笔架山钢支撑专项施工方案
目录
1.编制依据 (3)
2.工程概况 (3)
4.钢支撑施工原则 (4)
4.1钢支撑施工的原则 (4)
4.2钢支撑施工的可靠性 (4)
5.施工流程和施工方法 (5)
5.1土方开挖与钢支撑安装 (5)
5.2钢支撑设计布置 (5)
5.3钢支撑施工准备 (6)
5.3.1钢围檩 (6)
5.3.2钢支撑结构 (7)
5.3.3装配件加工 (7)
5.4钢支撑架设方法及流程 (7)
5.4.1钢支撑架设流程 (8)
5.4.2钢支撑架设方法 (10)
5.4.3确保钢支撑稳定的技术措施 (11)
5.4.5钢支撑反力计的安装 (12)
5.4.6钢支撑的加压 (13)
5.4.7钢支撑钢支撑拆除 (13)
6.施工安排 (13)
6.1施工人员安排 (13)
6.2施工机具安排 (14)
6.3工期计划 (14)
7.施工质量保证技术措施 (15)
8.安全、环保措施 (16)
8.1安全生产方针及目标 (16)
8.2安全生产保证体系 (17)
8.2.1安全施工管理组织机构 (17)
8.2.2 建立健全生产保证体系 (17)
8.3施工现场安全控制 (17)
8.3.1施工安全的准备 (18)
8.3.2施工机械的安全控制措施 (18)
8.3.3施工过程中的安全控制措施 (19)
8.4环境与职业安全健康技术措施 (20)
9.安全应急救援预案 (20)
9.1安全应急预案的目的 (20)
9.2应急救援预案 (20)
9.2.1应急物资准备 (21)
9.2.2应急救援行动程序 (22)
9.2.3外援联系电话 (22)
9.2.4应急救援培训与演练 (23)
9.2.5应急救援措施 (23)
1.编制依据
1.1深圳市轨道交通9号线工程笔架山主体围护结构施工设计图及设计说明；
1.2《钢结构设计规范》（GB50017-2012）；
1.3《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999(2003版);
1.4施工现场的实地踏勘资料及相关技术规范；
2.工程概况
深圳市城市轨道交通9号线工程笔架山停车场隶属于侨城东车辆段管理，位于笋岗西路、皇岗路及福田河围成的笔架山公园地块内。南北长（至出入场线设计终点）约725米，东西最宽处达118米，为地下一层多跨箱形结构，顶板覆土平均约2米，底板埋深约10.5米。本停车场设两处机动车出入口。
1.基坑概况
基坑开挖尺寸：长度约930m，宽度22-118m，基坑深度8-12m，局部加深段深度达到18m，基底大部分位于<3-5>、<6-1>、<6-2>、<11-1>中。
3.基坑围护形式
根据停车场的工程特点、地质条件、环境保护的要求，停车场主体结构的施工采用明挖顺做法，基坑围护结构采用钻孔咬合桩+锚索或内撑的支护方式。具体如下：
基坑外围采用φ1000@800mm的咬合桩，素桩与钢筋混凝土桩互相咬合200mm。
1、内支撑设计
基坑较宽处采用钻孔咬合桩+锚杆支护形式，基坑转角处采用咬合桩+内支撑支护形式；
基坑转角处采用两道混凝土支撑，截面尺寸600x800，间距约4000mm，第一道支撑最大轴力设计值为2150kN，第二道支撑最大轴力设计值为4280kN；第二道支撑的腰梁采用600X800混凝土腰梁。
基坑较窄处采用咬合桩+内支撑支护形式。
第一道支撑：标准段采用“米”字混凝土支撑，截面尺寸700x900+500x700，间距9000mm，最大轴力设计值为2600kN;冠梁采用1000X1000的钢筋混凝土梁。
第二道支撑：标准段采用?609钢支撑，壁厚16mm，间距约3000mm，最大轴
力设计值为2800kN，预加力800KN，采用2I45c组合钢腰梁;盾构井处采用700x900混凝土斜撑；腰梁采用600X1000混凝土腰梁。
第三道支撑：基坑局部加深段采用?609钢支撑，壁厚16mm，间距约3000mm，最大轴力设计值为2900kN，预加力1000KN。
第四道换撑：在盾构井附近局部加深处设置一道钢支撑换撑，采用?609钢支撑，壁厚16mm。
2、钢立柱设计
钢立柱采用4L160X160X16缀板式钢构柱。立柱基础采用直径1000mm钻孔咬合桩，桩长在基坑底以下16m，钢立柱嵌固入基桩内4m。
3.连梁设计
