基坑钢支撑施工方案

基坑钢支撑施工方案

一、 工程概况：

二、编制说明及依据

编制说明：本工艺文件严格遵守设计说明中的规范和规定。为保证施工质量与安全，对安装施工过程中的所有环节提出参考意见，以便征求设计和监理指导批准后，形成明确的施工方案，指导安装施工的全过程，从而做到有章可循，达到保证质量的目的。

适用范围：本工艺适用于国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所科研楼基坑支护项目工程的钢支撑安装施工。 编制依据：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99。 三、人员配备

1. 焊工人数2~4名，负责支座及构件的现场焊接。 2. 铆工和下料工2~4名，负责下料。 3. 检验人员1名，负责现场检测、指导。

4. 调度指挥1名，负责安装过程中的现场调度、指挥。 5. 起重工4名，负责现场构件的吊装。 6. 操作熟练工4~6名，负责钢支撑的拼接安装。

三、主要工程量：钢支撑约40吨。 四、主要机具

单序号 名称 规格型号 位

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数量 用 途

1 3 汽车吊 千斤顶 25t 100T 台 只 1 2 钢构件拼装、安装 钢支撑施加轴向力 钢构件（钢支撑、托架、 4 交流弧焊机 26KVA 台 3 拉杆等）焊接 5 6 7 8 9 10 11 液压泵站1.5KW 钢尺 气割工具 测绳 高强度螺栓扳手 电锤 大锤 DBS1 30~50M 50M 套 把 套 个 把 把 把 1 1 1 1 4 1 1 施加轴向力 测量 构件现场制作下料 构件安装测量 高强度螺栓终拧 构件安装 构件安装、校正 五、钢支撑安装工艺

基坑开挖的过程，也是钢支撑和监测随时跟进的过程，及时安装钢支撑对维护基坑稳定，防止地下连续墙位移变形有着极其重要的意义。土方采用“阶梯流水式开挖”的方法，支撑体系的建立必须在土方挖除后12小时内完成。

钢支撑采用，支撑为Φ609钢管,壁厚16mm，钢管法兰材质为Q235钢。

钢支撑一端固定，一端接活络头，施加预应力后用楔形铁块将活络头打紧，支撑牢固。

钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，钢支撑的架设必须准确到位，并严格按设计图的要求施加预应力。尤其要注意斜支撑的制作、安装必须保证其稳定、强度、变形的要求。

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钢支撑施工流程：计算钢支撑长度→支撑定位放线→支撑拼装→支撑部位的围护墙表面凿平，并凿出预埋构件→支撑点安装固定件→焊接支点→安装支撑前检查→吊装→支撑就位→施加预应力→端头填充→定期检查→拆除。

