钢支撑作业指导书

围护结构钢支撑施工工艺工法

1 前言

1.1工艺工法概况

钢支撑是明挖结构内支撑体系重要组成部分，每根钢支撑有多个短节钢管拼接而成，通过法兰盘进行连接，钢支撑一头安放在钢围檩的托板上，另一头通过活络头安装在对面的一侧，通过活络头用千斤顶对钢支撑按照设计要求预施加一个轴力，并对该轴力实行监控，以便掌握结构变形情况。在结构拐角处由于距离比较小，不适合架设钢支撑，可以用型钢焊接成短节的型钢支撑作为支撑体系。

1.2工艺原理

钢支撑是支撑体系的一种形式。目前较为广泛的应用于地下工程，特别是深基坑开挖工程中最为常见，它主要是将基坑一侧土压力通过钢支撑的作用，传递到另一侧，与另一侧的土压力保持平衡，从而使基坑处于安全的状态，钢支撑轴力的变化能间接的反应出基坑两侧土压力变化情况，因此可以通过对钢支撑轴力监测，正确的指导安全施工。

基坑在开挖过程中，随着深度的增大，两侧土压力也随之增大，土压力通过力的传递到围护结构上，向基坑内侧侵斜，采用刚性的型钢对撑之后，将基坑两侧的土压力很好的平衡。以达到预期效果。

2 工艺工法特点

钢支撑施工简单，适用性强，操作方便，时效性强，可周转重复使用。

3 适用范围

主要使用在地下工程、深基坑工程。

4 主要引用标准

4.1《地铁设计规范》（GB50157）

4.2《建筑基坑工程技术规范》(YB9258)

4.3《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）

4.4《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）

4.5《建筑桩基技术规范》（JGJ94）

4.6《建筑工程施工现场供用电安全规范》（BG50104）

4.7《建筑地基基础设计规范》（GB50007）

4.8《建筑钢结构焊结技术规程》(JGJ81)

5 施工方法

钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的方法、时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败。支撑架设必须严格满足设计工况要求。

5.1钢支撑拼装过程

5.1.1钢支撑在拼装时保证支撑接头的承载力符合设计要求。钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固。要有钢支撑支托措施，防止坠落。

5.1.2钢支撑安装前一定要检查钢管的平直度，若不平直要进行矫正。

5.2钢支撑架设方法

5.2.1每节段分层开挖至钢支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线及标高线。

5.2.2第一道钢支撑架设在冠梁预埋钢板上，其它各层钢支撑安装钢围檩支架牛腿后，安装加工好的钢围檩，钢支撑两端的钢围檩应保持同一水平位置。

5.2.3将焊接好的三角形钢支架在钢支撑中心位置与钢围檩相焊接，并与其背后的抗剪加强肋板相焊接。

5.2.4将厂家制作的单根支撑钢管与活接头采用高强螺栓进行现场连接，组装成为成型的单根钢支撑。

5.2.5用2台25t汽车吊或1台50t履带吊（或龙门吊）吊放钢支撑到钢支座上，并使活动端较宽位置支撑于围护桩上。

5.2.6钢支撑的长度由现场实际长度确定。微调采用特制钢楔，完成钢支撑组装的各种工作。

5.2.7为防止钢支撑在施加轴力时由于自重产生过大的挠度，在对钢支撑施加预应力时汽车吊（或龙门吊）吊装钢丝绳必须持力，不得放松。

5.2.8在钢支撑支架处焊接防坠钢板，完成施加预应力前的各种准备。

6 工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

6.1.1工艺流程图

图1 工艺流程图

6.1.2工艺施工操作顺序

1.基坑开挖至冠梁下1.5m后，立即放样出支撑位置线，此时挖掘机进行中部拉槽，同时在桩体上植筋安装三角托架以及通常扁钢。

2.托架、围檩安装焊接完毕后，开始吊装第一层钢支撑，施工时拟采用一台25t的吊车在基坑外架设（或采用龙门吊进行架设），吊起时两端轻放在支座上，固定端与冠梁预埋钢板点焊，以防支撑水平滑动；活动端微调采用特制钢楔加塞施加预应力，方法：采用两台100t 的油压千斤顶施加钢支撑预加力，在活动端逐级加压，施加预应力达到预加轴力，且压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧。

3.第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至第二道支撑底标高后，待本层土方开挖拉槽完成后开始安装第二层钢支

撑，工序内容与第一层大体相同。

6.2操作要点

6.2.1施工准备

1.材料准备：主要材料包括钢管、型钢、膨胀螺栓。材料的进场、报验等资料齐全。

2.技术准备：仔细审核图纸，编制施工方案上报监理审批，下发技术交底。

3.人员准备：管理人员及施工人员配备齐全，提前到岗，统一组织进行安全技术教育培训。特种工必须持证上岗。

4.设备准备：钢围檩加工的焊机切、割用的氧气焊、手电钻、吊车等设备齐全，吊车的吨位根据施工场地情况以及钢支撑长度、重量等综合考虑，施加预应力的千斤顶规格，根据预加轴力大小确定，但预加最大轴力不应超过千斤顶额定功率的80%。所有设备必须报验合格方可进场使用。

5.场地准备：加工场地提前规划、所有地面必须硬化处理。辅助设备配备齐全。

6.2.2施工操作要点

1.支撑架设时机

钢支撑和土方开挖是两道密不可分的工序，二者相互促进，同时也相互制约。如何选择一个合适的支撑架设时间是关系整个施工进度的关键。对于主体结构而言，结构长度较长，深度较大，上下两道钢支撑间距一般在5米左右，有利于大型挖机的流水作业。每次开挖长

度在15米左右，因此要做到支撑位置外露时就需及时架设钢支撑，以确保结构安全。

2.钢支撑架设必须准确到位，并严格按设计要求施加预应力，尤其注意斜撑的稳定性，在斜撑作业时，安装每一环节均要做到精心作业，同时钢围檩在制作、安装过程中也必须保证其稳定、强度及变形的要求。

3.连接牢固，与格构柱、围檩与围护结构连接施工

钢支撑不是单独的起到内部支撑作业，它是与格构柱、钢围檩、围护结构共同组成了一个内部支撑体系。因此他们之间必须要有一个可靠的联系方式，以确保在外力作用下能够保证结构安全。

钢支撑和格构柱的连接主要通过U型卡箍将钢支撑固定在格构柱上。连接形式如下图所示：

图2 钢支撑和格构柱的连接

钢支撑主要是分为型钢支撑和钢管支撑，因此与钢围檩连接方式也主要分为两种。型钢支撑与钢围檩采用焊接，如下图所示：