地鐵深基坑鋼支撐工程施工組織設(shè)計方案課案

1、. . . . 目 錄一、編制依據(jù)2二、工程概況2三、施工部署23.1項目管理組織機構(gòu)23.2主要機械設(shè)備33.3 勞動力計劃33.4主要工程材料4四、支撐施工工藝44.1 土方開挖44.2鋼支撐施工5五、鋼支撐監(jiān)控量測105.1支撐軸力監(jiān)測布置105.2軸力應(yīng)變計埋設(shè)與安裝10六、質(zhì)量保證措施106.1鋼支撐穩(wěn)定的保證措施106.2 鋼支撐的檢驗標準11七、安全和環(huán)保措施1316 / 16基坑支撐施工方案一、編制依據(jù)1、市軌道交通3號線路站車站附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙、總體施工組織設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)施工方案2、巖土工程勘察報告（020626-kj）3、建筑基坑工程技術(shù)規(guī)（YB9258-97）4、地下鐵道

2、工程施工與驗收規(guī)（GB50299-1999）5、鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)(GB50661-2011)6、建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程 (JGJ33-2012) 7、建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)（GB50202-2002）8、建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)（JG50194-93） 9、建設(shè)工程施工現(xiàn)場安全、防護、場容衛(wèi)生、環(huán)境保護與保衛(wèi)消防標準(DBG01-83-2003)10、國家和市有關(guān)施工的法律法規(guī)二、工程概況市軌道交通2號線一期工程土建施工01工區(qū)新龍路站位于花路與三全路路口,沿花路呈南北走向布置。車站有效站臺中心里程為YDK11+418.00，車站全長186.5m，車站標準段寬度18.7m,最大寬22

3、.4m（端頭井處），站臺寬10m，底板埋深17.0m（中心里程處），頂板覆土3.0m。車站主體為地下二層雙跨閉合箱形框架結(jié)構(gòu)，采用明挖順筑法施工。車站主體圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁的圍護形式，采取坑降水、坑外止水的措施，鉆孔灌注樁樁間采用三軸攪拌樁止水帷幕。圍護結(jié)構(gòu)采用1000mm1200mm的鉆孔灌注樁和850mm600mm的三軸攪拌樁；支撐系統(tǒng)采用609，壁厚16mm的鋼管作為支撐；鋼支撐共設(shè)3道支撐、1道換撐。支撐間距第一道為5.4m，二、三道為2.7m，換撐間距為2.7m。三、 施工部署3.1項目管理組織機構(gòu)為保證基坑支撐按期優(yōu)質(zhì)完工，將嚴格按照既定的施工計劃，合理安排施工，合理安排機械設(shè)

4、備和勞動力計劃，監(jiān)督落實計劃中每個節(jié)點的實際完成情況，與時制定相應(yīng)有效措施，確保工程單項工期目標和質(zhì)量目標的實現(xiàn)，項目部成立如下組織機構(gòu)：圖3.1-1組織機構(gòu)圖 技術(shù)負責人：盛紅星現(xiàn)場負責人：陸海云質(zhì)量負責人：方軍安全責任人：萬超明總負責人：鄭岐現(xiàn)場技術(shù)負責人：王琨3.2主要機械設(shè)備具體見機械設(shè)備一覽表。機械設(shè)備一覽表表3.2-1編號機械類型數(shù)量備注116t龍門2臺垂直吊裝225t吊車2倒運3100t液壓千斤頂2臺4電焊機5臺5挖掘機2臺6自卸汽車10輛3.3 勞動力計劃為便于管理，勞動力使用時，根據(jù)專業(yè)工作性質(zhì)，將其編為四個施工班組，即混凝土施工班組、鋼支撐加工班組、鋼支撐安裝班組、土方開挖

5、施工班組，進行默契配合，交叉流水作業(yè)。勞動力計劃表表3.3-1序號人員工種數(shù)量備注1生產(chǎn)、技術(shù)人員5人管理2設(shè)備操作人員6人特種3電 工2人特種4測量工3人5安裝人員5人6普 工10人7混凝土工4合計35人3.4主要工程材料主體基坑鋼支撐與鋼圍檁主要為609mm鋼管、I45b工字鋼、鋼板t=20mm。四、支撐施工工藝4.1 土方開挖基坑開挖遵循“由上而下，先撐后挖，分層開挖”的原則，采用“豎向分層、縱向分段、中部拉槽、橫向擴邊”的開挖方法。根據(jù)基坑深度、鋼支撐位置等特點，車站主體基坑土方豎向開挖按照不大于3m的設(shè)計要求擬分4個開挖層，縱向大段分為2030m，按照分層分小段的設(shè)計要求小段擬劃分為

