鋼支撐及鋼腰梁架設(shè)方法

鋼支撐及鋼腰梁架設(shè)第二、三道支撐為鋼支撐，第二、三道鋼支撐均采用（p800,t=20mm鋼管,支撐間距3m,鋼腰梁采用I45C雙拼工字鋼。本工程車站基坑較寬27.99m，縱向設(shè)置三排臨時(shí)立柱，立柱間設(shè)置［40c縱向連系梁連接。臨時(shí)立柱沿車站縱向每3~4跨間隔布置縱、橫向剪刀撐，釋放立柱沉降、回彈對鋼管橫撐所產(chǎn)生應(yīng)力。鋼支撐平面布置圖見圖4.5.2-1。圖4.5.2-1鋼支撐平面布置圖鋼管支撐系統(tǒng)包括支撐桿系及附屬構(gòu)件部分，其中支撐桿系包括：主體桿、活絡(luò)端頭及固定端，附屬構(gòu)件包括三角鋼托架及鋼楔等。鋼管支撐結(jié)構(gòu)如圖4.5.2-2所示：圖4.5.2-2鋼支撐結(jié)構(gòu)圖活絡(luò)端示意圖活絡(luò)端頭類似于“抽屜”結(jié)構(gòu)，由活動(dòng)端頭及活動(dòng)端容納鋼管兩部分組成。由端頭鋼板、槽鋼伸縮桿、加勁肋板等部分拼裝焊接成活動(dòng)端頭。槽鋼伸縮桿置于活動(dòng)端容納鋼管內(nèi)，在液壓千斤頂?shù)淖饔孟?，可?shí)現(xiàn)伸縮功能，從而調(diào)整支撐長度。鋼支撐固定端頭、活絡(luò)端頭支架是提前采用角鋼加鋼板焊接成型，支架設(shè)置膨脹螺栓位置平均設(shè)置6個(gè)孔（在打孔碰到地連墻鋼筋時(shí)可適當(dāng)調(diào)節(jié)螺栓位置），然后再鋼支撐位置放樣完成后使用膨脹螺栓將支架、鋼腰梁固定在相應(yīng)位置后將鋼支撐架設(shè)其上，及時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，然后再采用鋼絲繩和膨脹螺栓將鋼支撐斜托以保障其穩(wěn)固性。鋼管支撐在安裝時(shí)要施加預(yù)加力，一次施加軸力不小于設(shè)計(jì)值的40%，然后按30%設(shè)計(jì)值逐級增加支撐軸力。鋼支撐嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求值施加軸向預(yù)應(yīng)力，定期檢查預(yù)應(yīng)力損失情況，及時(shí)復(fù)加預(yù)應(yīng)力，保障圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。根據(jù)設(shè)計(jì)，本車站無留撐和換撐。施工中根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況，可施做臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐施工方法如同鋼支撐施工方法。4.5.2.1支撐材料準(zhǔn)備鋼支撐規(guī)格的選用必需按設(shè)計(jì)要求來選用。鋼支撐應(yīng)分層堆放整齊，高度一般不超過四層，底層鋼支撐下面應(yīng)安設(shè)好墊木。每根鋼支撐的配置按總長的不同配用一端固定段及一端活絡(luò)段或兩端活絡(luò)段。4.5.2.2支撐拼接材料準(zhǔn)備根據(jù)土方開挖前在拼裝場按支撐編號及設(shè)計(jì)長度進(jìn)行拼裝備用。鋼支撐安放過程中相鄰兩鋼支撐的間距較小時(shí)可將活動(dòng)端和固定端相互錯(cuò)開。對于鋼支撐較長的，需分段加工，現(xiàn)場組裝。支撐運(yùn)輸前需對構(gòu)件進(jìn)行編號，運(yùn)至現(xiàn)場后再組裝成型的單根鋼支撐。4.5.2.3支撐位置的確定根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)地測定的定位樁號在兩側(cè)冠梁上用鋼尺測量每道支撐的安裝位置，經(jīng)復(fù)核無誤后用紅漆做出標(biāo)記。4.5.2.4鋼支撐施工方法及技術(shù)措施鋼支撐架設(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，鋼支撐架設(shè)極具時(shí)間性和協(xié)調(diào)性，鋼支撐架設(shè)的時(shí)間、位置及預(yù)應(yīng)力的大小直接關(guān)系到深基坑的穩(wěn)定，鋼支撐架設(shè)必須滿足設(shè)計(jì)要求。