钢支撑(安装、换撑、拆除)

未成型
目录
第一章工程概况
第二章施工组织
1、施工组织管理
2、机械设备组织
3、劳动力组织
第三章施工方案
1、中间风井基坑开挖基本条件及原则
2、基坑开挖及支撑安拆总体工序安排
3、砼冠梁及首道砼支撑施工方案
4、钢支撑安装方案
5、支撑拆除方案
6、支撑构件垂直运输方案
第四章应急预案及质量、安全、文明保证措施
1、应急预案
2、施工质量保证措施
3、安全保证措施
4、文明施工与环境保护
第一章工程概况
金鸡湖中间风井为苏州轨道交通1号线工程I-T-S14标【星港街站～会展中心站～华池街站】区间盾构隧道（总长6156.92m）的一个附属工程。

金鸡湖中间风井位于苏州市工业园区金鸡湖A岛，金鸡湖总面积10768亩，湖中平均水深1.8～3.7m。

A岛位于金鸡湖北面，距离北岸最近距离480m，高出水面约2.5m，占地面积30614 m2，施工场地面积3300m2，其中中间风井占地面积342 m2。

中间风井围护结构采用Φ1200mm@1350mm钻孔灌注桩（C30混凝土，灌注桩深44.0m，共60根，在钻孔灌注桩的外侧施做一排Φ850@600三轴深层搅拌桩，幅与幅咬合850（即采用套打方式）。

基坑长度23.2m，宽度14.7m，开挖深度25m，支撑体系第一道采用钢筋砼支撑，第二～六道采用φ609mm钢管支撑。

基坑底采用Φ800mm@600的满堂旋喷桩加固至基坑底以下5m。

本专项方案涉及的支撑安拆施工部分主要概况如下：
砼支撑：第一道为C30钢筋砼支撑，冠梁和支撑同时浇筑。

钢筋混凝土支撑截面尺寸为600mm（宽）×800mm（高），冠梁截面尺寸为1200mm(宽)×1000mm(高)。

冠梁及首道支撑平面布置图如下：
图 1-1 冠梁及第一钢筋砼支撑布置示意图
钢支撑：共五道，为Φ609钢管支撑，钢管壁厚16mm。

其中，第二、三、六道为单
拼钢管支撑，第四、五道为双拼钢管支撑。

钢支撑平面布置图如下：
图1-2 第二、三、四、五、六道钢支撑布置示意图
第二章施工组织
1、施工组织管理
选择参加过地铁施工，施工经验丰富，年富力强、有责任心的中青年骨干，成立以项目经理陈万忠为中心的领导班子，下设施工技术部、物设部、安质部、财务部、计合部、综合部，现场管理组织机构见图2-1。

图2-1 中间风井开挖现场组织管理机构示意图
为了确保施工安全和质量，加强施工组织管理及工序技术衔接，施工中在落实部门岗位责任制的基础上实行行政领导、主要管理人员工地值班制度和工序技术负责制度。

基坑支撑安拆施工初步安排如下：
表2-2 基坑开挖及支撑安拆管理机构人员表
2、机械设备组织
见表2-3。

表2-3 风井基坑支撑安拆施工设备配置表
3、劳动力组织
基坑内支撑的安拆施工，起重作业较多、安全要求高，另外基坑变形受支撑安拆施工影响较为敏感，安全起见该项工作要求在白天进行、严禁夜班作业，故本项工作仅安排一班作业人员，具体安排见表2-4。

表2-4 劳动力安排表
第三章施工方案
1、中间风井基坑开挖基本条件及原则
1.1基坑开挖基本条件
（1）围护灌注桩、止水帷幕、基底高压旋喷桩加固及端头加固施工完毕。