第一道连梁：采用钢筋混凝土连梁，截面尺寸400x600。
第二道连梁：钢支撑部分采用2工40a组合钢连梁。
第三道连梁：钢支撑部分采用2工40a组合钢连梁。
4.钢支撑施工原则
4.1钢支撑施工的原则
（1）先支撑后挖土原则:
即挖土的标高任何时候不得深于待安装钢支撑底标高下50cm。
（2）先形成体系后受力原则：
即每一根支撑杆正式受力前必须先形成横向拉结，保证压杆的稳定。
（3）先结点可靠后受力原则。
4.2钢支撑施工的可靠性
在充分体现上述三项基本原则的基础上，支撑工程其临时性措施的特点，施工中强调的是牢度可靠性，而不强调形式可观性。
4.2.1施工过程中严格按照设计图进行。
4.2.2支撑制作与挖土的关系处理：
支撑与挖土互为依存、互为前提，即挖土为支撑创造空间，支撑为挖土提供安全保证，所以挖土的控制是方案的主线条，必须注意挖土的深度控制及区域控制。
5.施工流程和施工方法
5.1土方开挖与钢支撑安装
基坑四周φ1000@800mm咬合桩进行围护，在围护桩顶设一道1000×1000mm 的钢筋混凝土围护冠梁，挖土必须考虑开挖后支撑先形成受力的前提，严禁超挖，尽量减少基坑内因暴露过长而引起位移变形。
土方开挖遵循“竖向分层，纵向分段，先支后挖”的施工原则。根据钢支撑设计位置及现场实际等情况，拟将基坑竖向分层，竖向分层高度根据围护结构尺寸及挖掘机开挖能力确定。
围护结构施工结束后，首先进行第一道冠梁、支撑施工，待支撑达到设计强度70%以上，即进行土方开挖；土方开挖一般会遵循“时空效应”原则，采用后退时分层、分段接力开挖方法，在开挖中按“分段、分层、对称、平衡、限时”五个要点，即“水平分段、竖向分层、两边对称、中间拉槽、先支后挖”的要点。土方开挖到各层钢支撑底部50cm处时，及时施作钢围檩和钢支撑并施加预应力，支撑完成才能进行下一层土方开挖。要求支撑安装及时、到位，保证基坑安全。
第一层开挖至二道腰梁部位进行砼腰梁施工。待腰梁达到设计强度后，架设第二道钢支撑；二、三层土开挖前应预留2～3米反压土体，这样既不影响后面土方开挖，也不危及到基坑安全，等支撑安装完毕，预加轴力稳定后再挖去预留的反压土体，然后进行下一步土方开挖，以此类推。
施工注意事项：
(1)土方开挖时挖土机械避免碰撞已经架设好的钢支撑。
(2)基坑开挖过程中及时按设计架设钢支撑，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。
5.2钢支撑设计布置
主体基坑围护结构在基坑内设置钢管支撑，为φ=609mm，δ=16mm壁厚的钢管支撑体系，各道钢支撑竖向布置位置如下。
(1)作用在冠梁上的砼支撑：砼支撑中心标高为13m；
(2)第二道钢支撑：钢支撑中心标高为8.5 m 、9.96m；
钢支撑中心标高为8.5 m架设范围：71-82轴线
钢支撑中心标高为9.96 m架设范围：82-99轴线
(3)第三道钢支撑：钢支撑中心标高为4.96m；
钢支撑中心标高为4.96 m架设范围：82-99轴线
(4)第四道钢支撑：钢支撑中心标高为1.91m；
钢支撑中心标高为9.96 m架设范围：89-99轴线
(5)局部倒撑：钢支撑中心标高为0.91m；
倒撑中心标高为0.91 m架设范围：94-99轴线
钢支撑平面布置图见附图一
5.3钢支撑施工准备
5.3.1钢围檩
钢围檩由2工45C工字钢组合而成，采用Q235钢，如下图示：
钢围檩大样图
5.3.2钢支撑结构
钢支撑主要由活动端头、固定端头和Φ609钢管组成，如下图示：
钢支撑直撑结构图
(1)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。
(2)钢支撑活动端与钢管连接处采用法兰盘及高强螺栓连接，以承受钢支撑轴力。
(3)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。
(4)由于有个别钢支撑较长，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。
5.3.3装配件加工
钢支撑装配件加工主要有固定端和活接头。
5.4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。支撑架设必须严格按照设计图纸进行。