6、45m，逐層分階開挖并加橫撐，土體開挖方法如下：（1）冠梁擋土墻施工完畢且垂直運輸龍門吊安裝完畢后進行土方開挖，第一層土體采用垂直開挖，擋土墻頂標高高于原地面20cm，以防止地表水流入基坑?；又苓呍O(shè)置排水溝，匯集雨水排入市政排水系統(tǒng)。待開挖結(jié)束后，分段安裝第一道鋼支撐。之后，進行以下土體的開挖。在每步開挖后與時進行樁間土的噴射混凝土面層施工，待每層向下挖至相應(yīng)的鋼支撐底下500mm后按順序安裝鋼管支撐。（2）豎向和縱向分段的劃分豎向分層：豎向分層高度按立體結(jié)構(gòu)尺寸、橫撐排距與豎向?qū)泳嘁耘c挖掘機最大挖土能力確定。第一層土體開挖2.0m左右處，施作冠梁，安裝第一道鋼管支撐；第二層土方開挖至地面下

7、8.0m左右處，施作第二道圍檁，安裝第二層鋼管支撐；第三層土方開挖至地面下14.0m左右，施作第三道圍檁，安裝第三層鋼管支撐，繼續(xù)開挖至設(shè)計基底標高以上20-30cm時進行人工清底。橫向分區(qū)分段：車站基坑土方開挖按照施工安排的方向和順序，橫向逐層逐段，向基底深入，放坡包括平臺在平均坡度為1：2.5，分段開挖長度依據(jù)鋼管支撐的間距而定，其基本分段長度為4-5m。中部拉槽：沿圍護樁兩側(cè)各留3.0m寬平臺，即可充分利用土體抗力保證圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，又可為鋼支撐安裝提供平臺，同時可以確保在鋼支撐施工時土方開挖正常進行，以加快施工進度。在進行下面一層土方開挖前再鏟除預(yù)留平臺部位的土方。詳見下圖。圖4.1-

8、1 土方開挖示意圖（3）基坑每一個開挖面采用23臺反鏟挖掘機開挖，當基坑深度在4.0m以時，直接挖土裝車，當基坑挖至4.0m以下后采用多臺挖掘機向基坑外倒運出渣，局部地段不具備條件時采用長臂挖機或用吊車出土。4.2鋼支撐施工4.2.1鋼支撐設(shè)計布置新龍路站主體明挖基坑圍護結(jié)構(gòu)共設(shè)267道鋼支撐（包括斜撐與換撐）。支撐采用=609mm，=16mm的鋼管。第一道鋼支撐撐在冠梁上，施工時設(shè)置埋件，其余采用鋼圍檁（鋼圍檁采用兩根I45b工字鋼并放焊接）。第二道鋼支撐在標高81.56m-81.933m處，第三道鋼支撐標高在76.06m-76.433m處，換撐鋼支撐標高在74.56m-74.933m處。沿

9、南向北2的坡度布設(shè)，第一道鋼支撐設(shè)置45道支撐（包括12道角撐），橫撐間距一般為5.4m，標準段支撐設(shè)計長度17.9m。第二、三道與換撐每道設(shè)置74道支撐（包括12道角撐），橫撐間距一般為2.7m，標準段支撐設(shè)計長度為17.5m。鋼支撐軸力設(shè)計值和預(yù)加軸向壓力具體值見下表。鋼支撐軸力參數(shù)表 表4.2-1支撐位置第一道支撐第二道支撐第三道支撐換撐設(shè)計軸力預(yù)加軸力設(shè)計軸力預(yù)加軸力設(shè)計軸力預(yù)加軸力設(shè)計軸力預(yù)加軸力斜撐1032kN425kN3541kN849kN3549kN849kN0kN標準段直撐549kN300kN2329kN600kN2379kN600kN1533kN0kN斜撐的預(yù)加軸力值N=N

10、/sin，為斜撐與冠梁夾角。斷面位置詳見“新龍路站支撐平面布置圖”。4.2.2鋼支撐施工1）腰梁支架安裝鋼支撐腰梁支架采用L75X8角鋼焊接三角支架而成，為增加支架的穩(wěn)定性支架縱向采用=20幫焊鋼板焊接連接。角鋼支架通過M20膨脹螺栓錨固在既有圍護樁上，支架每隔一樁設(shè)置，每個支架設(shè)2個膨脹螺栓，上下中心間距620mm，具體細部尺寸見鋼圍檁支座圖。 圖4.2-1 鋼圍檁支座圖2）鋼圍檁安裝第一層鋼支撐直接支撐于冠梁上，鑿出冠梁上預(yù)埋件，與預(yù)埋鋼板相焊接，以下各層鋼支撐架設(shè)于鋼圍檁上，鋼圍檁采用I45b工字鋼兩根并放。工字鋼樁側(cè)與基坑側(cè)為2.0cm厚的幫焊板，支撐間距設(shè)2塊。為防止鋼圍檁傾覆和減輕

