深基坑钢支撑施工工c.doc

深基坑钢支撑施工工艺

地铁工程为降低工程造价，结合工程拆迁施工现场情况，许多地铁车站采用明挖方法施工。xx地铁五号线xx站两端采用明挖施工。在深基坑开挖过程中，支护系统的安全性是明挖工程成败的关键。
1 工程概况：
xx站为地下两端明挖三层，中间一层暗挖车站，站台形式为14m岛式站台。车站有效站台中心里程为K9+576.50。车站总长199.5m，暗挖段长为99.10m，明挖段长为100.40m。车站总宽暗挖段为22.90m，明挖段为26.20m。车站向南连接灯市口站，向北连接张自忠路站。
本车站明挖基坑宽度26.2m，南基坑长49.6m，深度22.4m（局部深为24m），外围护结构采用钻孔灌注桩，内支撑系统采用钢支撑。
主体结构基坑采用φ1000@1500(1200)mm钻孔桩加内支撑作为基坑作为基坑支护结构，桩间采用挂网喷射混凝土封闭找平，桩顶设冠梁，冠梁上部采用自立式边坡，贴砌24砖墙保护。沿基坑竖向设四道钢支撑，其三道钢支撑均通过钢围檩设在结构底板、楼板上1.5～2.5m处。基坑平面内采用对撑，在端部与角部采用斜撑。本基坑变形控制等级为一级，基坑变形控制标准为地面最大沉降量≤0.15%H（即30mm）；支护结构最大水平位移≤0.2%H，且≤30mm。

2 基坑施工工艺流程图
施工准备（含围挡、平整场地、硬化地面和临建）
开挖基坑表层至钻孔桩作业面，为钻孔桩施工提供场地
旋挖钻机进行钻孔桩施工
清理桩头，进行桩顶冠梁及预埋件
架设第一道钢支撑并施加预应力
开挖土方，进行桩间网喷混凝土施工，施作钢围檩
及时架设第二、三和四道钢支撑并施加预应力
人工清理基底，施作基底垫层，冠梁上铺设军用梁

3 施工工艺
3.1 钢支撑架设施工工艺流程
支撑编号→对号运到现场→焊接法兰盘→焊三角形钢板托架→钢围檩就位→钢支撑就位校正→施加预应力→紧固钢楔→拆除液压千斤顶→钢支撑与围檩连接
3.2 钢支撑施工
3.2.1 钢支撑加工
钢支撑在xx市螺旋钢管厂加工，采用材质为Q235ф600t=12螺旋管，两端打坡口，采用超声波检验，汽车运输至现场。
为了降低运输成本，增加单位汽车的运量，在现场制作水平作业平台，将两根需对接的钢管吊上水平作业平台，与法兰盘满焊。
3.2.2 钢支撑架设
钢支撑的架设是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的有效措施。车站主体明挖基坑设四层钢支撑。
钢支撑进场前全面检查验收，特别加强钢管长度、壁厚和钢管接头焊缝质量检查。钢支撑安装时位置由专人负责放样，在安装点附近将基坑地面整平，进行就地拼装。
安装钢支撑前首先在围护结构上安装固定钢围檩的三角支撑架，然后安装围檩和钢管支撑的托盘，并在托盘上放钢管支撑的十字线。钢支撑安装紧跟基坑开挖进度，随挖随撑，钢管分节由塔吊下放至基坑内，就地拼装，由塔吊和挖掘机共同起吊就位。安装钢管时控制好轴线位置，防止钢管安装不到位。每根管撑均在一端设置千斤顶支座和承力牛腿，安装就位后，用塔吊吊住钢管支撑中部，抵抗因钢管支撑自重生产的挠度，然后用天津市威力工程千斤顶厂和液压泵对支撑施加预应力，预加应力值不大于各管撑设计轴力的50%，随开挖进度，每天渐进施加预应力。然后在预留的管端与围檩间的间隙处加钢楔楔紧，最后放松并移走千斤顶。
千斤顶的技术参数
型号
推力
/拉力
行程
（mm）
公称压力（Mpa）
缸径（mm）
活塞杆直径（mm）
外形尺寸（mm）
重量（kg）
最小长度
宽度
高度
QYS100
100/55
300
50
180
120
650
240
320
183