（2）坑内疏干井和坑外降压井及观测井均已打设完毕，经检验可以正常工作。

（3）基坑监测点布置完毕，原始数据已经整理记录在案。

（4）开挖工序以前所有的工序的设备已经撤场，为开挖出土施工已经腾出场地。

（5）开挖的机械设备及自伴砼的设备材料以及钢支撑构件等均已进场，且经过检验验收合格。

（6）必要的应急救援物资已经进场。

1.2基坑开挖原则
（1）本工程基坑均采用明挖法。

基坑开挖严格按照“时空效应”理论，采用分段、分层、分块、对称、均衡、限时开挖。

（2）土方开挖必须在围护结构及顶圈梁达到设计强度的85%后方可进行。

（3）挖土前必须进行有效降水，确保水位降到基坑开挖面以下1米。

（4）土方开挖施工时，坑边20米范围内堆载控制在设计允许的20kpa以内，严禁堆放弃土和堆放重物。

（5）严格控制挖土分层厚度，确保分层边坡稳定，软土按照不大于1.5米/层控制，硬质老土适当放宽控制标准，但不大于3米/层。

（6）严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、疏干管井、水位观测井、地下墙、围护桩等结构。

（7）在坡底坡顶增设排水沟、集水井确保基坑干燥。

2、基坑开挖及支撑安拆总体工序安排
中间风井采用明挖顺做法施工，其主要施工步序为：
2.1基坑开挖及支撑安装施工工序
围护灌注桩、止水帷幕施工→→基底高压旋喷桩加固→端头加固→基坑第一层土开挖→浇筑砼冠梁和第一道钢筋混凝土支撑浇注→砼强度达到设计强度的85%后进行第二层土开挖→架设第二道钢支撑→第三层土开挖→架设第三层钢支撑→第四层土开挖→架设第四道支撑→第五层土开挖→架设第五道钢支撑→第六层土开挖→架设第六道钢支撑→最后开挖至坑底→底板垫层混凝土施工。

2.2地下室结构及支撑拆除施工工序
底板砼达到设计强度的85%后拆除第六道钢支撑→施工主体结构地下三层下段侧墙
至第五道支撑→砼强度达到设计强度的85%后换第五道撑→施工主体结构地下三层上段段侧墙及地下二层底板至第四道支撑→砼强度达到设计强度的85%后拆除第四道支撑→施工主体结构地下二层侧墙至第三道支撑→砼强度达到设计强度的85%后换第三道撑→施工主体结构地下一层底板和侧墙至第二道支撑→砼强度达到设计强度的85%后拆除第二道支撑→施工主体结构地下一层顶板→砼强度达到设计强度的85%后拆除第一道支撑→依次拆除原第三道和第五道部位换撑，覆土回填。

3、砼冠梁及首道砼支撑施工方案
中间风井第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，与桩顶冠梁同时施做（见布置图1-1），钢筋混凝土截面尺寸为600mm（宽）×800mm（高），冠梁截面尺寸为1200mm(宽)×1000mm(高)( 冠梁构造详见图3-1 所示)。

图3-1 冠梁构造图
3.1施工工艺流程
冠梁和第一道钢筋混凝土支撑施工安排在基坑地基加固完成后组织实施，冠梁和第一道钢筋混凝土支撑采用组合钢模板，现场绑扎钢筋，砼泵送入模，插入式振动器捣固密实，洒水养生。

施工工艺流程见下图3-2 。

图3-2 冠梁及首道砼支撑施工工艺流程图
3.2施工要点说明
冠梁和第一道钢筋混凝土支撑施工方法：
（1）破桩头
冠梁及砼支撑施工前，应将围护灌注桩的桩头采用风镐破除，破除桩头后要清理干净，平整。

然后用1：1水泥砂浆找平，为钢筋绑扎、支模提供平整干净的操作面。

（2）绑扎钢筋
钢筋进场时，应按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499等的规定抽取试件做力学性能试验，保证其质量符合有关标准的规定。