11、腰梁對支架的壓力，采用00型花籃螺絲1.3螺旋扣通過錨固在圍護樁M20膨脹螺栓與腰梁連接，每支撐以八字形設(shè)置兩道。3）鋼支撐固定端與活動端鋼支撐固定端與活動端均有托架，托架焊接在冠梁預(yù)埋鋼板上或者鋼圍檁上（鋼圍檁上事先焊接托架所需鋼板）；施工時固定端端頭板與預(yù)埋（或圍檁）鋼板點焊連接，活動端用楔形墊塊楔緊，具體細部尺寸見鋼圍檁支座圖。4）鋼支撐施工要點在鋼支撐活接頭兩端各焊有千斤頂支托架，以便由千斤頂施加預(yù)應(yīng)力，支托架采用2.0cm厚的鋼板加工，主背鋼板與鋼管間（鋼管外側(cè)）每側(cè)各焊有2道2.0cm厚的頂墩端板，以承受千斤頂方向軸力。逐層開挖，并遵循先支撐、后開挖的原則，支撐的安裝應(yīng)與土方施工緊

12、密結(jié)合，在土方挖到設(shè)計標高的區(qū)段，與時安裝并發(fā)揮支撐作用。鋼管橫撐按每節(jié)1m、2m、3m、4m、5m或6m的標準長度進行分節(jié)，同時配備部分長度不同的短節(jié)鋼管，以適應(yīng)基坑斷面的變化。管段間用法蘭、M20高強螺栓栓接，同時每根橫撐兩端分別配活動端和固定端。鋼管對稱確保兩端同步，與鋼圍檁正交，斜撐要確保剪力塊角度與斜撐角度一致，鋼管橫撐安裝后應(yīng)與時施加預(yù)應(yīng)力。圖4.2-2 鋼支撐架設(shè)流程圖4.2.3鋼支撐架設(shè)方法與流程鋼支撐架設(shè)與基坑土方開挖是深基坑施工密不可分的兩道關(guān)鍵工序，支撐架設(shè)極具時間性和協(xié)調(diào)性，支撐架設(shè)的時間、位置與預(yù)加力的大小直接關(guān)系到深基坑的穩(wěn)定性，支撐架設(shè)必須嚴格滿足設(shè)計工況要求。1

13、）鋼支撐架設(shè)流程（1）基坑開挖至第一道鋼支撐以下0.5m后，立即放測出支撐位置線，鑿出冠梁的預(yù)埋鋼板，并開始吊裝第一層鋼支撐，施工時擬采用一吊裝機械在基坑架設(shè)，固定端與冠梁鋼板點焊，以防支撐水平滑動；活動端微調(diào)采用特制鋼楔加塞施加預(yù)應(yīng)力方法。采用兩臺100t的油壓千斤頂施加鋼支撐預(yù)加力，在活動端沿支撐兩側(cè)對稱逐級加壓，按照支撐設(shè)計預(yù)加軸力控制值，首先施加預(yù)加軸力的75%，停10分鐘，再加至預(yù)加軸力值，且壓力表讀數(shù)穩(wěn)定為止，施加過程中并采用特制鑄鐵楔子塞緊，且焊接牢固。（2）第一層支撐安裝完畢后，進行第二層土方的開挖，開挖至其底標高后，開始安裝第二層鋼支撐，工序容與第一層大體一樣，所不同是：a、

14、型鋼支架是與護坡樁采用膨脹螺栓相連；b、支撐兩端與鋼圍檁相接，鋼圍檁要求必須與護坡樁密貼，在有間隙的地方用噴射混凝土填塞或者鋼板塞緊。（3）以下架設(shè)第三道鋼支撐，施工工序與方法與第二道鋼支撐一樣。（4）第三道鋼支撐加設(shè)完成，基坑開挖至設(shè)計底部、開始施做主體結(jié)構(gòu)，先施工主體結(jié)構(gòu)底板與設(shè)計換撐高度位置側(cè)墻。施工換撐位置側(cè)墻時，根據(jù)設(shè)計在主體結(jié)構(gòu)換撐位置處施做換撐腰梁后，進行換撐架設(shè)。各道鋼支撐架設(shè)流程見框圖。鋼支撐組拼吊裝鋼支撐施加預(yù)加力楔塊鎖定安設(shè)牛腿、鋼圍檁施工監(jiān)測圖4.2-3 鋼支撐架設(shè)流程圖2）鋼支撐架設(shè)方法 （1）每節(jié)段分層開挖至鋼支撐架設(shè)的高度后，立即放出支撐位置線。（2）護坡樁上鉆孔