第一节 材料要求

1.1钢支撑分为标准节和活接头两种形式，包括构件变形、标识、精度和孔眼等。对构件变形和缺陷超出允许偏差时应进行处理。 1.2高强度螺栓的准备

钢支撑设计用高强度螺栓连接时应根据施工要求分规格统计所需高强度螺栓的数量并配套供应至现场。应检查其出厂合格证齐全。 1.3焊接材料的准备

钢构件焊接施工之前应对焊接材料的品种、规格、性能进行检查，各项指标应符合现行国家标准和设计要求。检查焊接材料的质量合格证明文件、检验报告及中文标志等。

第二节 作业条件

2.1根据正式施工图纸及有关技术文件编制施工组织设计已审批。 2.2对使用的各种测量仪器及钢尺进行计量检查复验。

2.3根据土建提供的纵横轴线和水准点进行验线有关处理完毕。 2.4按施工平面布置图划分：材料堆放区、构件制作区、拼装区，构件按吊装顺序进场。

2.5场地要平整夯实、并设排水沟。

2.6在制作区、拼装区、安装区设置足够的电源。 2.7搭好作业操作平台，并检查牢固情况。

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2.8放好钢支撑顶纵横安装位置线及调整好标高。

2.9对参与钢结构安装人员：测工、电焊工、起重机司机、指挥工要持证上岗。

2.10检查预埋螺栓外露部分的情况，若有弯曲变形、螺牙损坏的螺栓，必须对其修正。

2.11将钢支撑、钢围檩，脚架就位轴线弹测在钢桩表面。 2.12对支撑构件标高进行找平。

第三节 钢支撑安装

3.1吊装设备的选择

钢支撑的吊装及主体结构施工拟安排25t汽车吊进行吊装施工。其施工方法见龙门吊。 3.2钢支撑安装

首先在钢桩上找水平线，在钢桩上焊接脚架，将钢围檩吊装到脚架上，再将钢支撑整体吊装到位，然后用组合千斤顶施加预加轴力，预加轴力后，钢楔子应与钢管点焊，防止脱落。

支撑架设（图2）

a. 冠梁施工时，在冠梁顶部每排钢支撑两侧各预埋2根Φ22螺纹钢吊环，与冠梁钢筋焊接。每对吊环埋入深度为cm，外露10cm。 b. 挖土至钢支撑以下50cm时，先用挖掘机将钢管撑下部地面清理平整，在钢支撑两端焊挂耳，用于把钢支撑固定在冠梁上。

c. 用龙门吊采用两点吊的方法将钢支撑放在冠梁上，根据地连墙上预埋钢板注明的钢支撑中心轴线位置、标高，人工配合使其就位。就位时由测量班用经纬仪、水准仪控制钢支撑轴线与标高的准确位置。 d. 两侧用Φ20钢丝绳将钢管撑吊在预埋在冠梁上的钢筋环上。吊绳必

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须设置在法兰内侧，并固定，防止钢支撑松脱或移动。

e. 在支撑钢管活络头一侧，架设两台QF100T-16b千斤顶，施加预应力至设计轴力的预加值，插入钢楔，将活络头固定牢固，进行下层土体的掏挖。

钢楔子千斤顶活络头钢支撑600800*800*12mm预埋钢板400

图2支撑架设

3.3支撑安装质量要求

钢支撑安装应确保支撑端头同地下墙均匀接触，必要时填充高强度细石混凝土，并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施，支撑的安装允许偏差应符合以下规定：

钢支撑轴线竖向偏差：±30mm； 支撑轴线水平向偏差：±30mm；

支撑两端的标高差：不大于20mm和支撑长度的1/600； 支撑的挠曲度：不大于1/1000。

3.4斜撑支架：端头井处支撑设计为斜向支撑，支撑角度为45度。为保证支撑钢管的端头为直角形式，在支撑端头处设三角楔形块，（其构造形式参见下图4）。三角楔形块与地连墙中预埋的钢板满焊。

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图4 斜撑三角支架示意图

对于斜撑和对撑端头与地下连续墙的连接采用预埋铁焊接，焊缝要满焊牢固，焊缝高度8mm。并应保证端头板面与支撑垂直。 3.5砼角撑施工

本工程在基坑内的阴角部位设置钢筋混凝土角撑。角撑厚度为30cm 采用C30钢筋混凝土,施工时由测量人员量测出混凝土角撑的位置,用风镐将地连墙对应部位的钢筋剔除,然后焊接混凝土角撑的钢筋,焊接完毕后进行模板支设和混凝土浇筑。 3.6钢支撑预应力施加

1）千斤顶和油泵的选用

采用QF100T-20b型特制体积小、重量轻、高压千斤顶对支撑钢管施加预应力，行程200mm,每组最大顶力200t，两个千斤一组。为使支撑工作简单，便于高空作业，施工前将油泵与千斤组压力进行标定，制作固定千斤顶的吊架，固定千斤顶吊架架立在调节头上，采用龙门吊车和汽车吊配合进行支撑钢管的吊装施工。

2）预应力施加流程

在支撑钢管活络头上设2台千斤顶，千斤顶两端均顶在长度调节端头上，然后对钢支撑施加预应力，预应力的操作顺序为：

检查计量器具 →安装千斤顶与油泵→校正顶作用点是否与支撑同心

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→施加应力→稳压→超加5%应力→丈量尺寸→穿支撑斜铁钢楔→回顶。