每層土方開挖至底標(biāo)高時(shí)，立即放測出鋼支撐中心線，及時(shí)安裝鋼圍檁和架設(shè)鋼支撐。使圍護(hù)結(jié)構(gòu)盡快接受支撐反力作用，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形。鋼支撐的架設(shè)采用lot龍門吊進(jìn)行安裝，應(yīng)保證鋼支撐與墻面、鋼圍檁垂直并按照設(shè)計(jì)要求對墻體施加預(yù)應(yīng)力。鋼支撐施工流程：支撐編號f對號運(yùn)到現(xiàn)場f支撐牛腿位置就位、量距f清理平整牛腿面f鋼圍檁架設(shè)f鋼支撐就位校正f施加預(yù)應(yīng)力f緊固鋼楔f拆除液壓千斤頂。本工程用的鋼支撐用0800的鋼管制作，鋼管采用法蘭盤連接。(2)安裝時(shí)，腰梁、端頭、千斤頂各軸線要在同一平面上，為確保平直，橫撐上法蘭螺栓應(yīng)采用對角和分等分順序扳緊；(3)鋼管、鋼管箍、螺栓組合后其表面應(yīng)作防銹處理；橫撐之間采用高強(qiáng)度螺栓連接，每個(gè)螺栓必須復(fù)緊確保連接牢固；鋼管、抗拉剪鋼板、連接法蘭盤等鋼構(gòu)件的加工及組焊，由加工場根據(jù)規(guī)范要求制定機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)，均在工廠內(nèi)完成；加工成品鋼管在其兩側(cè)應(yīng)按圖紙要求進(jìn)行統(tǒng)一編號后，方能運(yùn)用在基坑內(nèi)；(7)縱向鋼腰梁就位時(shí)，應(yīng)緩慢放在牛角上，不得有沖擊現(xiàn)象出現(xiàn)；（8）鋼支撐分節(jié)在現(xiàn)場加固，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后，方可使用；4.5.2.5鋼支撐安裝方法本基坑寬27.99m，縱向蓋板下設(shè)置有3排臨時(shí)立柱，蓋板外設(shè)置有1排臨時(shí)立柱，通過鋼連系梁進(jìn)行連接，鋼支撐架設(shè)于鋼連系梁上。鋼支撐分為兩節(jié)，通過螺栓連接。鋼支撐先安裝固定端，再安裝活動(dòng)端，單根鋼支撐安裝施工示意圖見圖4.5.2-3。圖4?5?2-3單根鋼支撐安裝施工示意圖（先安裝①，后安裝②）（1） 支撐架設(shè)前根據(jù)基坑斷面寬度提前拼裝，并經(jīng)檢驗(yàn)合格，無焊傷，開裂等質(zhì)量缺陷。拼裝完成的鋼支撐軸線偏差和撓曲變形在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，同時(shí)預(yù)拼裝出不少于2根備用支撐應(yīng)付可能出現(xiàn)的緊急情況；（2） 土層開挖至支撐架設(shè)位置后，測放出鋼支撐安裝位置，施工托架和鋼圍檁，然后架設(shè)鋼支撐。用75角鋼制作成邊長550*560mm的三角形，用長160mm的膨脹螺栓打入地連墻內(nèi)，將角鋼與地連墻結(jié)成一體，形成鋼支撐托架。在托架上安放由兩個(gè)工字鋼組成的鋼圍檁。鋼圍檁施工時(shí)應(yīng)先進(jìn)行基面殘土的清除，并對圍檁安裝面進(jìn)行修鑿，圍檁面與地連墻間留出不小于60mm的空隙澆筑早強(qiáng)細(xì)石混凝土，使鋼圍檁與地連墻之間均勻傳力。托架與圍檁安裝示意圖見圖4.5.2-4。圖4.5.2-4托架與圍檁安裝示意圖（3）根據(jù)立柱位置，本工程每根鋼支撐在地面上分兩節(jié)拼裝，然后在坑內(nèi)組裝成整體，施加預(yù)應(yīng)力。鋼支撐安裝必須確保支撐端頭與地下連續(xù)墻均勻接觸，并設(shè)防止鋼支撐端部移動(dòng)脫落的構(gòu)造措施，支撐的安裝允許偏差應(yīng)符合以下規(guī)定：a、 鋼支撐軸線豎向偏差：±20mm。b、 支撐軸線水平向偏差：±30mm。c、 支撐兩端的標(biāo)高差和水平面偏差：不大于20mm和支撐長度的1/600。d、 支撐的撓曲度：不大于1/1000。4.5.2.6鋼支撐預(yù)加軸力方案鋼支撐吊裝到位后，先不松開吊鉤，將一端的活絡(luò)頭拉出頂住鋼圍檁，再將2臺液壓千斤頂放入頂壓位置，為方便施工并保持千斤頂加力一致，2臺千斤頂用自制托架固定。千斤頂一端頂在鋼圍檁上，一端頂在底座上。檢查各節(jié)點(diǎn)的連接狀況，確認(rèn)符合要求后，接通油管即可開泵施加預(yù)應(yīng)力。