钢支撑作业指导书.pdf

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1、精选 围护结构钢支撑施工工艺工法 1 前言 1.1工艺工法概况 钢支撑是明挖结构内支撑体系重要组成部分，每根钢支撑有多个短节钢管拼接而成，通过法兰盘进行连接，钢支撑一头安放在钢围檩的托板上，另一头通过活络头安装在对面的一侧，通过活络头用千斤顶对钢支撑按照设计要求预施加一个轴力，并对该轴力实行监控，以便掌握结构变形情况。在结构拐角处由于距离比较小，不适合架设钢支撑，可以用型钢焊接成短节的型钢支撑作为支撑体系。1.2工艺原理 钢支撑是支撑体系的一种形式。目前较为广泛的应用于地下工程，特别是深基坑开挖工程中最为常见，它主要是将基坑一侧土压力通过钢支撑的作用，传递到另一侧，与另一侧的土压力保持平衡，从

2、而使基坑处于安全的状态，钢支撑轴力的变化能间接的反应出基坑两侧土压力变化情况，因此可以通过对钢支撑轴力监测，正确的指导安全施工。基坑在开挖过程中，随着深度的增大，两侧土压力也随之增大，土压力通过力的传递到围护结构上，向基坑内侧侵斜，采用刚性的型钢对撑之后，将基坑两侧的土压力很好的平衡。以达到预期效果。2 工艺工法特点 钢支撑施工简单，适用性强，操作方便，时效性强，可周转重复使用。精选 3 适用范围 主要使用在地下工程、深基坑工程。4 主要引用标准 4.1地铁设计规范（GB50157）4.2建筑基坑工程技术规范(YB9258)4.3建筑基坑支护技术规程（JGJ120）4.4地下铁道工程施工及验收

3、规范（GB50299）4.5建筑桩基技术规范（JGJ94）4.6建筑工程施工现场供用电安全规范（BG50104）4.7建筑地基基础设计规范（GB50007）4.8建筑钢结构焊结技术规程(JGJ81)5 施工方法 钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的方法、时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败。支撑架设必须严格满足设计工况要求。5.1钢支撑拼装过程 5.1.1钢支撑在拼装时保证支撑接头的承载力符合设计要求。钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固。要有钢支撑支托措施，防止坠落。5.1.2钢支撑安装前一定要检查钢管的平直度，若

4、不平直要进行矫正。精选 5.2钢支撑架设方法 5.2.1每节段分层开挖至钢支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线及标高线。5.2.2第一道 钢支撑架设在冠梁预埋钢板上，其它各层钢支撑安装钢围檩支架牛腿后，安装加工好的钢围檩，钢支撑两端的钢围檩应保持同一水平位置。5.2.3将焊接好的三角形钢支架在钢支撑中心位置与钢围檩相焊接，并与其背后的抗剪加强肋板相焊接。5.2.4将厂家制作的单根支撑钢管与活接头采用高强螺栓进行现场连接，组装成为成型的单根钢支撑。5.2.5用2台25t汽车吊或1台50t履带吊（或龙门吊）吊放钢支撑到钢支座上，并使活动端较宽位置支撑于围护桩上。5.2.6钢支撑的长度由现场实际长度

5、确定。微调采用特制钢楔，完成钢支撑组装的各种工作。5.2.7为防止钢支撑在施加轴力时由于自重产生过大的挠度，在对钢支撑施加预应力时汽车吊（或龙门吊）吊装钢丝绳必须持力，不得放松。5.2.8在钢支撑支架处焊接防坠钢板，完成施加预应力前的各种准备。6 工艺流程及操作要点 6.1施工工艺流程 6.1.1工艺流程图 精选 图1 工艺流程图 6.1.2工艺施工操作顺序 1.基坑开挖至冠梁下1.5m后，立即放样出支撑位置线，此时挖掘机进行中部拉槽，同时在桩体上植筋安装三角托架以及通常扁钢。2.托架、围檩安装焊接完毕后，开始吊装第一层钢支撑，施工时拟采用一台25t的吊车在基坑外架设（或采用龙门吊进行架设），

6、吊起时两端轻放在支座上，固定端与冠梁预埋钢板点焊，以防支撑水平滑动；活动端微调采用特制钢楔加塞施加预应力，方法：采用两台100t的油压千斤顶施加钢支撑预加力，在活动端逐级加压，施加预应力达到预加轴力，且压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧。3.第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至第二道支撑底标高后，待本层土方开挖拉槽完成后开始安装第二层钢支 安设牛腿钢围檩 吊 装 钢 支 撑 施 加 预 加 力 施工监测 基 坑 开 挖 钢支撑组拼 楔 块 锁 定 轴力监测 后期轴力监测 不合格 合格 精选 撑，工序内容与第一层大体相同。6.2操作要点 6.2.1施工准备 1.材料准备：主