3）预应力的施加：

a. 本工程各道支撑的最大设计轴力及预加轴力在工程施工设计图中已给出；

b. 当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。

c. 因周边情况不尽相同，预应力的施加值也不能绝对固定，应根据现场测量的地连墙变形与支撑轴力计的数值的变化，不断总结摸索与调整，随时观测钢支撑内力。

d. 刚开始施工的时候宜采用较大的预应力值。在第一次加预应力后12h内观测预应力损失及墙体水平位移并复加预应力至设计值。当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。

e. 墙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。 f. 根据设计要求，钢支撑轴力施加应施加在设计轴力的40%~70%之间。根据现场实际情况，经与设计结合，实际轴力按设计轴力的70%。现场施工时，应根据地连墙的变形观测，作适当调整。

第四节 操作工艺

4.1工艺流程

构件运至中转仓库

构件分类检查配套 准备工作 检查设备、工具数量及完好情况 1

高强度螺栓检查

支撑件中心线及标高检查 钢支撑及活络端对接、检验、 安装钢支撑、校正 焊接轴压计 按设计要求施加轴力并固定

钢支撑管间支撑或联系梁安装

循环工序进行安装

验收

4.2构件吊装顺序

1.并列高低支撑吊装：必须先高跨安装，后低跨安装，有利于开挖的方便与安全。

2.并列大跨度与小跨度安装：必须先大跨度安装，后小跨度安装，利于开挖的方便与安全。

3.并列根数多的与根数少的安装：应先吊装根数多的，后吊装根数少的。 4.构件吊装可分为横向构件吊装（连系支撑、钢支撑等）和纵向构件吊

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装（托架、钢围檩等）两大类，在大部分施工情况下是先吊装纵向构件叫单件流水法吊装，后吊装横向构件，叫节间综合法安装（即吊车一次吊完一个节间的全部构件后再吊装下一节间的构件） 4.3单件构件安装工艺 1.钢支撑的安装工艺 a.托架板的安装方法： 1） 2） 3） 4）

用测绳检测支撑柱及预埋件轴线位置，表明相应位置。 根据设计图纸要求和测量结果备料。

按照相应位置由焊接托架、合格焊工进行焊接钢板和角撑。 检查焊缝质量及托架位置。

b.钢支撑的安装方法： 1） 2） 3）

对活络端及钢支撑进行检查。

按照相应编号组对，连接螺栓采用8.8J高强螺栓。 检查连接螺栓是否拧紧和缺少。

c.一般钢支撑弹性和刚性都很好，吊装时为了便于校正一般采用一点吊装法，常用的钢支撑吊装法有旋转法、递送法和滑行法。

5）信号指挥，分指挥必须听从总指挥。 e.钢支撑的校正

钢支撑调整。有的钢支撑直接与基础预埋件焊接连接。根据钢支撑实

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际长度，托架顶部距钢支撑底部距离，重点要保证钢托架顶部标高值，以此来控制钢支撑找平标高。 4.4.施加轴力工艺

根据设计图要求，按照公式：P=F/S计算出施加压力（P：压力表示数MPa，F：设计轴压力N，S油压顶截面积： mm2(QFT100-16B油缸直径140mm)）

如果双顶同时加力时，压力表示数应当除以2。 加力注意事项如下：

1）检查钢支撑弯曲度及两端位置。

2）检查液压泵站和液压顶连接完好，电器和液压开关控制灵活、可靠。

3）第一次加力到设计值50%后观察钢支撑变化五分钟，第二次加力到设计值80%后观察钢支撑变化五分钟，第三次加力到设计值后观察钢支撑变化五分钟，打入钢楔。

4）每根支撑施加的预应力值要记录备查。施加预应力时，要及时检查每个接点的连接情况，并做好施加预应力的记录。

5）减压时应缓慢进行，直至取出液压顶。 4.5单件构件拆除工艺 1.钢支撑的拆除方法

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1） 用液压顶在活络端处进行加压，加压的同时注意观察，钢楔处

