将标准管段先在地面进行预拼接并检查支撑的平整度，保证支撑长度适当；其两端中心连线的偏差度控制在30mm以内，两端中心标高偏差不大于20mm,同层支撑中心标高偏差不大于30mm。经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用，支撑采用吊机一次性整体吊装到位，挖机配合。钢支撑吊装到位，用两个组合液压千斤顶同步施加预加轴力，最后用45号铸钢钢楔塞紧。钢支撑、活动端安装方法见下图4所示：

图4 钢支撑、活动端安装示意图
（2）钢管支撑架设方法
钢管支撑在地面提前拼装，开挖到钢管支撑底标高下500mm时，及时用吊机吊装安设钢围檩与钢管支撑。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，通过特制的液压千斤顶对钢支撑活动端端部施加设计轴力的预加力，再用特种钢特制的楔形隼子塞紧，取下千斤顶。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控制在16小时以内，人工配合吊车吊装就位。钢支撑安装允许偏差应满足：支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差为±30；支撑两端的标高差不大于20mm及支撑长度的1/600的小者；支撑挠度应不大于支撑长度得1/1000；支撑水平轴线偏差不应大于30mm；钢管端头与法兰盘焊接处法兰盘与轴线垂直偏差控制在1.5mm以内；支撑上施工荷载不大于0.3KN/m。
根据场地布置采用15T龙门吊或15t汽车吊、挖机配合架设钢围檩、钢支撑。钢围檩、钢支撑安装示意图见图5所示。

图5 龙门吊、吊车吊装钢围檩、钢支撑示意图

（3）钢支撑轴力施加
支撑临时固定后，立即开始按设计要求进行施加预加轴力。钢支撑吊装到位后，将活络头对准钢围檩，再将两台100t液压千斤顶放入活络头顶压位置，两台液压千斤顶安放位置必须对称平行。接通油管后及时检查各节点的连接状况，确认后开始施加压力，加压采用分级施加，重复进行的方法，加至预加力待压力稳定后锁定，预加力施加到位后，在活动端头楔紧楔块(钢垫块采用30mm厚的钢板)，然后松开千斤顶，完成加力。千斤顶施加预应力时，对预应力值需做好记录备查。施加预应力的设备专人负责，定期维护（一般一个月一次），如有异常应及时校验。
车站盾构段（2-2、5-5）、标准段（3-3、4-4）支撑轴力设计值要求见表1、2所示。

盾构段支撑轴力设计值 表1

支撑轴力设计值（KN）
第一道砼支撑
第二道钢支撑
第三道钢支撑
换撑
设计轴力
800
1925
2225
1575
预加轴力

600
700

标准段支撑轴力设计值 表2

支撑轴力设计值（KN）
第一道砼支撑
第二道钢支撑
第三道钢支撑
换撑
设计轴力
500
2645
2295
1430
预加轴力

840
1000

（4）钢支撑二次保护
施加完成预应力的钢支撑需要安装防脱落二次保护装置，固定措施采用M20膨胀螺栓，连接件采用花篮螺丝，用挂钩与钢支撑、膨胀螺栓连接。具体措施：用手动电钻在支撑顶面中心线向上80—100cm桩体上钻出20mm的孔洞，深度与M20膨胀螺栓锚固端长度相同，清理干净孔内异物后将M20膨胀螺栓锚固端安装置孔内并紧固，随后将事先加工好的长10cm割孔角钢（割孔直径为20mm）安装在膨胀螺栓上并上紧螺栓，取出花篮螺栓用2根Φ18螺纹钢加工而成的“S”弯钩一端分别勾住花篮螺栓两端，“S”弯钩各剩余另外一端勾住角钢与钢支撑上预留孔洞，扭紧花篮螺栓，连接完成。具体详见下图6钢支撑二次保护装置连接图所示。

图6 钢支撑二次保护装置连接图
3.5、钢支撑拆除
结构强度达到设计强度75%后方可拆除相应支撑。拆除时采用两个液压千斤顶加力，松开钢楔后，用门吊或汽车吊、履带吊吊出基坑拆卸。
拆除钢支撑时应间隔拆除，避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂，拆除过程中发现问题应立即将支撑还原，分析、解决问题后再行拆除。
支撑体系的拆除施工应特别注意以下几点：
(1)钢支撑的拆除时间一般按设计要求进行，否则应进行替代支承结构的强度及稳定安全核算后确定。
(2)钢支撑拆除前，先对上一层钢支撑进行一次预加轴力，达到设计要求以保证基坑安全。
(3)逐级释放需拆除的钢管支撑轴力。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。
(4)轴力释放完后，取出所有楔块，采用龙门吊或吊机双吊点提升至地面后，再拆除下方支架和托板。钢支撑和托架及时运到堆放场进行修整。
(5)钢支撑拆除后应进行整理，凡构件变形超过规定要求或局部残缺的需进行校正修补。
四、支撑施工保护控制措施
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。为防止基坑内起吊作业时碰动钢管支撑，每根钢管支撑、钢围檩要求通过钢丝绳（18mm）固定在围护结构上。
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，并接近允许值时，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。钢支撑系统工程质量检验标准见表3。