液压泵的技术参数
型号
额定压力（Mpa）
公称流量（L/min）
电机型号
电机功率（KW）
电机转速（r/min）
BZ50Mpa-1.13
50
4
Y90L-4
1.5
1400
油箱尺寸（mm）长*宽*高
储油量（L）
外型尺寸（mm）长*宽*高
重量（kg）
操纵方式

450*350*330
44
450*350*650
99
电动

3.2.3 钢管支撑挠度和应力量测
钢支撑安装后，加强钢管挠度及应力量测，以确保施工安全和周边环境的稳定。
在钢支撑中部上端焊标志尺，在施加预应力和开挖土方过程中，采用水准仪直接量测钢支撑的最大挠度。
在基坑中部钢支撑的一端加设FLJ-40型振弦式反力计，并在钢支撑的两端上下面分别粘接钢弦式应变片，测量钢支撑的轴力。
FLJ-40型振弦式反力计主要技术指标
规格
50
100
150
200
300
400
500
600
测量范围（KN）
0～500
0～1000
0～1500
0～2000
0～3000
0～4000
0～5000
0～6000
分辨率（%F.C）
≦0.06
温度测量范围（℃）
-25～+60
温度测量精度（℃）
±0.5

轴力计计算公式：
P=K△F+b△T+B (3.3.3-1)
式中：P—支撑轴力（KN）
K—轴力计的标定系数（KN/F）
△ F—轴力计输出频率模数时测量值相对于基准值的变化量
b—轴力计的温度修正系数（KN/℃）
△ T—轴力计的温度实时测量值相对基准值的变化量（℃）
B—轴力计的计算修正值（KN）
注：频率模数 F=f2*10-3
3.2.4 支撑的拆除方法
钢支撑的拆除施工工艺
支撑起吊收紧→施加预应力→拆去钢楔→卸下千斤顶→吊出支撑
当钢支撑下的结构施做到钢支撑处时，并且此时的混凝土达到设计强度时，便可拆卸钢支撑。在钢支撑拆卸前先在各钢管与钢管的接点处架设一托架，起固定钢管作用，然后将预加力端的钢楔卸去，此时松去各钢管连接处的螺栓，螺栓卸下之后，用塔吊将钢管吊到地上。钢管与钢围檩（预埋件）的固定端，可由氧焊法，将焊接处割断而卸掉。钢围檩也是用氧焊法将之各个部件分割出去。
3.3 注意事项
在施工中不得使钢支撑轴线与承压钢缀板中心偏离较大，必须控制在规范要求之内。
在施加预加压力时，液压泵必须带有压力表，随时注意控制液压泵的压力和加压的速率。
焊接时应遵循《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81—91）的相关规定。
直接承压钢板应要铣平，螺栓连接时必须紧固。
拆除时要各钢支撑均匀施加卸载预应力。
4.结束语
xx车站南基坑钢支撑工程已经基本结束，通过使用这种钢支撑体系，基坑围护桩水平位移控制在设计允许范围内，基坑安全稳定。在实际施工过程中，要认真进行钢支撑中部挠度和应力变化量的量测，不要盲目的按设计量施加预应力，人为的减小钢支撑轴力承受能力。
采用ZXY-2型振弦频率读数仪测量反力计轴力。
下面举例说明反力计的读数和计算：
仪器型号
FLJ-40
仪器规格
2500
仪器编号
25084
室温（T0）
30℃
测量范围
0～2500
计算公式
P=K（F0-Fi）+B (未考虑温度修正)
最小读数（K）
1.261KN/F
计算修正值（B）
30.51KN
初始读数(F0)
3411F
线圈电阻(R0)
500Ω
防渗水压力
0.3MPa
测量范围
-25～+60℃
绝缘电阻
≧50MΩ

测量数据30
序号
日期
测量数据
备注
1
2004年3月26日
3417
初始值
2
29日
3238

3
4月9日
3146

4
18日
3080

5
23日
3185

6
27日
3164

7
28日
3221

8
30日
3149

2004年4月30日轴力为:
P= K（F0-Fi）+B
=[1.261×(3417-3149)+30.51]/9.8
=37.6t