7、要材料包括钢管、型钢、膨胀螺栓。材料的进场、报验等资料齐全。2.技术准备：仔细审核图纸，编制施工方案上报监理审批，下发技术交底。3.人员准备：管理人员及施工人员配备齐全，提前到岗，统一组织进行安全技术教育培训。特种工必须持证上岗。4.设备准备：钢围檩加工的焊机切、割用的氧气焊、手电钻、吊车等设备齐全，吊车的吨位根据施工场地情况以及钢支撑长度、重量等综合考虑，施加预应力的千斤顶规格，根据预加轴力大小确定，但预加最大轴力不应超过千斤顶额定功率的80%。所有设备必须报验合格方可进场使用。5.场地准备：加工场地提前规划、所有地面必须硬化处理。辅助设备配备齐全。6.2.2施工操作要点 1.支撑架设时机

8、钢支撑和土方开挖是两道密不可分的工序，二者相互促进，同时也相互制约。如何选择一个合适的支撑架设时间是关系整个施工进度的关键。对于主体结构而言，结构长度较长，深度较大，上下两道钢支撑间距一般在5米左右，有利于大型挖机的流水作业。每次开挖长精选 度在15米左右，因此要做到支撑位置外露时就需及时架设钢支撑，以确保结构安全。2.钢支撑架设必须准确到位，并严格按设计要求施加预应力，尤其注意斜撑的稳定性，在斜撑作业时，安装每一环节均要做到精心作业，同时钢围檩在制作、安装过程中也必须保证其稳定、强度及变形的要求。3.连接牢固，与格构柱、围檩与围护结构连接施工 钢支撑不是单独的起到内部支撑作业，它是与格构柱、

9、钢围檩、围护结构共同组成了一个内部支撑体系。因此他们之间必须要有一个可靠的联系方式，以确保在外力作用下能够保证结构安全。钢支撑和格构柱的连接主要通过U型卡箍将钢支撑固定在格构柱上。连接形式如下图所示：图2 钢支撑和格构柱的连接 钢支撑主要是分为型钢支撑和钢管支撑，因此与钢围檩连接方式也主要分为两种。型钢支撑与钢围檩采用焊接，如下图所示：精选 图3 型钢与钢围檩的连接 钢管支撑与钢围檩采用焊接，如下图所示：图4 钢管支撑固定端和活动端与钢围檩的连接 4.应力施加设计要求 图5 钢支撑轴力施加 轴力施加时要遵循循序渐进，不断施加的方法，不能一步到位防止应力损失。同时在用千斤顶施加预加力时，力必须大

10、于设计预加轴力。千斤顶施加轴力后，在用钢楔进行锁定时，会有一定的应力损失，从而降低安全系数，因此在加力初期就要施加一个大于预应力轴力，以确保应力的保持。在实际操作中，要预先进行试加一个力，钢楔安装到位后，要对轴力进行测算，以便监测出，期间应力损失多少，进行多次试验后，方可测算出应力损失大概是多少，在后期应力施加过精选 程中才能做到准备。表1 设计轴力和预加轴力表 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，确保其稳定性。2.支撑两端与钢围檩相接，钢围檩要求必须与围护桩密贴，在有间隙的地方用细石混凝土充填密实。3.钢支撑安装时，轴线偏差5cm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。

11、钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固，同时为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度，在施加轴力前先将挠度校正至水平。4.钢支撑安装前一定要检查加工成型的支撑是否垂直，不垂直的要进行矫正；然后将钢支撑安装在牛腿上支座上，并且紧固好。5.为保证施加预应力时斜撑钢围檩不会水平移动，每层斜撑钢围檩须设置抗剪凳,具体是在斜支撑中心两侧设置两个抗剪凳。抗剪凳位置应与实际护披桩位置相对应。7 劳动力组织 钢支撑施工工序较多，包含钢支撑拼装，围檩加工、测量定位、托架安装、钢围檩安装、预加轴力等工序，合理组织劳力起着至关重要的作用。精选 为了保证每天的施工进度，需配备如下劳动力：表2 劳动力配备表 序号 工种

12、人数 备注 1 钢支撑拼装、安装工 18 尺寸量取、现场加工、拼装 2 钢围檩加工、安装 8 型材下料、制作、打眼、安装 3 电工 3 现场用电设施的使用及维护 4 测量人员 4 基坑监测、锚索定位 5 安全员 2 负责现场全面安全工作 6 文明施工班 3 现场卫生 8 主要机具设备 表3 主要机具配备表如下 序 号 作业名称 机具设备型号 规格型号 单位 数量 备 注 1 安装钢支撑 10t龙门吊 台 1 2 膨胀螺栓打眼 电钻 把 2 3 施加轴力 液压千斤顶 台 2 4 钢梁加工 电焊机 BS-300 台 6 5 下料 切割机 JG-400 台 2 6 钢梁加工 配电箱 自制 个 20