支撑支护质量标准 表3
项目
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
支撑位置：标高
平面
mm
mm
30
100
水准仪
用钢尺量
2
预加顶力
kN
±50
油泵读数或传感仪
一般项目
1
围檩标高
mm
30
水准仪
2
开挖超深(开槽放支撑不在此范围)
mm
<200
水准仪
3
支撑安装时间
设计要求
用钟表估测

五、支撑架设技术措施
5．1技术保证措施
（1）在安装活动端和固定端时应保证与钢管垂直，并与预埋钢板密实接触，特别是在安装斜撑时，应在不平整处设置剪力块。
（2）钢围檩在拼装时在接触面应先刨平，在采用焊接对接，最后用钢板进行封焊，现场施工所有焊缝必须满焊连接。
（3）每段围檩连接部位应平顺，无明显凹陷及高低落差，且在连接部位进行连续满焊，并用钢板进行封焊，保证围檩整体受力稳定且均匀。
（4）在架设需安装轴力计的支撑时，应提前通知项目部技术和监测人员，在其指导下方可进行架设，架设时应保证架子垂直焊接在支撑上，再将轴力计平稳安设在其中心位置，加压前将上面三颗螺丝取掉（只留底下一颗螺丝固定）后方可加压。
（5）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，并接近允许值时，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。
（6）基坑竖向平面内需分层开挖，并遵循先支撑、后开挖的原则，支撑的安装应与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装并发挥支撑作用，架撑时间还应根据现场值班经理的指导来施作，发现基坑变形或有不规则受力时应及时向项目部反应，严禁隐瞒。
（7）现场应专人派人检查钢管支撑隼子，有什么松动的地方应及时加荷并及时通报技术人员。
5.2安全文明施工措施
（1）钢支撑安装前应进行检算，要满足支撑围护结构的强度、刚度要求。钢支撑的安装应符合《建筑安装工人安全技术规程》的有关规定。
（2）预加轴力完成后，应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。
（3）为防止基坑内起吊作业时碰动钢管支撑，每根钢管支撑、钢围囹要求通过钢丝绳固定在围护桩上。
（4）为了保护环境及减少围护墙的变形，保证基坑安全，一般每根支撑在挖土后8～16小时内安装完毕。
（5）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，并接近允许值时，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。
（6）派专人检查钢管支撑隼子，一有松动，及时进行重新加荷打隼子。专人检查钢管支撑时，由于高空作业，需系安全带。
（7）钢支撑吊装时应有专业人员指挥，严禁碰撞第一道砼支撑。
（8）基坑内的作业为多工种立体同时作业要密切配合，互相联系，以确保安全生产。
（9）搞好现场安全标准化作业，挂牌施工，持证上岗，把安全工作放在首位，做到有措施、有制度、有组织、有要求、有统一指挥。
（10）安装人员必须遵守当地规章制度及治安管理条例。与周围群众和睦相处，严格执行甲方及当地政府工作中的各项要求，注意工地环境卫生，文明施工。
（11）严禁酒后施工，不得在禁火区吸烟、动火。
（12）入工作场地必须带好安全帽，高空作业人员必须系好安全带，穿防滑鞋。
（13）施工过程中应注意安全用电，总电源必须安装漏电保护器，所设电线必须有条不紊，不得随便乱辅乱拉。
（14）严禁超载吊装，歪拉斜吊；要尽量避免满负荷行驶，构件摆动越大，超负荷就越多，就可能发生事故。双机抬吊各起重机荷载，不允许大于额定起重能力的80%。
（15）要搞好防火工作，氧气、乙炔要按规定存放使用。电焊、气割时要注意周围环境有无易燃物品后再进行工作，严防火灾发生。氧气瓶、乙炔瓶应分开存放，使用时要保持安全距离，安全距离应大于10m。
（16）严格执行安全值班制度，每晚必须2个以上人员现场看管，严防破坏，避免丢失材料、工具影响工作。
交底单位：
中国中铁郑州市轨道交通2号线一期工程土建施工02工区经理部一分部

交底人：

复核人：

审核人：

年 月 日

交底对象：
施工班组、测量组、值班工程师、施工员、设物部、材料室、试验室以及安质部

接受交底人：

年 月 日

交底学习签到表
交底名称
北环路站钢围檩、钢支撑架设技术交底
交底日期
2014年3月21日
交底学习人签字：

11