鋼支撐作業(yè)指導(dǎo)書

1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)鋼支撐施工工藝工法1 前言1.1工藝工法概況鋼支撐是明挖結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐體系重要組成部分，每根鋼支撐有多個(gè)短節(jié)鋼管拼接而成，通過法蘭盤進(jìn)行連接，鋼支撐一頭安放在鋼圍檁的托板上，另一頭通過活絡(luò)頭安裝在對(duì)面的一側(cè)，通過活絡(luò)頭用千斤頂對(duì)鋼支撐按照設(shè)計(jì)要求預(yù)施加一個(gè)軸力，并對(duì)該軸力實(shí)行監(jiān)控，以便掌握結(jié)構(gòu)變形情況。在結(jié)構(gòu)拐角處由于距離比較小，不適合架設(shè)鋼支撐，可以用型鋼焊接成短節(jié)的型鋼支撐作為支撐體系。1.2工藝原理鋼支撐是支撐體系的一種形式。目前較為廣泛的應(yīng)用于地下工程，特別是深基坑開挖工程中最為常見，它主要是將基坑一側(cè)土壓力通過鋼支撐的作用，傳遞到另一側(cè)，與另一側(cè)的土壓力保持平衡，從而使基坑處于安

2、全的狀態(tài)，鋼支撐軸力的變化能間接的反應(yīng)出基坑兩側(cè)土壓力變化情況，因此可以通過對(duì)鋼支撐軸力監(jiān)測，正確的指導(dǎo)安全施工?；釉陂_挖過程中，隨著深度的增大，兩側(cè)土壓力也隨之增大，土壓力通過力的傳遞到圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，向基坑內(nèi)側(cè)侵斜，采用剛性的型鋼對(duì)撐之后，將基坑兩側(cè)的土壓力很好的平衡。以達(dá)到預(yù)期效果。2 工藝工法特點(diǎn)鋼支撐施工簡單，適用性強(qiáng)，操作方便，時(shí)效性強(qiáng)，可周轉(zhuǎn)重復(fù)使用。3 適用范圍主要使用在地下工程、深基坑工程。4 主要引用標(biāo)準(zhǔn)4.1地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50157）4.2建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范(YB9258)4.3建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120）4.4地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50299）4.

3、5建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94）4.6建筑工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范（BG50104）4.7建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007）4.8建筑鋼結(jié)構(gòu)焊結(jié)技術(shù)規(guī)程(JGJ81)5 施工方法鋼支撐架設(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(shí)間性和協(xié)調(diào)性，支撐架設(shè)的方法、時(shí)間、位置及預(yù)加力的大小直接關(guān)系到深基坑穩(wěn)定的成敗。支撐架設(shè)必須嚴(yán)格滿足設(shè)計(jì)工況要求。5.1鋼支撐拼裝過程5.1.1鋼支撐在拼裝時(shí)保證支撐接頭的承載力符合設(shè)計(jì)要求。鋼支撐連接時(shí)必須對(duì)稱上螺栓，按順序緊固。要有鋼支撐支托措施，防止墜落。5.1.2鋼支撐安裝前一定要檢查鋼管的平直度，若不平直要進(jìn)行矯正。5.2鋼支撐

4、架設(shè)方法5.2.1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及標(biāo)高線。5.2.2第一道 鋼支撐架設(shè)在冠梁預(yù)埋鋼板上，其它各層鋼支撐安裝鋼圍檁支架牛腿后，安裝加工好的鋼圍檁，鋼支撐兩端的鋼圍檁應(yīng)保持同一水平位置。 5.2.3將焊接好的三角形鋼支架在鋼支撐中心位置與鋼圍檁相焊接，并與其背后的抗剪加強(qiáng)肋板相焊接。5.2.4將廠家制作的單根支撐鋼管與活接頭采用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行現(xiàn)場連接，組裝成為成型的單根鋼支撐。5.2.5用2臺(tái)25t汽車吊或1臺(tái)50t履帶吊（或龍門吊）吊放鋼支撐到鋼支座上，并使活動(dòng)端較寬位置支撐于圍護(hù)樁上。5.2.6鋼支撐的長度由現(xiàn)場實(shí)際長度確定。微調(diào)采用特制鋼楔，完成鋼支撐組

5、裝的各種工作。5.2.7為防止鋼支撐在施加軸力時(shí)由于自重產(chǎn)生過大的撓度，在對(duì)鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力時(shí)汽車吊（或龍門吊）吊裝鋼絲繩必須持力，不得放松。5.2.8在鋼支撐支架處焊接防墜鋼板，完成施加預(yù)應(yīng)力前的各種準(zhǔn)備。6 工藝流程及操作要點(diǎn)6.1施工工藝流程6.1.1工藝流程圖 圖1 工藝流程圖6.1.2工藝施工操作順序1.基坑開挖至冠梁下1.5m后，立即放樣出支撐位置線，此時(shí)挖掘機(jī)進(jìn)行中部拉槽，同時(shí)在樁體上植筋安裝三角托架以及通常扁鋼。2.托架、圍檁安裝焊接完畢后，開始吊裝第一層鋼支撐，施工時(shí)擬采用一臺(tái)25t的吊車在基坑外架設(shè)（或采用龍門吊進(jìn)行架設(shè)），吊起時(shí)兩端輕放在支座上，固定端與冠梁預(yù)埋鋼板點(diǎn)焊，