分級施加支撐軸力，一次施加軸力不小于設(shè)計(jì)值的40%，然后按30%設(shè)計(jì)值逐級增加支撐軸力，施加軸力值見表4.5.2-1。然后再次檢查各連接點(diǎn)的情況，對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固，待基坑穩(wěn)定后鎖定。施工過程中根據(jù)軸力監(jiān)測情況，及時(shí)補(bǔ)加預(yù)應(yīng)力。表4L.5.2-1鋼支撐的設(shè)計(jì)軸力和預(yù)加軸力對照表支撐型號設(shè)計(jì)值（kN）預(yù)加軸力（kN）一次施加力（KN）二次施加力（KN）三次施加力（KN）第2道鋼對撐,800,t=20mm3470500200150150第3道鋼對撐,800,t=20mm3470500200150150根據(jù)計(jì)算的預(yù)加軸力數(shù)值，選用2臺100t液壓千斤頂在活動(dòng)端軸線位置進(jìn)行施加軸力。液壓千斤頂使用前必須進(jìn)行標(biāo)定，并根據(jù)液壓千斤頂壓力表刻度與壓力的關(guān)系，將預(yù)加軸力換算成千斤頂壓力表讀數(shù)，使其一一對應(yīng)。4.5.2.7鋼支撐防墜落措施（1）采用機(jī)械開挖土方時(shí)，嚴(yán)禁機(jī)械開挖碰撞鋼支撐、鋼圍檁等；（2）每個(gè)開挖段至少設(shè)五個(gè)軸力監(jiān)測斷面，當(dāng)支撐軸力超過警戒值時(shí)，立即停止開挖，加密支撐，并將有關(guān)數(shù)據(jù)反饋給設(shè)計(jì)部門；（3）支撐拼接采用扭矩扳手，保證法蘭螺栓連接強(qiáng)度。拼接好支撐須經(jīng)質(zhì)檢工程師和專業(yè)監(jiān)理工程師檢查合格后方可安裝。對千斤頂、壓力表等加力設(shè)備定期校驗(yàn)，并制定嚴(yán)格的預(yù)加力操作規(guī)程，保證預(yù)加軸力準(zhǔn)確；（4）鋼支撐加工完成后，由質(zhì)量人員及監(jiān)理現(xiàn)場對安裝完畢的鋼腰梁、牛腿、拼裝好的鋼支撐等進(jìn)行檢查驗(yàn)收，保證各項(xiàng)技術(shù)要求合格后，方可吊運(yùn)安裝；（5）嚴(yán)禁在鋼支撐上站立或行走，堆放材料物品，防止鋼支撐受附加荷載及振動(dòng)失穩(wěn)，并保證人員安全；（6）鋼支撐施加應(yīng)力時(shí)，油壓千斤頂采取措施進(jìn)行臨時(shí)固定，防止在受力過大時(shí)位移過大而墜落；（7）基坑開挖支護(hù)時(shí)，為預(yù)防鋼支撐墜落，根據(jù)鋼支撐位置，在圍檁下安裝兩條18a槽鋼支托鋼支撐，在槽鋼側(cè)面焊接12mm后鋼板加固。在預(yù)應(yīng)力施加完成后，在地連墻上安裝L80*10的角鋼，長度240mm，用M20的膨脹螺栓固定；鋼圍檁上焊接C16鋼筋，長度330mm，鋼筋成“ ”；通過花籃螺栓將角鋼與鋼筋連接，防止脫落；見圖4.5.2-5。

圖4.5.2-5鋼支撐防墜落示意圖（8）鋼支撐應(yīng)有足夠的剛度，斷面不得小于設(shè)計(jì)斷面?；娱_挖中必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置及時(shí)、可靠地架設(shè)支撐，并按設(shè)計(jì)要求施加預(yù)應(yīng)力。斜撐端部支托鋼構(gòu)件、預(yù)埋鋼板必須按設(shè)計(jì)提供的支撐軸力進(jìn)行抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算，配置足夠的錨筋；（9）基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)及時(shí)清底驗(yàn)槽，盡快澆筑鋼筋混凝土底板，嚴(yán)禁基坑長時(shí)間暴露；（10）主體結(jié)構(gòu)縱向分段澆注，合理組織施工，加強(qiáng)監(jiān)測，在開挖和回填過程中，特別注意監(jiān)測鋼支撐軸力，如果監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，必須及時(shí)增加支撐，并確保拆除支撐后圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