一、鋼支撐工程概況

支撐系統主要采用混凝土支撐和鋼支撐，局部設混凝土角撐。其中，車站基坑深17.3m，标準段采用三道混凝土橫撐（其中端頭井第四道和換撐采用鋼支撐，鋼支撐間距約1.6～2.6m，鋼支撐之間用雙拼40b槽鋼連接）；北端明挖區間基坑深17.75～24.88m，采用五道橫撐（第一、四道為混凝土支撐，二、三、五道為鋼支撐），鋼支撐間距約3m；南端明挖區間基坑開挖深17.31～17.63m，采用四道橫撐（第一道為混凝土支撐，二～四道為鋼支撐），鋼支撐間距約3m。

本标段鋼支撐均采用Q235鋼材，管徑Φ=609mm，壁厚16mm。

二、鋼支撐總體施工方法

支撐架設和土方開挖結合進行，嚴格按照“随挖随撐”的原則逐層開挖，及時支撐，最大限度的減少基坑變形，确保基坑穩定，鋼管支撐采用地面上整根拼裝，50噸汽車吊進行吊裝、架設，200噸千斤頂施加應力。

三、鋼支撐施工工藝流程

四、鋼支撐施工方法

1、施工準備

基坑開挖前，現場應準備足夠數量的鋼管支撐、活絡頭、托架、鋼絲繩等材料。鋼管支撐進場後嚴格按照設計要求及有關規範标準對鋼管質量認真檢查，嚴防不合格支撐材料投入使用。

鋼管支撐：采用φ609、壁厚16mm的鋼管焊接制作，端頭采用直徑750mm鋼法蘭盤連接，管鋼法蘭盤厚度不小于20mm。

鋼圍檩：鋼圍檩采用雙拼40工字鋼。

鋼楔子：材質為錳鋼，厚度分别為2cm、4cm、6cm、8cm、10cm。

高強螺栓：采用M24六角頭高強螺栓，螺杆長度10cm。

2、支撐安裝

1）鋼管支撐拼裝

由于施工場地比較狹小，為減少基坑無支撐暴露時間，縮短每循環支撐施工時間，鋼支撐架設時：應先在基坑外進行鋼支撐預拼，與基坑寬度核對無誤後，再将預拼的鋼支撐拆卸分節吊入基坑内，在基坑内拼裝完成後，進行架設。

支撐鋼管連接：支撐鋼管間采用高強螺栓連接，在用螺栓連接時，要求對稱用力，防止出現鋼管支撐偏心受力。

支撐拼裝長度：支撐拼裝長度根據基坑寬度、支撐活動端行程等參數綜合考慮，一般支撐拼裝長度比實際所需長度要短15～20cm左右。

2）測量放線、支撐定位

挖土至鋼支撐底面以下30cm時，立即組織專職人員按設計圖紙進行測量放線和支撐定位工作，要求支撐定位允許偏差為：2cm（水平位置偏差），1.5cm（高度偏差）。将鋼支撐的安裝高度、水平位置分别認真用紅漆标出。

3）鑿出支撐牛腿位置的地牆鋼筋，焊設支撐牛腿

鋼支撐标高、平面位置核對無誤後，為便于支撐就位及固定，應在基坑兩側地牆牆面上設置擱置裝置。擱置裝置采用2cm厚三角鋼闆焊接在地牆主筋上，每根鋼支撐兩端各設置兩個支撐牛腿，三角鋼闆與地牆主筋有效焊縫長度不小于25cm。

4)鋼支撐架設後防墜落二次保護及加固

為了避免鋼支撐在架設完畢後因各種原因發生墜落，應在鋼支撐兩端添加防 墜落二次保護及加固，使用20cm長膨脹螺栓配合1cm厚鋼闆制作吊耳打入地牆中進行固定，懸挂點設置在鋼支撐正上方1m處。之後使用φ14mm鋼絲繩将鋼支撐兩端箍緊與角鋼吊耳相連

鋼支撐牛腿與地牆連接節點詳圖

5）吊裝鋼管支撐就位

鋼管支撐吊裝設備采用50t汽車吊，為防止吊裝過程中鋼管支撐因晃動而出現吊裝安全事故，

同樣在鋼管支撐兩端系安全牽引繩，在專職指揮及牽引下平穩吊裝就位。安裝時，法蘭盤的螺栓必須擰緊，快速形成支撐。支撐鋼管與鋼管之間通過法蘭盤以及螺栓連接。當支撐長度不夠時，應加工餅狀連接管，嚴禁在活絡端處放置過多的塞鐵，影響支撐的穩定。

6）施加預應力

預應力施加應在每一根鋼支撐安裝到位後立即進行。鋼支撐安放到位後，吊車将液壓千斤頂放入活絡端頂壓位置，接通油管後開泵，按設計要求逐級施加預應力。鋼支撐安裝結束必須按設計要求及時對支撐施加預應力，預應力施加時，由于安裝的誤差難以保證支撐完全平直，所以為了施加預應力的時候為了确保支撐的安全性，應采用分級施加的方式進行。第一次施加設計值的50%，第二次施加至設計預應力值的80%，第三次施加至設計預應力值的100%，以形成一個整體穩定的圍護支撐系統。預應力施加到位後，固定活絡端，并燒焊牢固，防止支撐預應力損失後鋼楔塊掉落傷人。