6、以防支撐水平滑動(dòng)；活動(dòng)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(tái)100t的油壓千斤頂施加鋼支撐預(yù)加力，在活動(dòng)端逐級(jí)加壓，施加預(yù)應(yīng)力達(dá)到預(yù)加軸力，且壓力表讀數(shù)穩(wěn)定為止，并采用特制鑄鐵楔子塞緊。3.第一層支撐安裝完畢后，進(jìn)行第二層土方的開挖，開挖至第二道支撐底標(biāo)高后，待本層土方開挖拉槽完成后開始安裝第二層鋼支撐，工序內(nèi)容與第一層大體相同。6.2操作要點(diǎn)6.2.1施工準(zhǔn)備1.材料準(zhǔn)備：主要材料包括鋼管、型鋼、膨脹螺栓。材料的進(jìn)場、報(bào)驗(yàn)等資料齊全。2.技術(shù)準(zhǔn)備：仔細(xì)審核圖紙，編制施工方案上報(bào)監(jiān)理審批，下發(fā)技術(shù)交底。3.人員準(zhǔn)備：管理人員及施工人員配備齊全，提前到崗，統(tǒng)一組織進(jìn)行安全技術(shù)教育培訓(xùn)。

7、特種工必須持證上崗。4.設(shè)備準(zhǔn)備：鋼圍檁加工的焊機(jī)切、割用的氧氣焊、手電鉆、吊車等設(shè)備齊全，吊車的噸位根據(jù)施工場地情況以及鋼支撐長度、重量等綜合考慮，施加預(yù)應(yīng)力的千斤頂規(guī)格，根據(jù)預(yù)加軸力大小確定，但預(yù)加最大軸力不應(yīng)超過千斤頂額定功率的80%。所有設(shè)備必須報(bào)驗(yàn)合格方可進(jìn)場使用。5.場地準(zhǔn)備：加工場地提前規(guī)劃、所有地面必須硬化處理。輔助設(shè)備配備齊全。6.2.2施工操作要點(diǎn)1.支撐架設(shè)時(shí)機(jī)鋼支撐和土方開挖是兩道密不可分的工序，二者相互促進(jìn)，同時(shí)也相互制約。如何選擇一個(gè)合適的支撐架設(shè)時(shí)間是關(guān)系整個(gè)施工進(jìn)度的關(guān)鍵。對(duì)于主體結(jié)構(gòu)而言，結(jié)構(gòu)長度較長，深度較大，上下兩道鋼支撐間距一般在5米左右，有利于大型挖機(jī)

8、的流水作業(yè)。每次開挖長度在15米左右，因此要做到支撐位置外露時(shí)就需及時(shí)架設(shè)鋼支撐，以確保結(jié)構(gòu)安全。2.鋼支撐架設(shè)必須準(zhǔn)確到位，并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)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)時(shí)，安裝每一環(huán)節(jié)均要做到精心作業(yè)，同時(shí)鋼圍檁在制作、安裝過程中也必須保證其穩(wěn)定、強(qiáng)度及變形的要求。3.連接牢固，與格構(gòu)柱、圍檁與圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接施工鋼支撐不是單獨(dú)的起到內(nèi)部支撐作業(yè)，它是與格構(gòu)柱、鋼圍檁、圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同組成了一個(gè)內(nèi)部支撐體系。因此他們之間必須要有一個(gè)可靠的聯(lián)系方式，以確保在外力作用下能夠保證結(jié)構(gòu)安全。鋼支撐和格構(gòu)柱的連接主要通過U型卡箍將鋼支撐固定在格構(gòu)柱上。連接形式如下圖所示：圖2 鋼支撐和格構(gòu)柱的