15、安裝型鋼支架和加工好的鋼圍檁。鋼支撐兩端的鋼圍檁應(yīng)保持同一水平位置。 （3）將鋼支撐活絡(luò)頭和固定端頭與鋼支撐端頭板采用螺栓連接，組裝成為成型的單根鋼支撐。（4）用龍門吊吊放鋼支撐到型鋼支架。校準位置后將活絡(luò)頭和固定端焊接在鋼圍檁綴板上固定。（5）為防止鋼支撐在施加軸力時產(chǎn)生過大的撓度，在對鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力前先將鋼支撐自重撓度校正至水平。（6）在三角形鋼支架下方焊接防墜鋼板與千斤頂支托板，完成施加預(yù)應(yīng)力前的各種準備。（7）在活動端沿支撐兩側(cè)對稱逐級加壓，按照支撐設(shè)計預(yù)加軸力控制值，當壓力表讀數(shù)穩(wěn)定為止，并采用特制鑄鐵楔子塞緊固定。4.2.4確保鋼支撐穩(wěn)定的措施1）鋼支撐拼裝過程（1）鋼支撐在拼裝

16、時，軸線偏差在2cm之，并保證支撐接頭的承載力符合設(shè)計要求。鋼支撐連接時必須對稱上螺栓，按順序緊固。要有鋼支撐支托措施，同時用于微調(diào)的鋼楔也要串聯(lián)，用直徑16mm鋼絲繩與預(yù)埋鋼環(huán)連接，第一道鋼支撐同時在兩端加焊L型鋼板掛鉤將鋼支撐掛在冠梁上，防止墜落。（2）鋼支撐安裝前一定要檢查鋼管的垂直度，若不垂直要進行矯正；然后將鋼支撐安裝在牛腿上，并且緊固好，必要時可在鋼支撐中部架設(shè)臨時支撐，確保鋼支撐吊裝上就只有很小的自重下?lián)隙?，便于加預(yù)應(yīng)力固定。（3）所有鋼支撐裝配件的鋼板加工以與鋼管焊接加工都必須雙面滿焊。在有肋板焊接過程中無法雙面焊接的，宜采用坡口焊接方式。2）基坑開挖過程采用中心挖槽法或小挖掘

17、機開挖鋼支撐附近土方，防止機械碰撞支撐；采用人工配合小型機具開挖護坡樁附近土方，嚴禁機械開挖碰撞鋼支撐和護坡樁。4.2.5 鋼支撐拆除1）鋼支撐拆除步驟最下層鋼支撐等到車站底板結(jié)構(gòu)施工完畢且砼達到強度后進行換撐后，拆除第三道鋼支撐。施工地下二層側(cè)墻與中板、側(cè)墻與中板達到設(shè)計強度后、拆除第二道鋼支撐。后施工地下一層側(cè)墻與頂板，待結(jié)構(gòu)強度達到設(shè)計要求后，拆除第一道鋼支撐和換撐。2）支撐拆除方法鋼支撐拆除應(yīng)隨車站結(jié)構(gòu)施工進程分段分層拆除。用吊裝設(shè)備將鋼支撐托起，在活動端設(shè)2臺100t千斤頂，施加軸力至鋼楔塊松動，取出鋼楔塊，逐級卸載至取完鋼楔，最后將支撐吊出基坑。換撐拆除后在結(jié)構(gòu)底板上運送至吊裝口位

18、置后，由吊裝口吊出。五、 鋼支撐監(jiān)控量測5.1支撐軸力監(jiān)測布置支撐軸力測點布置見“廣播臺站施工監(jiān)測平面布置圖”。5.2軸力應(yīng)變計埋設(shè)與安裝圖5.2-1 軸力計安裝示意圖1）采用專用的軸力架安裝架固定軸力計，安裝架圓形鋼筒上沒有開槽的一端面與支撐的牛腿(活絡(luò)頭)上的鋼板電焊焊接牢固，電焊時必須與鋼支撐中心軸線與安裝中心點對齊。2）待焊接冷卻后，將軸力計推入安裝架圓形鋼筒，并用螺絲（M10）把軸力計固定在安裝架上。3）鋼支撐吊裝到位后，即安裝架的另一端(空缺的那一端)與圍護墻體上的鋼板對上，中間加一塊250mm×250mm×25mm的加強鋼墊板，以擴大軸力計受力面積，防止軸力計

