成都地铁一号线省体育馆站钢支撑施工作业指导书.docx
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成都地铁一号线省体育馆站钢支撑施工作业指导书
成都地铁一号线省体育馆站钢支撑施工作业指导书
一、编制及施工执行依据
1、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
3、《建筑地基基础施工质量验收规范》(GB50202-2002)
4、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
5、《建筑钢结构荷载规范》(GB50009-2001)
6、建筑钢结构焊结技术规程(JGJ81-2002)
7、成都地铁1号线一期工程省体育馆站土建工程施工合同
8、成都地铁1号线一期工程施工图设计省体育馆站结构主体围护结构
9、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-86)
二、工程概况
成都地铁省体育馆站工程位于人民南路与一环路南三段交叉口处,车站主体位于人民南路西侧,总体呈南北走向。
本站是1号线与3号线的换乘站,1号线沿人民南路南北布置,3号线沿一环路东西向布置,两站在交叉口换乘,同时在交叉口处还要满足一环路方向规划的下穿隧道要求。
省体育馆站施工范围为地铁1号线YCK11+370.65~ZCK11+856.20,车站总长241.52m,南端停车线总长244.03m,其中包括4个出入口(1、2、3、4出入口)和2个风亭附属结构。
1、2号出入口及风亭在车站西侧,3、4号出入口在车站东侧。
1、2号出入口及风亭与主体结构合建,3、4号出入口在车站主体结构完工后在进行施工。
整个施工范围包含车站主体、出入口、通道、风亭以及施工范围内必要的市政道路和管线等工程和配合盾构进出站。
省体育馆站为地下二层三跨明挖框架结构车站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。
车站总长为241.52m,宽21.6~34.2m,高7.58~21.6m,顶板覆土1.319~7.8m,底板埋深15.21~22.92m,南端停车线长244.03m,宽10.2~13.45m,高6.33~9.84m,顶板覆土7.4~8.55m,底板埋深15.18~17.24m,站台形式为13m岛式站台。
车站总面积15437m2,站台有效长度120m。
三、钢支撑施工工艺
3.1土方开挖
土方开挖原则:
竖向分层,纵向分段,中部拉槽。
根据钢支撑、锚杆设计位置及现场实际等情况,拟将基坑竖向分5层,竖向分层高度根据围护结构尺寸、盾构隧道保护以及挖掘机开挖能力确定。
挖孔灌注桩施工结束后,首先进行土方开挖工作,土方开挖纵向分五层进行,第一层为现况地面至冠梁底,开挖深度为2.0m,完毕后开始进行冠梁、挡墙及压顶梁的施工,施工第一道钢支撑,钢支撑施工于冠梁上,中心位置为冠梁中心,与此同时开始进行第二层中部拉槽,槽顶边沿距两边护坡桩内侧须留置2m宽的土台,拉槽坡度为1:
0.5,,以利于挖土机进行以下土方的开挖。
开挖至第二道钢支撑下100cm,支设第二层钢支撑。
同样,第三层土方开挖至钢支撑下100cm时,支设第三层钢支撑。
施工注意事项:
1.土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖,避免挖土机械碰撞已经架设的钢支撑。
2.沿围护桩两侧各留2.0m宽平台,充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定,又可利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水,在钢支撑架设完毕后,进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。
3.基坑开挖过程中及时架设钢支撑,保证基坑正常开挖及保证在加载卸载过程中围护结构的受力符合设计。
3.2钢支撑施工
1、钢支撑设计布置:
省体育馆车站主体基坑围护结构在基坑内设置钢管支撑,为φ=600mm,δ=12mm钢管支撑体系,共设置3道,钢围檩为Ⅰ40b两根并放,钢支撑必须按照设计位置放置。
2、钢支撑施工准备:
钢支撑、围檩及装配件的加工、预埋
(1)钢支撑的加工、组装
1、钢围檩:
第一层钢支撑直接支撑于冠梁上,凿出冠梁上预埋件,与三角形钢支架相焊接,以下各层钢支撑架设于钢围檩上,钢围檩采用Ⅰ40b工字钢两根并放,围檩间采用2.0cm钢缀板连接,间距60cm。
工字钢外设1.5cm的钢外肋板,间距60cm,工字钢间设2.0cm钢内肋板(仅在钢支撑中心设)。
桩侧为1.2cm厚的通长钢板,钢支撑侧为2.0cm厚的加强钢板,围檩角部采用一块20厚钢板直角弯折与钢围檩焊接。
2、钢支撑固定端:
钢支撑固定端架设为等边直角三角形钢支座,与钢围檩间焊有一块2cm厚的加强钢板,三角形钢支架内有二块2cm厚加强钢肋,在三角形钢支架背后焊有三块2.0cm厚抗剪加强肋板。
钢支撑三角形钢支架固定端下方焊有1.2cm厚钢管支托板,两侧与三角形钢支架各焊一块加强肋板,以防钢管坠落。
3、钢支撑活动端:
活动端接头下方焊接牢固托架,保证钢支撑架设后施加预压力。
4、钢支撑活动端与钢管连接处采用法兰盘及16个高强螺栓连接,以承受钢支撑轴力。
5、在钢支撑活接头箱室两端各焊有千斤顶支托架,以便由千斤顶施加预应力,支托架采用1.2cm厚的钢板加工,主背钢板与钢管间(钢管外侧)每侧各焊有2道2.0cm厚的外肋板,以承受千斤顶方向轴力。
6、由于钢支撑较长,需分段加工,现场组合。
支撑运输前需对构件进行编号,运至现场进行拼装,组装为成型的单根钢支撑。
(2)装配件加工、预埋
钢支撑装配件加工主要有固定端和活接头,预埋件主要是支座固定连接钢筋及预埋钢板,在冠梁内预埋钢板。
3、钢支撑架设方法及流程
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。
(1)钢支撑架设流程
1、基坑开挖至第一层土下时,即冠梁下50cm后,立即放测出支撑位置线,凿出冠梁内的预埋钢板并进行牛腿支座的焊接加工,牛腿位置与支撑位置一一对应;
2、土方开挖到位后,开始吊装第一层钢支撑,施工时拟采用一台25t的吊车在基坑内架设,吊起时两端轻放在牛腿支座上,固定端与冠梁内钢板点焊,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200t的油压千斤顶施加钢支撑预加力,在活动端沿支撑两侧对称逐级加压,施加预应力为设计支撑轴力的70%,当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,开挖至其底标高后,开始安装第二层钢支撑,工序内容与第一层大体相同,所不同是:
、钢围檩支座是与围护桩相连;
、支撑两端与钢围檩相接,钢围檩与围护桩之间6cm用C30混凝土填塞密实。
、为保证施加预应力时钢围檩不会水平移动,每层钢围檩须设置抗剪凳,具体位置根据设计图纸施工。
抗剪凳位置应与实际围护桩位置相对应,凿出围护桩桩芯,与抗剪凳钢板相密贴。
其他施工工序与第一道支撑相同。
4、以下架设第三道及第四道钢支撑,施工工序及方法与第二道钢支撑相同。
(2)钢支撑架设方法
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。
2.凿出围护桩上预埋件焊接钢牛腿,其它各层钢支撑安装钢牛腿后,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。
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。
4.将活络头与钢支撑活动端端头板相焊接,组装成为成型的单根钢支撑。
5.用两台汽车吊吊放钢支撑到钢牛腿上,并用固定端旋转法使活动端较宽位置支撑于维护桩上。
6.现场拼装成一端固定一端活动的钢支撑,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。
7.为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度,在对钢支撑施加预应力前先将钢支撑自重挠度校正至水平。