钢支撑安装工艺流程图
5.4.1钢支撑架设流程
(1)基坑开挖至第一道钢支撑下80cm后，立即放测出支撑位置线，沿围护桩将钢围檩固定好，用螺栓将钢围檩支座与围护桩相连，支撑两端与钢围檩相接，在钢围檩上焊接一钢板托盘，再将端头部分安放在托盘上。钢围檩与围护桩之间用C20混凝土填塞密实，在基坑中间设有临时钢立柱，使钢支撑中间作用其上，保证钢支撑的稳定性。
在进行临时型钢梁的架设时，先要在预埋好的工字型钢上定出钢支撑底标高点，然后进行型钢梁的支座焊接施工，再将工字钢梁吊装安放在支座上，焊接牢固。详见下图：
(2)吊装钢支撑时，施工时拟采用吊车在基坑外架设，吊起时两端轻放在牛腿支座上，固定端与钢围檩钢板点焊，以防支撑水平滑动。
(3)采用100T 加压，各支撑的设计轴力和预加轴力如下（单位：KN ）：
第二道支撑71-82轴线段（支撑中心标高8.5m ）：
钢支撑设计轴力及预加力：2800/800，
第二道支撑82-99
轴线段（支撑中心标高9.96m ）：
支撑设计轴力及预加力：2800/800；
第三道支撑82-99轴线段（支撑中心标高4.96m ）：
支撑设计轴力及预加力：2900/1000；
第四道支撑89-99轴线段（支撑中心标高1.91m ）：
支撑设计轴力及预加力：2900/1000；
局部倒撑94-99轴线段（支撑中心标高0.91m ）
支撑设计轴力及预加力：2900/1000；
图2钢支撑吊装节点示意图
图1钢支撑吊装示意图汽车吊开挖线法兰盘基坑宽度围挡
（4）钢支撑与临时型钢梁连接如下图：
工字钢梁与钢支撑连接图
（5）第二道钢支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至第三道钢支撑标高下50cm后，开始安装第三、四道钢支撑，工序内容与第二道相同。
5.4.2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)各道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围护桩上。
(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。采用特制钢楔进行微调处理。
(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。
钢腰梁三角架安装示意图
5.4.3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。
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，采用坡口焊接方式，所有焊缝均要求饱满，要求焊条为E43，楔块为45号铸钢。
④钢支撑安装完毕后，将一个S形扣用膨胀螺栓连接在咬合桩主筋上，用Φ16的钢丝绳将钢支撑端头可靠栓接在在S形扣上，防止钢支撑脱落造成安全事故。
板焊接连接，保证连接质量，钢围檩与咬合桩空隙处必须用C20混凝土填平，保证支撑加力后墙体受力均匀，并且防止受力过大后发生围檩水平方向滑移。
5.4.4钢支撑架设的安装允许偏差如下：
（1）支撑两端的标高差不大于20mm及支撑长度的1/600
（2）支撑的挠曲度不大于支撑长度的1/1000
（3）支撑水平轴线偏差不大于30mm
（4）支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差:不大于30mm
（1）轴力计安装平面布置图见附图二
（2）本工程采用振弦式反力计
（GXR-1010）合格证见附件一
反力计安装步骤：
①、安装架圆形钢筒上没有开槽的一端面与
支撑的牛腿（活络头）上的钢板电焊焊接牢固，电焊时必须与钢支撑中心轴线与安装中心点对齐；
②、待冷却后，把轴力计推入焊好的安装架圆形钢筒内并用圆形钢筒上的4个M10螺丝把轴力计牢固地固定在安装架内，使支撑吊装时，不会把轴力计滑落
下来即可。
③、测量一下轴力计的初频，是否与出厂时的初频相符合，然后把轴力计的电缆妥善地绑在安装架的两翅膀内侧，使钢支撑在吊装过程中不会损伤电缆为标准。
④、钢支撑吊装到位后，即安装架的另一端（空缺的那一端）与腰梁上的钢板对上；