出现缝隙时立即停止加压。 2）

取出钢楔，液压顶进行减压，减压应缓慢进行，同时严格观察

支撑和基坑的变化，如没有异常情况出现，减压至可取出液压顶为止。 3） 4）

根据甲方书面要求顺序拆除。

单根的拆除方法为：活络端处先拆，然后中间端，最后固定端。

无钢立柱的应该一次性吊装。 5）

拆除时，先用钢丝绳捆绑固定后方可拆除连接螺栓和割除相应

包箍及连接焊缝。

注意事项如下：严格控制钢丝绳的垂直度，防止拆除时造成偏转角度过大。

2、拆除下来的钢支撑及钢围檩等装车，运离施工现场。 3、清理施工现场，施工设备及人员撤离施工现场。

第五节

成品保护

5.1吊装时选择合适吊点，防止变形影响钢支撑质量。

5.2钢构件堆放场地要坚硬，构件堆放支垫点要合理，以防构件变形。

七、施工过程安全保证措施

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1）基坑开挖前和开挖时，必须做好排水工作，保持土体干燥。 2）土方开挖应随挖随撑，并支撑牢固，且施工过程中应经常检查，如有松动或变形等现象，要及时加固或更换。

3）钢支撑在安装过程中， 应防止倾覆，及时将钢支撑与预埋钢板焊接，并及时用钢筋将钢支撑吊起、固定，使其牢固。

4）现场用电必须严格执行GB50194—93、JGJ46—88等的规定，电工须持证上岗。在进行钢支撑焊接前必须对电焊机及相关设备进行严格检查，以保证焊接过程安全。其中包括：

电焊机的金属外壳必须采取保护接地或接零。接地接零电阻值应小于4Ω。

电焊机需有专用开关，并有与焊机相匹配的保护装置。

电焊机露天使用时，其下方应防潮且高于周围地面；上方设防雨罩棚和防砸设施。

5）进入施工现场必须戴安全帽，钢支撑架设人员应带安全帽，穿防滑鞋，采用长撬杠时，禁止操作人员站在支撑钢管的下方。

6）所有电器设备必须有防雨设施，并应装设端正、牢固。 7）配电箱或开关箱内的漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA，额定漏电动作时间应小于0.1s；使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品，其额定漏电动作电流不应大于15mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。

8）挖土时要随时注意地连墙的变化，如发现有异常现象应停止挖土，及时对支撑进行加固或加撑。

9）用挖土机挖土时，挖土机的作业范围内，不得进行站人或进行其他作业；且保留0.3m厚土不挖，最后由人工修挖至设计标高。

10）在坑边堆放弃土、材料和移动机械时，至少应距坑边1m以外，

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且堆放高度不得超过1.5m。

11）支撑安装注意事项

a．基坑支护结构的横撑及斜撑均在土方开挖至其设计位置后及时安装，具体安装方法为土方开挖至钢支撑下0.5m时安装支撑，安装时要保证支撑与墙面垂直（斜支撑要严格按照设计角度安装），并按设计要求对支撑施加预应力，顶紧后采用钢丝绳将钢管固定牢固，严防支撑因墙体变形和施工撞击而脱落，加固方案图7示：

1—钢板托架

图7 其他层支撑加固示意图

b．对钢支撑施加预加力时，应按设计分级加载，同时用现场监测墙体变形反馈信息决定加载速度，严格按照设计预加力执行。

c．钢支撑施加预应力后，在土方开挖施工和内部结构施工时，严密监测围护结构变形情况，发现异常及时研究并迅速采取补救措施。同时土方开挖和结构施工时，派专人负责监管支撑安全工作，坚决杜绝危害支撑安全事件的发生。