当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常时要对该批钢筋进行化学成份检验或其他专项检验。

凿除桩头浮浆铺设完第一道支撑及联杆的底模后，进行钢筋绑扎。

钢筋配置的级别、种类、根数、直径等必须符合设计要求。

根据弹好的圈梁和支撑的位置线划出钢筋位置线，标明钢筋间距。

按设计要求将支撑的钢筋插入圈梁内，钢筋搭接长度和同截面搭接数量要符合设计要求，保证钢筋垂直，不歪斜、倾倒、变位。

（3）模板支设
圈梁和支撑模板主要采用组合钢模板，支撑体系采用50mm×100mm方木，支撑和圈梁及支撑和联杆的交点部位采用木模板。

模板材料要保证有足够的强度，刚度和稳定性。

模板加固采用对拉螺栓和钢管配合使用，拉、顶结合的方法以保证模板稳固牢靠。

模板
拼接要平整、严密不漏浆。

模板在安装前要涂隔离剂，以利脱模。

(4)混凝土工程
圈梁和支撑混凝土采用现场自行拌制混凝土。

混凝土浇注采用砼输送泵车输送施工，混凝土抗压强度必须满足设计要求。

为保证圈梁和支撑的整体性，圈梁和支撑的钢筋绑扎和混凝土浇筑施工均同时实施，砼一次浇筑完成，不留施工缝。

混凝土浇筑完成后要及时洒水养护，洒水养护时间不少于7天。

冠梁浇筑时埋预埋件，顶面每3米预埋一根Φ20×300钢筋，作为基坑防护栏地脚筋。

施工过程中，要求混凝土拌合所用的原材料符合规范要求，并按规定进行抽检，外加剂须有合格证、准用证及复试合格证。

对钢筋、模板及时进行预检、隐检，检查拌合物在泵送、浇筑过程中有无离析现象，观察浇捣施工质量，发现问题及时纠正。

施工过程中，按照规范要求完成标养试件的制作工作，同时根据施工要求每个施工段还要完成同条件养护试件的制作工作。

混凝土试件完成后要注意及时养护、及时送检。

（5）基坑砼板角撑的施工措施
首先平整场地，垫砂石造平，按设计图尺寸、要求扎、焊钢筋网，和圈梁一起浇筑砼，且抹平。

4、钢支撑安装方案
4.1土方分层开挖条件及支撑安装施工工序安排
4.1.1土方分层开挖条件
主体基坑按照由中间向四周开挖进行。

纵向分段开挖，竖向从上到下按照支撑设置标高总体考虑分六层开挖，开挖至设计支撑位置处及时架设钢支撑。

土方出土开挖应满足以下条件方可进行：
（1）首层土方的开挖
应在冠梁及砼支撑达到设计强度的85%后方可进行开挖。

条件控制方法按照砼试块试压强度判定。

（2）二～六层土方开挖均应满足以下条件
①上道钢支撑安装完成，预应力施加工作已经完毕方可进行开挖。

条件控制方法是通过工序控制。

②坑内疏干井已经将坑内地下水位降至分层开挖面以下1米。

条件控制方法是通过坑内观测井进行水位监测控制。

③基坑各项监测数据均未达到报警值。

条件控制方法是通过基坑监测成果进行判断分析控制。

④已经开挖部位基坑侧壁止水帷幕无渗漏点，若有渗漏点应该封堵后方可开挖。

条件控制方法是通过外观按照工序程序进行控制。

⑤每层土方开挖高度控制：由于基坑较深，每道支撑间竖向层高较大，在进行每层土方开挖时，也应该控制每层土方高度。

对于软土和砂性土按照不大于1.5米/层控制，硬质老土适当放宽控制标准，但不大于3米/层，应对称均匀出土。

4.1.2支撑安装施工工序
基坑开挖及支撑安装施工的工序步骤如下表：
表3-3 开挖及支撑施工步序图
4.2钢支撑构件加工
本工程所用的钢支撑所有构件均从厂家出品，构件加工均由专业厂家完成，我方租赁使用。

4.3钢支撑架设拼装
4.3.1 钢支撑体系布置
钢支撑体系布置见示意图3-4。

图3-4 第二、三、四、五、六 道钢支撑布置示意图
4.3.2 钢支撑架设工艺流程
见图3-5 。

图3-5 钢支撑施工流程
4.3.3钢围檩架设
本工程中，围檩有两种型式，第一道支撑直接在冠梁上施做，冠梁断面为1000mm ×1200mm的钢筋混凝土结构；第二、三、四、五、六道支撑采用45b双拼工字钢围檩。