7）支撐軸力複加

由于施工工期較長，鋼支撐活絡端松動；鋼支撐安裝過程中鋼管間連接不精密；基坑圍護體系的變形；下道支撐預應力施加時，基坑可能産生向坑外的反向變形，造成上道鋼支撐預應力損失等原因，造成預應力損失嚴重，必須附加預應力。鋼支撐預應力複加依據以監測反饋信息為主，以人工檢查為輔。

①監測數據檢查：監測數據檢查的目的是了解支撐軸力變化情況及圍護結構變形情況，并根據監測反饋信息提交項目部讨論，決定是否采取複加軸力措施。

②人工檢查：人工檢查的目的是了解鋼支撐的松動情況。以榔頭敲擊無軸力器的鋼支撐活絡頭塞鐵，視其松動與否決定是否複加預應力。鋼支撐架設完畢後應經常檢查支撐的平直度、連接螺栓松緊、法蘭盤的連接、支撐牛腿的焊接等，确保鋼支撐各節接管螺栓緊固、無松動，且焊縫飽滿。

8）鋼圍檩與圍護結構縫隙塞填

由于施工工藝原因，圍護結構表面難免會出現凹凸不平情況，為确保基坑圍護支撐體系的整體效果，宜将鋼圍檩與圍護結構間縫隙用細石混凝土或快凝水泥塞填。

9）鋼支撐節點施工

在基坑拐角部鋼圍檩安裝完畢後，吊裝相同規格鋼支撐，按照設計的長度及夾角與角部鋼圍檩上的綴闆焊接牢固。為了保證鋼角撐與鋼圍檩連接緊密，要求焊縫在除鏽工作完畢後進行滿焊。鋼支撐斜撐采用斜撐支座與鋼圍檩焊接，焊接采用滿焊。

斜撐支座連接示意圖

10）檢查驗收

鋼管支撐安裝完成後，班組自檢合格後報項目部驗收，項目部質檢員驗收合格後及時報請專業監理工程師檢查驗收。鋼管支撐安裝質量控制标準如下：

◆支撐水平位置允許偏差： 20mm

◆支撐兩端标高允許偏差：≤15mm

◆支撐的撓曲度允許偏差：≤1/1000

◆支撐連接質量：連接螺栓必須全部擰緊

◆支撐軸力：嚴格按照設計要求施加預應力，預加應力允許偏差±50KN,并根據監測反饋信息，按要求複加支撐軸力，複加值控制在設計預加值的110%以内。

◆每根鋼管支撐實際采用兩個牛腿，每個牛腿與地牆主筋的焊縫長度25cm，焊腳尺寸不小于1cm。

五、鋼支撐拆除

1、鋼管支撐拆除原則及條件

鋼管支撐拆除遵循先撐後拆的原則，即待澆築的闆混凝土強度達到設計強度的85%後，由班組填寫支撐拆除令經現場管理人員簽字确認，并征得監理工程師同意情況下，由項目部下達支撐拆除令後拆除。

2、支撐拆除步驟及方法：

①施加支撐軸力，卸掉活絡頭内的鋼楔（若出現因地牆變形導緻支撐軸力大于200T以上，則考慮直接割除活絡頭内的鋼楔）。

②割除三角牛腿及附加吊筋或膨脹螺栓。

3、支撐施工時空效應控制

本工程地理位置特殊，如何确保基坑安全及周邊環境安全是本工程施工的重點與難點。而确保基坑安全的措施除了圍護結構設計與施工質量，地基加固及降水效果、科學合理的挖土方案外，基坑支撐體系的設計與施工質量同樣不可忽視。基坑支撐（鋼管支撐）體系的施工質量除了支撐本身的安裝質量外，其施工的時空效應控制同樣不可忽視，通過縮短支撐安裝時間以縮短基坑開挖無支撐總暴露時間。

①支撐施工時限指标：

土方開挖至鋼支撐底以下30cm後，立即進行鋼支撐安裝施工，必須在12小時内完成鋼支撐的架設及預應力的施加。

六、質量通病及防治

1、支撐連接螺栓在施加預應力後出現松動現象

防治措施：在支撐預應力施加完成後，派專人檢查并複擰。

2、支撐偏心

防治措施：

1）加強材料進場檢查驗收，杜絕不合格支撐活絡頭投入使用。

2）通過合理拼裝支撐，控制活絡頭伸長量在20cm以内，防止活絡頭伸長量過大而引起支撐歪脖子現象出現。

3）采用填縫、調平等措施确保支撐接觸面平整，防止支撐頭偏心受力。

3、支撐預應力損失

防治措施：

1）支撐軸力施加階段，當油泵車油壓達到設計要求後需持荷穩壓3分鐘再楔入鋼楔，鋼楔楔入完成後再卸壓退頂。

2）當出現支撐預應力損失時，應根據監測結果及人工檢查結果，及時複加軸力。

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