9、連接鋼支撐主要是分為型鋼支撐和鋼管支撐，因此與鋼圍檁連接方式也主要分為兩種。型鋼支撐與鋼圍檁采用焊接，如下圖所示：圖3 型鋼與鋼圍檁的連接鋼管支撐與鋼圍檁采用焊接，如下圖所示： 圖4 鋼管支撐固定端和活動(dòng)端與鋼圍檁的連接4.應(yīng)力施加設(shè)計(jì)要求圖5 鋼支撐軸力施加軸力施加時(shí)要遵循循序漸進(jìn)，不斷施加的方法，不能一步到位防止應(yīng)力損失。同時(shí)在用千斤頂施加預(yù)加力時(shí)，力必須大于設(shè)計(jì)預(yù)加軸力。千斤頂施加軸力后，在用鋼楔進(jìn)行鎖定時(shí)，會(huì)有一定的應(yīng)力損失，從而降低安全系數(shù)，因此在加力初期就要施加一個(gè)大于預(yù)應(yīng)力軸力，以確保應(yīng)力的保持。在實(shí)際操作中，要預(yù)先進(jìn)行試加一個(gè)力，鋼楔安裝到位后，要對(duì)軸力進(jìn)行測算，以便監(jiān)測出，期

10、間應(yīng)力損失多少，進(jìn)行多次試驗(yàn)后，方可測算出應(yīng)力損失大概是多少，在后期應(yīng)力施加過程中才能做到準(zhǔn)備。表1 設(shè)計(jì)軸力和預(yù)加軸力表從基坑鋼支撐架設(shè)至拆除的整個(gè)施工過程中，須對(duì)鋼支撐嚴(yán)格監(jiān)測，確保其穩(wěn)定性。2.支撐兩端與鋼圍檁相接，鋼圍檁要求必須與圍護(hù)樁密貼，在有間隙的地方用細(xì)石混凝土充填密實(shí)。3.鋼支撐安裝時(shí)，軸線偏差5cm，并保證支撐接頭的承載力符合設(shè)計(jì)要求。鋼支撐連接時(shí)必須對(duì)稱上螺栓，按順序緊固，同時(shí)為防止鋼支撐在施加軸力時(shí)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(jìn)行矯正；然后將鋼支撐安裝在牛腿上支座上，并且緊固好。5.為保證施加

11、預(yù)應(yīng)力時(shí)斜撐鋼圍檁不會(huì)水平移動(dòng)，每層斜撐鋼圍檁須設(shè)置抗剪凳,具體是在斜支撐中心兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)抗剪凳?？辜舻饰恢脩?yīng)與實(shí)際護(hù)披樁位置相對(duì)應(yīng)。7 勞動(dòng)力組織鋼支撐施工工序較多，包含鋼支撐拼裝，圍檁加工、測量定位、托架安裝、鋼圍檁安裝、預(yù)加軸力等工序，合理組織勞力起著至關(guān)重要的作用。為了保證每天的施工進(jìn)度，需配備如下勞動(dòng)力：表2 勞動(dòng)力配備表序號(hào)工種人數(shù)備注1鋼支撐拼裝、安裝工18尺寸量取、現(xiàn)場加工、拼裝2鋼圍檁加工、安裝8型材下料、制作、打眼、安裝3電工3現(xiàn)場用電設(shè)施的使用及維護(hù)4測量人員4基坑監(jiān)測、錨索定位5安全員2負(fù)責(zé)現(xiàn)場全面安全工作6文明施工班3現(xiàn)場衛(wèi)生8 主要機(jī)具設(shè)備表3 主要機(jī)具配備表如下序

12、 號(hào)作業(yè)名稱機(jī)具設(shè)備型號(hào)規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備 注1安裝鋼支撐10t龍門吊臺(tái)12膨脹螺栓打眼電鉆把23施加軸力液壓千斤頂臺(tái)24鋼梁加工電焊機(jī)BS-300臺(tái)65下料切割機(jī)JG-400臺(tái)26鋼梁加工配電箱自制個(gè)207鋼梁安裝汽車吊25t輛28放線全站儀徠卡TC402臺(tái)19監(jiān)測精密光學(xué)測量滑動(dòng)測斜儀HCX-1臺(tái)210監(jiān)測水準(zhǔn)儀蘇光DSZ2臺(tái)211監(jiān)測精密水準(zhǔn)儀DNA03臺(tái)112監(jiān)測水準(zhǔn)尺蘇光把313軸力監(jiān)測軸力計(jì)套19 質(zhì)量控制9.1易出現(xiàn)的質(zhì)量問題9.1.1鋼支撐拼裝不平直，誤差超限。9.1.2圍檁連接部位焊接不牢固，特別是陰陽角部位焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。9.1.3圍檁背后回填不密實(shí)。9.1.4軸力施加鎖定