8.在三角形钢支架下方焊接防坠钢板及千斤顶支托板,完成施加预应力前的各种准备。
(3)确保钢支撑稳定的技术措施
1、钢支撑拼装过程
(1)钢支撑在拼装时,轴线偏差在2cm之内,并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,同时用于微调的钢楔也要串联,防止坠落。
(2)钢支撑安装前一定要检查钢管的垂直度,若不垂直要进行矫正;然后将钢支撑安装在牛腿上,并且紧固好,必要时可在钢支撑中部架设临时支撑,确保钢支撑吊装上就只有很小的自重下挠度,便于加预应力固定。
(3)所有钢支撑装配件的钢板加工以及钢管焊接加工都必须双面满焊。
在有内肋板焊接过程中无法双面焊接的,宜采用坡口焊接方式。
2、基坑开挖过程
采用中心挖槽法或小挖掘机开挖钢支撑附近土方,防止机械碰撞支撑;采用人工配合小型机具开挖护坡桩附近土方,严禁机械开挖碰撞钢支撑和护坡桩。
(4)钢支撑拆除
1、钢支撑拆除步骤
最下层钢支撑等到车站底板结构及侧墙施工完毕,达到设计强度后拆除,以此向上,逐步拆除上一道钢支撑。
2、支撑拆除方法
钢支撑拆除应随车站结构施工进程分段分层拆除。
用20t汽车吊将钢支撑托起,在活动端设2台100t千斤顶,施加轴力至钢楔块松动,取出钢楔块,逐级卸载至取完钢楔。
最后用汽车吊将支撑吊出基坑。
四、质量保证措施
4.1钢支撑稳定的保证措施
1.基坑开挖应严格遵守“分层开挖”的原则,支撑架设与土方开挖密切配合,开挖时采用中心挖槽法开挖钢支撑附近土方,以防止机械碰撞支撑;采用人工配合小型机具开挖护坡桩附近土方,严禁机械开挖碰撞钢支撑和钻孔灌注桩,土方挖到设计标高后及时架设钢支撑并施加预应力,减少无支撑暴露时间。
2.钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一,其架设必须准确到位,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,另外,从基坑钢支撑架设至拆除的整个施工过程中,须对钢支撑严格监测,确保其稳定性。
3.钢支撑安装时,轴线偏差≤5cm,并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,同时为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度,在施加轴力前先将挠度校正至水平。
4.钢支撑安装前一定要检查加工成型的支撑是否垂直,不垂直的要进行矫正;然后将钢支撑安装在牛腿上支座上,并且紧固好。
4.2钢支撑的检验标准
1、外观检查标准
型钢项目允许偏差(mm)
截面几何尺寸±4
钢支撑侧弯矢高15
扭曲h/250且<10.0
翼板对腹板的垂直度h/100且<3.0
端部连接板对腹板的垂直度3
2、支撑构件的安装标准
项目允许偏差(mm)同一横撑中间及两端顶面任意两点的高差5.0
横撑对定位轴线的整体偏差50.0
横撑整体直线度±20.0
3、施加预应力质量检验评定标准
项目允许偏差(mm)
横撑预应力施加后轴线偏移5.0
4、钢支撑的挠度要求
钢支撑的挠度控制是支撑架设与使用过程中的关键环节,预应力施加过程中一定要注意观测,如果超出允许范围,应及时卸荷,调整处理后方可继续时施工。
钢支撑的允许挠度以计算挠度L/250为准(其中L为计算跨度),各支撑具体挠度验算详见计算书。
五、安全施工措施
钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一,其架设必须准确到位,并严格按设计要求施加预应力,并注意观测其变形,另外,从基坑钢支撑架设至拆除的整个施工过程中,须对钢支撑严格监测及防护,以确保其稳定性。
为此,特制定以下措施。
1、进入施工现场人员一律戴安全帽,并接受入场教育。
2、对施工人员加强安全施工的教育,定期进行安全检查专业安全检查。
3、钢支撑加工前由负责加工的工长对加工机械的安全操作规程及注意事项进行交底,并由机械技师对所有机械性能进行检查,合格后方可使用。
4、土方开挖时,要按标准放坡,保证基坑四周无渗水,以防桩间
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