(1)钢围檩的构造图如图3-6所示。

其中斜拉筋间距为5.4m，托架间距为2.7m，均采用膨胀螺栓固定在钻孔灌注桩上。

(2)钢围檩直接放置在托架上，并用斜拉筋按图3-7所示进行加固。

(3)钻孔灌注桩与钢围檩间的间隙采用C30混凝土模筑或用C20喷射混凝土填充。

图3-6 钢围檩加工布置图
4.3.4 托架施工
（1）托架构造
托架构造图如图3-8所示。

（2）托架固定
采用M20膨胀螺栓固定详见图3-7所示。

（3）技术措施
1、托架焊接时焊缝高度必须按设计要求进行，焊缝必须饱满。

2、膨胀螺栓与钻孔灌注桩间固定时，必须先用快干水泥填充，后再将膨胀螺栓堵塞。

3、在托架与钻孔灌注桩间，用M20砂浆填充。

4、钢围檩安装前，托架的固定强度不小于设计强度的85%。

图3-8 托架构造图图3-7 钢围檩固定图
4.3.5 钢支撑架设
1、钢支撑架设时先架设腰梁，后安装钢支撑，钢支撑采25吨汽车吊架设。

腰梁与桩间60mm的通常缝隙用C30混凝土填充密实。

钢支撑与腰梁间钢筋焊接牢固，以防止支撑因围护结构变形或施工撞击而脱落。

2、开挖时实行掏槽开挖，随挖随架支撑，在支撑位置挖出来之后，迅速安装支撑并及时按设计值施加预应力。

3、在标出的支撑位置处，打设螺栓，设置托架，支撑托架安装牢固，防止支撑因围护结构变形或施工撞击而脱落。

4、架设钢支撑前，先在标出的支撑位置处，架设牢固可靠，严防支撑因围护结构变
形或施工撞击而脱落。

5、钢支撑架设时事先在基坑顶拼装，并按设计需要的钢管长度接长。

钢管接长时，在钢管接头处焊上连接法兰盘及钢肋板，对接有法兰盘的钢管使用螺栓拧紧，接长至设计长度。

钢支撑吊装采用汽车吊提升就位。

6、土方挖槽至钢腰梁位置时先设置托架，支撑托架安装牢固。

7、钢支撑预加力后，在土方开挖和结构施工时，做好监测工作，根据监测结果，发现异常及时采取补救措施。

同时，监管好钢管支撑的安全，坚决杜绝危害支撑安全事件的发生。

8、斜支撑的架设最为关键，除架设要及时外，在斜支撑端头设一圈钢围檩，并在斜支撑端头设可靠防滑措施，斜撑预埋件设置考虑垂直及水平分力的作用。

钢围檩与斜支撑的节点施工，详见图3-9所示。

图3-9 钢围檩与支撑斜交大样图
4.4预应力施加
4.4.1预应力施加程序
预应力施加程序为，先中部后两端、先对撑后斜撑。

施加流程应该按照如下程序进行控制：
钢支撑吊装就位——活络头子拉出顶住钢腰梁——千斤顶第一次施加预应力至预加值的70%——千斤顶第二次应力至预加值的100%——检查各连接点、待额定压力稳定后锲紧垫块锁定。

4.4.2预应力施加方案
4.4.2.1预应力施加值
在基坑开挖过程中对随挖随撑好的钢支撑及时施加的轴向预应力，以减小支撑不及时引起围护结构变形。

在钢支撑施工过程中，对钢支撑施加的轴向预应力值，第一道钢撑为设计轴力的50％，其它道撑为设计支撑轴力的70%（见表3-10）。

表3-10 支撑预加力表
（1）施加方法
支撑预应力分二次施加，第一次按预加值的70%预加，通过检查栓紧螺帽，无异常后（一般为应力施加过5分钟后）再施加第二次应力至预加值的100%。

预应力施加方法：钢支撑吊装到位，不要松开吊钩，将活络头子拉出顶住钢腰梁，再将2台200t液压千斤顶放入活络头子顶压位置，为方便施工并保证千斤顶顶伸力一致，千斤顶采用专用托架固定成一整体，将其骑放在活络头子上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，在活络头子中锲紧垫块，并烧焊牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装和预应力施加。