13、7 钢梁安装 汽车吊 25t 辆 2 8 放线 全站仪 徕卡TC402 台 1 9 监测 精密光学测量滑动测斜仪 HCX-1 台 2 10 监测 水准仪 苏光DSZ2 台 2 11 监测 精密水准仪 DNA03 台 1 12 监测 水准尺 苏光 把 3 13 轴力监测 轴力计 套 1 9 质量控制 9.1易出现的质量问题 9.1.1钢支撑拼装不平直，误差超限。9.1.2围檩连接部位焊接不牢固，特别是阴阳角部位焊接质量不达标。9.1.3围檩背后回填不密实。9.1.4轴力施加锁定后，预应力损失较大。9.2保证措施 9.2.1钢支撑拼装不平直，误差较大：加强钢支撑加工质量控制，进场验收必须严格，不合

14、格的必须退场。钢支撑安装时，轴线偏差精选 5cm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固，同时为防止钢支撑在施加轴力前由于自重产生过大的挠度，在施加轴力时汽车吊（或龙门吊）吊装钢丝绳必须持力，不得放松。钢支撑安装前一定要检查拼装成型的支撑是否平直，不平直（或存在变形）的要禁止使用。9.2.2围檩连接部位焊接不牢固，特别是阴阳角部位焊接质量不达标现象较多。1.加强对工人的质量意识教育。2.加强制作、安装、焊接过程自检工作；将问题发现解决在萌芽状态。3.建立奖惩制度，对一次达标验收率高的作业班组或者个人给予奖励，对屡次出现不合格产品的班组进行处罚。9.2.3围檩

15、背后回填不密实：加强现场控制，必须按照规范施工，严禁施工干拌料、回弹料，更不得回填其他杂物等。9.2.4轴力施加锁定后，预应力损失较大：预应力损失主要是钢销子安装不密贴，或者因为钢销子接触面不平直光滑，出现毛刺现象，在千斤顶泻力后，钢销子受力后密贴造成轴力损失。在加工钢销子是，钢销子切割面必须平直，而且用力使钢销子与钢销子之间，钢销子与支撑之间密贴，确保千斤顶泻力后应力损失最小。10 安全措施 10.1主要安全风险分析 10.1.1钢支撑架设不及时，导致围护结构严重变形甚至失稳。精选 10.1.2安装不牢固，造成支撑脱落 10.1.3量测不及时，信息不畅通，对支撑安全状态不掌握。10.1.4吊

16、装作业不规范，容易造成物体打击事故。10.2保证措施 10.2.1针对配合土方开挖，确保及时架撑，保证背后回填质量，以及加强质量控制，必须建立安全质量体系，加强现场管理与协调。安全保证体系如下：图6 安全保证体系 10.2.2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，定期进行专业安全检查。3.钢支撑加工前由负责加工的工长对

17、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 项目经理 项目副经理 安全质量部 专职安全工程师 工程技术部 作业班组 精选 后方可使用。4.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。5.在安装牛腿支架、钢围檩时一定要注意在基坑顶部设防护栏，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。6.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。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。7.土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖，避免挖土机械碰撞

18、已经架设的钢支撑。针对钢支撑防坠落，采取悬挂的措施：用一道1520mm钢筋或者钢丝绳把钢支撑箍起来挂在钻孔桩的主筋上。8.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、钢围檩的位移的观测，如超过允许值，应迅速采取处理措施。除此要注意基坑支护结构的水平位移及地面沉降监测。11 环保措施 11.1钢支撑作业对环境造成不良影响的因素 钢支撑钢围檩从开始加工到后期安装整个过程中，对周边环境照成了一定的影响，影响因素主要为：1.钢围檩加工时的光污染 2.钢支撑架设时，噪音污染 11.2采取的相关措施 11.2.1起重吊装作业尽量减少噪音，可以安装消音装置。拼装过精选 程，轻吊轻放，减少噪音。11.2.2电焊作业必须配备齐全的劳保用品。11.2.3切割焊接等作业，施工完成后，每天做到工完料清，及时打扫焊渣并清理。11.2.4严禁在晚上进行焊接作业，如确有必要时吗，必须搭建遮光棚，防止造成光污染。11.2.5对余料、废料同意堆放管理，增强节能减排意识。11.2.6加工的成品半成品应分类堆放整齐。采用标识标牌进行标识。11.2.7 现场做好文明施工和安全用电。