19、受力后陷入鋼板影響測試結(jié)果。4）將讀數(shù)電纜接到基坑頂上的觀測站；電纜統(tǒng)一編號，用白色膠布綁在電纜線上作標識，電纜每隔2m進行固定，外露部分作好保護措施。六、 質(zhì)量保證措施6.1鋼支撐穩(wěn)定的保證措施1）基坑開挖應(yīng)嚴格遵守“分層開挖”的原則，支撐架設(shè)與土方開挖密切配合，開挖時采用中心挖槽法開挖鋼支撐附近土方，以防止機械碰撞支撐；采用人工配合小型機具開挖護坡樁附近土方，嚴禁機械開挖碰撞鋼支撐和鉆孔灌注樁,土方挖到設(shè)計標高后與時架設(shè)鋼支撐并施加預(yù)應(yīng)力，減少無支撐暴露時間。2）鋼支撐的穩(wěn)定性是控制整個基坑穩(wěn)定的重要因素之一，其架設(shè)必須準確到位，并嚴格按設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力，尤其注意斜撐的穩(wěn)定性，在斜撐作業(yè)

20、時，安裝每一環(huán)節(jié)均要做到精心作業(yè)，同時鋼圍檁在制作、安裝過程中也必須保證其穩(wěn)定、強度與變形的要求，另外，從基坑鋼支撐架設(shè)至拆除的整個施工過程中，須對鋼支撐嚴格監(jiān)測，確保其穩(wěn)定性。 3）鋼支撐安裝時，軸線偏差5cm，并保證支撐接頭的承載力符合設(shè)計要求。鋼支撐連接時必須對稱上螺栓，按順序緊固，同時為防止鋼支撐在施加軸力時產(chǎn)生過大的撓度，在施加軸力前先將撓度校正至水平。4）鋼支撐安裝前一定要檢查加工成型的支撐是否垂直，不垂直的要進行矯正；然后將鋼支撐安裝在牛腿上支座上，并且緊固好。5）鋼管支撐、鋼圍檁為鋼構(gòu)件，一定要確保焊縫和螺栓連接質(zhì)量，使用前需進行無損傷焊縫檢測。6.2 鋼支撐的檢驗標準1）外觀

21、檢查標準外觀檢查標準表 表6.2-1型鋼項 目允許偏差（mm）截面幾何尺寸±4鋼 支 撐側(cè)彎矢高15扭曲h/250且<10.0翼板對腹板的垂直度h/100且<3.0端部連接板對腹板的垂直度32）支撐構(gòu)件的安裝標準支撐構(gòu)件的安裝標準表 表6.2-2項 目允許偏差（mm）同一橫撐中間與兩端頂面任意兩點的高差5.0橫撐對定位軸線的整體偏差50.0橫撐整體直線度±20.0 3）施加預(yù)應(yīng)力質(zhì)量檢驗評定標準施加預(yù)應(yīng)力質(zhì)量檢驗評定標準表 表6.2-3項 目允許偏差（mm）橫撐預(yù)應(yīng)力施加后軸線偏移504）鋼支撐的撓度要求鋼支撐的撓度控制是支撐架設(shè)與使用過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，預(yù)應(yīng)力施

22、加過程中一定要注意觀測，如果超出允許圍，應(yīng)與時卸荷，調(diào)整處理后方可繼續(xù)時施工。鋼支撐的撓度不應(yīng)大于1/400的支撐長（不含初始變形）。根據(jù)本基坑寬度等因素綜合考慮定為5cm。七、安全和環(huán)保措施鋼支撐的穩(wěn)定性是控制整個基坑穩(wěn)定的重要因素之一，其架設(shè)必須準確到位，并嚴格按設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力，并注意觀測其變形，另外，從基坑鋼支撐架設(shè)至拆除的整個施工過程中，須對鋼支撐嚴格監(jiān)測與防護，以確保其穩(wěn)定性。為此，特制定以下措施。 1）進入施工現(xiàn)場人員一律戴安全帽，并接受入場教育。 2）對施工人員加強安全施工的教育，定期進行安全檢查專業(yè)安全檢查。3）鋼支撐加工前由負責加工的工長對加工機械的安全操作規(guī)程與注意事項進行交底，并由機械技師對所有機械性能進行檢查，合格后方可使用。4）土