13、后，預(yù)應(yīng)力損失較大。9.2保證措施 9.2.1鋼支撐拼裝不平直，誤差較大：加強(qiáng)鋼支撐加工質(zhì)量控制，進(jìn)場驗(yàn)收必須嚴(yán)格，不合格的必須退場。鋼支撐安裝時(shí)，軸線偏差5cm，并保證支撐接頭的承載力符合設(shè)計(jì)要求。鋼支撐連接時(shí)必須對(duì)稱上螺栓，按順序緊固，同時(shí)為防止鋼支撐在施加軸力前由于自重產(chǎn)生過大的撓度，在施加軸力時(shí)汽車吊（或龍門吊）吊裝鋼絲繩必須持力，不得放松。鋼支撐安裝前一定要檢查拼裝成型的支撐是否平直，不平直（或存在變形）的要禁止使用。9.2.2圍檁連接部位焊接不牢固，特別是陰陽角部位焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象較多。1.加強(qiáng)對(duì)工人的質(zhì)量意識(shí)教育。2.加強(qiáng)制作、安裝、焊接過程自檢工作；將問題發(fā)現(xiàn)解決在萌芽狀態(tài)。

14、3.建立獎(jiǎng)懲制度，對(duì)一次達(dá)標(biāo)驗(yàn)收率高的作業(yè)班組或者個(gè)人給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)屢次出現(xiàn)不合格產(chǎn)品的班組進(jìn)行處罰。9.2.3圍檁背后回填不密實(shí)：加強(qiáng)現(xiàn)場控制，必須按照規(guī)范施工，嚴(yán)禁施工干拌料、回彈料，更不得回填其他雜物等。9.2.4軸力施加鎖定后，預(yù)應(yīng)力損失較大：預(yù)應(yīng)力損失主要是鋼銷子安裝不密貼，或者因?yàn)殇撲N子接觸面不平直光滑，出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象，在千斤頂瀉力后，鋼銷子受力后密貼造成軸力損失。在加工鋼銷子是，鋼銷子切割面必須平直，而且用力使鋼銷子與鋼銷子之間，鋼銷子與支撐之間密貼，確保千斤頂瀉力后應(yīng)力損失最小。10 安全措施10.1主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析10.1.1鋼支撐架設(shè)不及時(shí)，導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形甚至失穩(wěn)。10.

15、1.2安裝不牢固，造成支撐脫落10.1.3量測不及時(shí)，信息不暢通，對(duì)支撐安全狀態(tài)不掌握。10.1.4吊裝作業(yè)不規(guī)范，容易造成物體打擊事故。10.2保證措施10.2.1針對(duì)配合土方開挖，確保及時(shí)架撐，保證背后回填質(zhì)量，以及加強(qiáng)質(zhì)量控制，必須建立安全質(zhì)量體系，加強(qiáng)現(xiàn)場管理與協(xié)調(diào)。安全保證體系如下：圖6 安全保證體系10.2.2保證措施鋼支撐的穩(wěn)定性是控制整個(gè)基坑穩(wěn)定的重要因素之一，其架設(shè)必須準(zhǔn)確到位，并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)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(gè)施工過程中，須對(duì)鋼支撐嚴(yán)格監(jiān)測及防護(hù)，以確保其穩(wěn)定性。為此，特制定以下措施。 1.進(jìn)入施工現(xiàn)場人員一律戴安全帽，并接受入

16、場教育。2.對(duì)施工人員加強(qiáng)安全施工的教育，定期進(jìn)行專業(yè)安全檢查。3.鋼支撐加工前由負(fù)責(zé)加工的工長對(duì)加工機(jī)械的安全操作規(guī)程及注意事項(xiàng)進(jìn)行交底，并由機(jī)械技師對(duì)所有機(jī)械性能進(jìn)行檢查，合格后方可使用。4.鋼支撐在運(yùn)輸過程中要注意交通安全，運(yùn)輸車尾應(yīng)設(shè)置小紅旗、警示燈等安全設(shè)備。5.在安裝牛腿支架、鋼圍檁時(shí)一定要注意在基坑頂部設(shè)防護(hù)欄，并同時(shí)安排專人將邊坡上部將雜物清理干凈，防止墜物傷人。6.支撐吊裝時(shí)其吊車下方及支撐回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，高空作業(yè)要系安全帶。由于鋼支撐跨度較大，活荷載對(duì)其影響較大，易使支撐因震動(dòng)而失穩(wěn)，所以嚴(yán)禁在其上放置各種物體及人員攀登和行走。7.土方開挖時(shí)在中心槽處布置挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，避免挖土機(jī)械碰撞已經(jīng)架設(shè)的鋼支撐。針對(duì)鋼支撐防墜落，采取懸掛的措施：用一道1520mm鋼筋或者鋼絲繩把鋼支撐箍起來掛在鉆孔樁的主筋上。8.施工中需要重點(diǎn)做好對(duì)鋼支撐安裝和使用過程中的軸線偏差、鋼圍檁的位移的觀測，如超過允許值，應(yīng)迅速采取處理措施。除此要注意基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移及地面沉降監(jiān)測。11 環(huán)保措施11.1鋼支撐作業(yè)對(duì)環(huán)境造成不良影響的因素鋼支撐鋼圍檁從開始加工到后期安裝整個(gè)過程中，對(duì)周邊環(huán)境照成了一定的影響，影響因素主要為：1