⑤、在施加钢支撑预应力前，把轴力计的电缆引至方便正常测量时为止，并进行轴力计的初始频率的测量，必须记录在案；
⑥、施加钢支撑预应力达设计标准后即可开始正常测量了。
5.4.6钢支撑的加压
钢支撑架设用两台100t的液压千斤顶进行施压，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压。钢支撑预加轴力分三次逐级施加。第一次施加到设计预加力的30%，第二次施加到设计设计预加力的40%，第三次施加到设计预加力的50%。预加轴力施加至设计预加力的50%后，千斤顶停止加压，在压力表读数稳定10分钟后，且预加轴力与钢支撑架设轴力监测数据一致时用钢楔子将活动端锁定。
5.4.7钢支撑钢支撑拆除
a钢支撑拆除步骤
最下层钢支撑等到底板结构及侧墙施工完毕，达到设计强度后（100%）拆除，以此向上，逐步拆除上一道钢支撑。
b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。用汽车吊将钢支撑托起，在活动端设千斤顶，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。
6.施工安排
6.1施工人员安排
项目部将对钢支撑安装及拆除施工安排以下人员进行现场施工质量及安全控制。
6.2施工机具安排
6.3工期计划
根据我部制订的总体施工计划及现场的施工进度，我部特制订了钢支撑施工计划：
2013年10月下旬开始安装第二道钢支撑；
2013年11月中旬开始安装第三道钢支撑；
2013年12月上旬开始安装第四道钢支撑；
2013年12月中旬开始安装倒撑。
因钢支撑施工与土方开挖关系密切，主要施工节点详见盾构井进度计划安排。7.施工质量保证技术措施
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咬合桩,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.钢支撑的稳定直接关系到整个基坑稳定与安全，其架设必须准确到位，并严格按设计要求施加预应力，尤其注意钢支撑的稳定性。在钢支撑撑作业时，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，轴线偏差要控制在2cm以内，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，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。
5.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1/1000为准（其中L为计算跨度）。
6.支撑应力复加以监测数据检查为主，以人工检查为辅。监测主要是测量支撑轴力变化，假若轴力值减小，应及时复加预应力。人工检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内单根松动的支撑轴力（以榔头敲击无控制点的支撑活动端钢
楔，视其松动与否决定是否复加）。复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑，监测数据支撑轴力某一阶段连续低于预应力值的支撑，应复加预应力。根据支撑轴力监测数据检查须复加预应力的，复加应力的值应不超过设计上限为准。
钢支撑质量保证体系结构图
8.安全、环保措施
8.1安全生产方针及目标
1）安全生产方针
安全生产方针：安全第一，预防为主，综合治理。
2）安全生产目标
本工程的安全生产目标是实现“六无”：无因工死亡事故，年重伤率不大于
万分之三；无拆迁工程事故和设备安装工程重伤以上（含重伤）事故；无触电、物体打击、高空坠落等事故；无重大机电设备事故、重大交通事故及火灾事故；无因施工造成地表沉陷及由此导致交通中断、通讯中断、电力中断、漏水、漏气、周边建（构）筑物的破坏等重大事故；
8.2安全生产保证体系
8.2.1安全施工管理组织机构
安全生产贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，认真贯彻上级有关安全生产工作的一切规定，建立安全生产管理体系。