全；4.5.2.8鋼支撐施工要點(diǎn)（1）在第一次加預(yù)應(yīng)力后12小時(shí)內(nèi)觀察預(yù)應(yīng)力損失及墻體水平位移，并復(fù)加預(yù)應(yīng)力及設(shè)計(jì)要求值；預(yù)應(yīng)力施加完畢后，對螺栓進(jìn)行復(fù)緊；（2）當(dāng)晝夜溫差過大，導(dǎo)致支撐預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，在當(dāng)天低溫時(shí)段復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)要求值；（3）當(dāng)墻體水平位移速率超過警戒值時(shí)，可適量增加支撐軸力以控制變形，但復(fù)加后的支撐軸力和地下墻彎矩必須滿足設(shè)計(jì)安全度要求；（4）當(dāng)軸力損失大于3%，按規(guī)定復(fù)加軸力；（5）保證鋼腰梁與連續(xù)墻全面接觸，防止局部壓應(yīng)力過大而失穩(wěn)，局部無接觸處采用砂漿抹平。（6）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)順序拆除每道支撐。4.5.3支撐拆除支撐拆除順序：底板f拆除第三道支撐f負(fù)二層側(cè)墻、中板f拆除第二道支撐f負(fù)一層側(cè)墻、頂板f壓頂梁、回填f拆除第一道支撐。支撐拆除示意圖見圖4.5.3-1。圖4.5.3-1支撐拆除示意圖4.5.3.1砼支撐的拆除砼支撐拆除采用繩鋸切割方法，在需拆除的鋼筋混凝土支撐下方搭設(shè)臨時(shí)支架，利用繩鋸分段切斷支撐混凝土，2.5m為一段，再吊至地面后進(jìn)行破除、外運(yùn)至棄渣場。混凝土腰梁拆除先采用水鉆進(jìn)行鉆孔，再利用繩鋸分段切斷腰梁混凝土，2.0m為一段，再吊至地面后進(jìn)行破除、外運(yùn)至棄渣場。1） 支撐拆除應(yīng)遵循“先下層，后上層，先兩邊，后中間”的原則分段跳拆，相鄰支撐不得同時(shí)拆除；2） 支撐拆除前主體結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%，并與支護(hù)結(jié)構(gòu)之間應(yīng)有可靠的傳力體系，必要時(shí)應(yīng)在側(cè)墻間設(shè)臨時(shí)撐；3） 支撐拆除時(shí)應(yīng)加密監(jiān)測頻率，尤其注意相鄰支撐內(nèi)力變化和基坑變形情況，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)采取應(yīng)急措施并及時(shí)知會設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位。鋼支撐的拆除采用手工工具拆除，即用人工拆除螺栓或用氣割切斷螺栓或焊接縫。先搭設(shè)臨時(shí)支架，托住鋼支撐，然后千斤頂卸力，抽掉鋼楔塊，解開法蘭連接，用門吊分節(jié)吊走鋼管即可，支撐拆除時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)觀察圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，必須做好鋼支撐拆除階段周圍施工監(jiān)測和量測記錄，切不可草率施工。本基坑寬27.99m，縱向蓋板下設(shè)置有3排臨時(shí)立柱，蓋板外設(shè)置有1排臨時(shí)立柱，通過鋼連系梁進(jìn)行連接，鋼支撐架設(shè)于鋼連系梁上。鋼支撐分為兩節(jié)，通過螺栓連接。鋼支撐先拆除活動(dòng)端，再安裝固定端，單根鋼支撐安裝施工示意圖見圖4.5.3-2。圖4?5?3-2單根鋼支撐拆除施工示意圖（先拆②，后拆①）支撐托架的拆除：拆掉鋼支撐后，用電焊機(jī)或氧焊機(jī)切割即可。鋼支撐的拆除流程為：履帶吊就位、鋼絲繩扣扎支撐一活絡(luò)節(jié)內(nèi)安放千斤頂施加頂力f撤除鋼楔f解除頂力，同時(shí)卸下千斤頂一支撐桿體下放、拆除高強(qiáng)連接螺栓一拆開支撐桿體，各部分節(jié)調(diào)出。管撐卸荷及拆卸管撐要結(jié)合結(jié)構(gòu)施工按照規(guī)定程序進(jìn)行，以免發(fā)生安全事故鋼支