（2）注意事项
千斤顶必须有计量装置，必须标定后才能使用。

施加预应力的机具设备及仪表由专人使用和管理，并定期维护校验，正常情况下每半年校验一次，使用中发现有异常现象应重新校验。

支撑安装完毕后，应及时检查各节点的连接状况，经确认符合要求后方可施加预压
力，预压力的施加在支撑的两端同步对称进行。

预压力加至设计要求的值，应再次检查各连接点的情况，必要时应对节点进行加固，待额定压力稳定，予以锁定。

千斤顶施加预应力时，对预应力值做好记录备查。

支撑加力之前，迅速设定支撑轴力监测点，取得初始读数后加力，加力后测试实际预加力，以此控制预加力施加准确。

对钢支撑加力时，按设计分级加载和现场观测墙体加载反应决定加载速度，按设计要求预加力。

4.4.2.3复加轴向预应力
（1)在第一次加预应力后12h内观测预应力损失及桩体水平位移，并复加预应力至设计控制值。

当支撑的轴力监测值为施加轴力的70%时，须复加预应力。

（2)当昼夜温差过大，导致支撑预应力损失时，立即在当天低温时段复加预应力至设计控制值。

（3)当桩体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全度要求，施加的预应力具体数值应不超过轴力设计值的85%并请设计方复核确认。

4.5 钢支撑架设安装技术要求
（1）钢支撑规格的选用必须按设计要求或按设计轴力及《基坑工程设计规范》（DBJ08-97）要求来选用。

（2）钢支撑的安装允许偏差应符合以规定：
钢支撑曲线竖向偏差： 30㎜；
钢支撑曲线横向偏差： 30㎜；
支撑两端的标高差：不大于20㎜和支撑长度的1/600；
支撑的挠度：不大于1/1000；
（3）钢支撑就位后及时准确施加预应力，对于一级基坑按上节复加预应力的条件进行预应力复加。

（4）斜支撑和钻孔灌注桩及档土墙的连接构造必须能满足抗剪要求。

（5）为防止钢支撑失稳，钢支撑在支撑梁（格构梁）上采用U型抱箍约束钢支撑构件。

（6）支撑端面与支撑轴线不垂直时，在冠梁或腰梁上设置预埋件或采取其他构造措施以承受支撑与冠梁或腰梁间的剪力。

（7）采用钢腰梁时，应在腰梁与支护结构之间用不小于C30的细石混凝土填充，钢腰梁与钢支撑的连接节点加焊加劲板。

（8）钢支撑的腰梁分段拼接时，可采用焊接或螺栓连接，接头强度不应低于构件的截面强度。

（9）腰梁的安装节点宜设置在支撑点附近，支撑间距的1/3处，腰梁的分段长度不应小于支撑间距的3倍；
5、支撑拆除方案
5.1支撑拆除工序及拆除条件
5.1.1拆除工序
底板砼达到设计强度的85%后拆除第六道钢支撑→施工主体结构地下三层下段侧墙至第五道支撑→砼强度达到设计强度的85%后换第五道撑→施工主体结构地下三层上段段侧墙及地下二层底板至第四道支撑→砼强度达到设计强度的85%后拆除第四道支撑→施工主体结构地下二层侧墙至第三道支撑→砼强度达到设计强度的85%后换第三道撑→施工主体结构地下一层底板和侧墙至第二道支撑→砼强度达到设计强度的85%后拆除第二道支撑→施工主体结构地下一层顶板→砼强度达到设计强度的85%后拆除第一道支撑→依次拆除原第三道和第五道部位换撑，覆土回填。

5.1.2拆除条件
每道支撑拆除应具备以下条件后方可进行拆除：
（1）第一、二、四、六道拆除时，拟拆支撑所对应的地下主体结构砼强度达到设计强度的85%后方可进行。