成立以项目经理为组长，项目部专职安全员等为成员的安全生产领导小组，各作业班（组）设兼职安全文明施工员，形成一个强有力的安全生产管理网络体系。
8.2.2 建立健全生产保证体系
安全管理是一项系统工程，是搞好生产的重要因素，关系到国家、企业和职工的切身利益，关系到工程建设的目标的实现。因此在施工过程中必须坚决贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，建立健全安全生产保证体系和各级安全岗位责任制，责任落实到人。充分发挥各级专职安检人员的监督作用，及时发现和排除安全隐患。
广泛应用安全系数工程和事故分析方法，严格控制和防止各类伤亡事故。本工程安全生产保证体系主要由组织保证体系和监督保证体系构成。组织保证体系的主要内容有：成立项目安全领导小组，建立项目安全生产责任制，进行安全生产教育，支持班组安全制度。监督保证体系的主要内容有：施工过程的安全监督检查，安全事故的分析处理制度，安全生产奖兑现制度，安全生产保证体系组织机构见下页图。
8.3施工现场安全控制
8.3.1施工安全的准备
项目部对施工过程中可能影响安全生产的因素进行控制，确保施工生产按安全生产的规章制度、操作规程和顺序要求进行，在工程开工之前就要做好安全控制，具体以下几点：
（1）落实施工机械设备、安全设施、设备及防护用品进场的计划；
（2）落实现场施工人员；
（3）办理职工意外伤害保险。
8.3.2施工机械的安全控制措施
（1）各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须取得操作合格证，方能上岗，不准操作与证不相符的机械，不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案，专人管理，定期进行安全培训。
（2）机械设备在施工现场停放时要集中，应选择安全的停放地点，夜间应有专人看管。
（3）向机械加油时要严禁烟火。
（4）指挥施工机械作业人员，必须站在可让人了望的安全地点并应明确规定指挥联络信号。
钢支撑安全保证体系结构图
8.3.3施工过程中的安全控制措施
（1）进入施工现场人员一律戴安全帽，并接受入场教育。
（2）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。
（3）土方开挖时,要按标准放坡，保证基坑四周无渗水，以防桩间土脱落，除此基坑周边必须设置防护栏杆。
（4）钢支撑在运输过程中要注意交通安全，运输车尾应设置小红旗、警示灯等安全设备。
（5）在安装牛腿、钢围檩时一定要注意在边坡设防护栏，并同时安排专人将边坡上部将杂物清理干净，防止坠物伤人。
（6）支撑吊装时其吊车下方及支撑回转半径内严禁站人，高空作业要系安
全带。
（7）由于钢支撑跨度较大，活荷载对其影响较大，易使支撑因震动而失稳，所以严禁在其上放置各种物体及人员攀登和行走。
（8）施工中需要重点做好对钢支撑安装和使用过程中的轴线偏差及冠梁、钢围檩的位移的观测。
（9）除此要注意基坑支护结构内的水平位移及地面沉降监测，其控制范围为水平位移不大于3.0cm，地面沉降不超过2.5cm以内。
（10）施工期间，安全员全面负责安全监督工作，发现不安全因素，随时排除，并采取有效预防措施。
8.4环境与职业安全健康技术措施
（1）参作业人员，必须检查身体，犯精神病、高血压、心脏病患者及聋哑人不得作业。
（2）每次开工前必须按规定程序进行安全检查。
（3）夜间作业应悬挂示警红灯。
（4）电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断保护措施。
（5）动力及照明线须架空安设，并设置漏电保护器，机具用电要求一机一闸。
（6）场地内的电线、水管按要求统一布置，不得任意牵拉乱接。
（7）做好场内排水工作，施工废水经沉淀处理合格。
9.安全应急救援预案
依据我公司《重大安全生产事故和突发事件应急救援预案》，结合施工现场实际情况制定以下突发事件应急救援预案：
9.1安全应急预案的目的
针对潜在的事故或紧急情况，做出应急准备和响应，使其发生时能得到有效控制，最大限度地降低或减少人员伤害、财产损失和对社会造成的负面影响。9.2应急救援预案