12）保证基坑稳定的措施

基坑围护体系的稳定与否，对本工程的结构施工及周围环境安全至关重要，内支撑系统预应力施加及复加显的尤为重要。因此，在该工艺施工

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过程中，拟采取以下措施来确保基坑的稳定：

a．各层土体开挖后地下墙的变形

施工过程中随时监测地连墙的变形。必要时与监理、设计随时沟通，停止作业。

b．墙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；

c．钢支撑因受其物理性能影响。对热胀冷缩反映较敏感，实际施工时，预应力在设计规定要求的基础上提高了3％～5％；

d．当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值；

13）根据工程特点，在施工以前要对吊装用的机械设备和索具、工具进行检查，如不符合安全规定不得使用。

14）起重机的行驶路线必须坚实可靠，起重机不得停置在斜坡上工作。 15）严禁超载吊装，歪拉斜吊；要尽量避免满负荷行驶，构件摆动越大，超负荷就越多，就可能发生事故。双机抬吊各起重机荷载，不允许大于额定起重能力的80%。

16）吊装作业时必须统一号令，明确指挥，密切配合。

17）高空操作人员使用的工具及安装用的零部件，应放入随身佩带的工具带内，不可随便向下丢掷。

18）钢构件应堆放整齐牢固，防止构件失稳伤人。

19）要搞好防火工作，氧气、乙炔要按规定存放使用。电焊、气割时要注意周围环境有无易燃物品后再进行工作，严防火灾发生。氧气瓶、乙炔瓶应分开存放，使用时要保持安全距离，安全距离应大于10m。

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20）在施工以前应对高空作业人员进行身体检查，对患有不宜高空作业疾病（心脏病、高血压、贫血等）的人员不得安排高空作业。

21）做好防暑降温、防寒保暖和职工劳动保护工作，合理调整工作时间，合理发放劳动用品。

22）雨雪天气尽量不要进行高空作业，如需高空作业则必须采取必要的防滑、防寒和防冻措施。遇6级以上强风、浓雾等恶劣天气，不得进行露天攀登和悬空高处作业。

23）施工前应与当地气象部门联系，了解施工期的气象资料，提前做好防台风、防雨、防冻、防寒、防高温等措施。

24）基坑周边处应设临边防护栏杆。

25）对各种使人和物有坠落危险或危及人身安全的洞口，必须设置防护栏杆，必要时铺设安全网。

26）施工时尽量避免交叉作业，如不得不交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，下层作业的位置必须处于依上层高度确定的可能坠落范围之外，不符合上述条件的应设置安全防护层。 八、基坑钢支撑应急措施

1.当监测钢支撑轴力超过设计允许范围，在征得设计、甲方、监理同意后在该支撑旁边加装一根或若干根钢支撑，以减少该区域支撑轴力，保证基坑安全。

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2.当监测钢支撑轴力突然消失，应立即停工查找原因。在征得设计、甲方、监理同意后拆除该区域一根或若干根钢支撑，避免该区域支撑脱落保证基坑人员安全。 九、危险源辨识

可能导致 作业环境 地面钢支撑高空坠落 组装 钢支撑安装 物体打击 焊接作业 十、安全生产及文明施工保证措施

1、建立安全保证体系。成立安全领导小组，设专职安全员，签定安全承包责任状，建立健全各项保障措施，落实安全教育和管理制度。 2、搞好现场安全标准化作业，挂牌施工，持证上岗，把安全工作放在首位，做到有措施、有制度、有组织、有要求、有统一指挥。 3、安装人员必须遵守当地规章制度及治安管理条例。与周围群众和睦相处，严格执行甲方及当地工作中的各项要求，注意工地环境卫生，文明施工。

触电 漏保失灵，保护零线没接 作业环境湿滑 高空坠物 电焊机一、二次电源线破损 人员触电 人员砸伤 危险因素 危险原因 的事故 临边（坑）防护损坏 人员摔伤 1

4、严禁酒后施工，不得在禁火区吸烟、动火。

5、入工作场地必须带好安全帽，高空作业人员必须系好安全带，穿防滑鞋。

6、施工过程中应注意安全用电，总电源必须安装漏电保护器，所设电线必须有条不紊，不得随便乱辅乱拉。

7、严格执行安全值班制度，每晚必须2个以上人员现场看管，严防破坏，避免丢失材料、工具影响工作。

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