（2）第三道和第五道拆除时，应在地下主体结构砼强度达到设计强度的85%并且换撑完成后方可进行。

（3）原第三道和第五道部位换撑拆除，应在主体结构地下一层封顶、第一道支撑拆除后进行。

（4）每道支撑或换撑拆除时，基坑监测各项数据指标均在报警值以内，即基坑处于安全可控状态。

5.2拆撑及换撑施工
5.2.1拆撑施工
支撑体系拆除的过程其实就是支撑受力“倒换”过程，即把由钢管横撑所承受的侧向土压力转至结构。

支撑拆除程序：起吊钢丝绳将支撑扣扎并稍为收紧→安放千斤顶施加顶力→撬松及拆除钢楔→解除预顶力→起吊放下钢支撑→拆除围檩和托座。

支撑体系的拆除施工应按照以下几点进行施工操作：
（1）钢支撑的拆除时间一般按设计要求进行，否则应进行替代支承结构的强度及稳定安全核算后确定。

（2）钢支撑拆除前，先对上一层钢支撑进行一次预加轴力，达到设计要求以保证基坑安全。

（3）逐级释放需拆除的钢管支撑轴力，拆除时应避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。

（4）轴力释放完后，取出所有楔块，采用两台汽车吊严密配合双吊点提升一定高度后，再拆除下方支架和托板，再将钢管支撑轻放至结构板上。

（5）钢管支撑在结构板上分节拆除后，再垂直提升到地面，及时运到堆放场进行修整。

凡构件变形超过规定要求或局部残缺的要求进行校正修补。

（6）支撑的替换与拆除应按照先角撑、次撑后主撑的顺序操作，并且对撑拆除。

（7）钢支撑的拆除除应遵循上述原则外，尚应遵循先次节点、后主节点，先次要构件后主要构件。

5.2.2换撑施工
基坑的第三道和第五道支撑部位需要进行换撑施工，换撑施工应该在地下室结构砼强度达到设计值的85%后进行。

其施工过程的实质就是将原先直接支撑在钢围檩和围护桩上的支撑杆件在相应部位的地下室结构施工完成后，再以地下室内墙为支承点设置一道替换的支撑，换撑安装好预应力施加完毕后，再将原先支撑拆除，即构成了换撑整个施工过程。

换撑施工：
换撑的安装施工可以参照本章4.3节进行。

换撑部位原支撑的拆除：
第三道和第五道原支撑拆除时，应在地下主体结构砼强度达到设计强度的85%并且
相应的换撑完成后方可进行。

该部位的原支撑在换撑完成前必须保留，其拆除应按照本章5.2.1节所述的方法进行。

6、支撑构件垂直运输方案
6.1垂直运输总体方案
支撑构件的上下岛水平运输依靠100t的运输船完成。

构件的装船和卸船依靠25吨的汽车吊完成。

吊装过程必须有专业信号工指挥吊机司机完成，在操作中应严格遵守“十不吊”原则。

6.2汽车吊作业要求
6.2.1起重机司机作业要求
（1）起重机司机专门训练,经有关部门考核合格,发给合格证,方准上岗操作,严禁无证人员操作起重设备。

（2）进行吊装作业前,吊机司机必须检查各部装置是否正常,钢缆是否符合安全规定,制定器、液压装置和安全装置是否齐全、可靠、灵敏，严禁起重机各工作部件带病运行。

（3）吊机司机必须与指挥人员密切配合，服从指挥人员的信号指挥。

操作前必须先鸣喇叭。

如发现指挥信号不清或错误时，司机有权拒绝执行；工作中，司机对任何人发出的紧急停车信号，必须立即服从，待消除不安全因素后，方能继续工作。

（4）吊机只能垂直吊起载荷，严禁拖拽尚未离地的载荷，要避免侧载。

（5）吊机在进行满负荷起吊时，禁止同时用两种或两种以上的操作动作。

起重吊臂的左右旋转角度都不能超过45°，严禁斜吊、拉吊和快速升降。

严禁吊拔埋入地面的物件，严禁强行吊拉吸贴于地面的面积较大的物体。

（6）吊机在带电线路附近工作时，应与其保持安全距离，在最大回转范围内，允许与输电线路的最近距离见下表，雨雾天气时安全距离应加大至1.5倍以上。

起重机在输电线路下通过时，必须将吊臂放下。

（7）吊机在工作时，吊钩与滑轮之间应保持一定的距离，防止卷扬过限把钢缆拉断或吊臂后翻。

在吊臂全伸变幅至最大仰角并吊钩降至最低位置时，卷扬滚筒上的钢缆应至少保留3匝以上。