鋼支撐及鋼圍囹專項方案

2021-12-21 02:55:40 字數 4251 閱讀 4093

1、基坑支護概述

螃蟹甲車站基坑

盾構工作井基坑深15.569m。採用有圍檁+支撐的支護體系,沿基坑深度方向設定五道鋼支撐,第四道為並稱,及一道換撐,牆趾落於⑥2層淤泥質粉質粘土中。

明挖段右k29+834.300~右k29+855.000,基坑深為12.956m~12.356m,沿基坑深度方向設定四道鋼支撐及一道換撐,牆趾落於⑥1層淤泥質粉質粘土中。

明挖段右k29+855.000~右k29+880.000,基坑深為12.756m~12.031m,沿基坑深度方向設定四道鋼支撐及一道換撐,牆趾落於⑥1層淤泥質粉質粘土中。

明挖段右k29+880.000~右k29+905.000,基坑深為12.031m~11.406m,沿基坑深度方向設定四道鋼支撐及一道換撐,牆趾落於⑥1層淤泥質粉質粘土中。

明挖段右k29+905.000~右k29+929.000,基坑深為11.006m~10.710m,沿基坑深度方向設定三道鋼支撐及一道換撐,牆趾落於⑥1層淤泥質粉質粘土中。

明挖段右k29+929.000~右k29+953.000,基坑深為10.

710m~10.014m,沿基坑深度方向設定三道鋼支撐及一道換撐,牆趾落於③7層粘質粉土夾粉質粘土層中。

明挖段右k29+953.000~右k29+977.000,基坑深為10.

014m~9.218m,沿基坑深度方向設定三道鋼支撐及一道換撐,牆趾落於③7層粘質粉土夾粉質粘土層中。

明挖段右k29+977.000~右k30+000.000,基坑深為9.

218m~8.551m,沿基坑深度方向設定三道鋼支撐及一道換撐,牆趾落於③7層粘質粉土夾粉質粘土層中。

明挖段右k29+300.000~右k30+010.950,自地面1:

2放坡至+3.600標高,基坑深為8.551m~8.

134m,圍護採用18.5m~17.8 mф850型鋼水泥土攪拌牆。

沿基坑深度方向設定二道鋼支撐,牆趾落於③7層粘質粉土夾粉質粘土層中。

2、工程重難點

本工程場地較為開闊,四周基本無障礙物,外圍施工場地較為理想。但根據現場的實際情況,基坑土方開挖與鋼管支撐架設施工交叉作業,對工期及安全影響較大,兼顧二者同步實施是本工程的重點。

本區間線路位於杭州市,屬於**帶季風氣候區,四季交替明顯;冬季受蒙古高壓控制,盛行西北風,以晴冷、乾燥天氣為主,是低溫少雨季節;夏季受太平洋副熱帶高壓控制,以東南風為主,海洋帶來充沛的水氣,空氣濕潤、是高溫、強光照季節;春季降水豐富,且降水時間長;秋季乾燥,冷暖變化大。

據浙江省氣象中心及杭州市氣象局資料,杭州常年平均氣溫16.2°c,極端最高氣溫為40.3°c(2023年8月1日),極端最低氣溫為-9.

2°c(2023年1月16日);歷年平均降雨量1464.2mm,年最大降雨量2356.1mm(2023年),年最小降雨量954.

6mm(2023年)。最大24小時降雨量114mm,最大3天降雨量139mm。2023年6月24日~7月1日連續降大雨五天,總降雨量達412mm。

降雨主要集中在4~6月(梅雨季)和7~9月(颱風雨季),年總降雨日130~160天。年蒸發量為1350~1472mm,其中8月份蒸發量大於降雨量。多年平均相對濕度80~82%;多年平均雷暴日數36天,最多雷暴年56天;多年平均大霧51天,最多大霧年64天;全年平均日照1899.

9小時,無霜期209天;最大積雪厚度為15cm。

夏季盛行南-西南風,年平均風速1.3-2.4m/s,冬季盛行西北風,全年主導風向以西南風和西北風為主,其頻率分為10%~25%。

全年0~3.0m/s風速所見比例為92.4%。

7~9月份易受颱風影響,據杭州氣象台實測歷史最大風速為28m/s(2023年8月),風向ese。

本區間隧道位行杭州東北部郊外廣闊的沖積平原上,河道水系密布。

二、施工部署

1、施工安排

本工程開挖土方量約5.4萬方,分2個工作區域開挖,開挖採用全面挖土作業法施工,土方開挖水平施工方向從南向北進行,豎向開挖分層進行。

盾構井及明挖段,線路里程(右)k29+820~(右)k30+016,土方開挖量約為2.8萬方,土方回填量為1.05萬方,鋼圍檁615.

954m,安裝鋼支撐575.53t,計畫開工時間為2023年7月1日,計畫完工時間為2023年8月20日。

按總體要求,土方施工階段鋼支撐的安裝工期約15天。為確保工程按期完成,前期集中人員和裝置在廠內進行鋼支撐加工,並把做好構件運輸到現場,待樁頂冠梁完成後馬上進場安裝。考慮到該工程現場加工不方便,製作部分只能在廠內全部分段製作完畢後,按施工進度分批運到現場安裝。

現場預計每天安裝四道鋼支撐(包圍檁)。另待土方完成相應的工序後進場鋼支撐的拆除和退場。整個施工流程圖如圖1-1所示:

圖1-1鋼支撐施工整體流程圖

待土方挖至每道支撐下面0.5m處,及時架設鋼管支撐。待預加撐力達到設計要求後方可繼續向下挖土。

主體結構基坑採三道φ600鋼管支撐,鋼支撐設斜角撐,斜撐水平間距為3.04m~4.5m,中間對頂鋼支撐水平間距為4.0m。

主體結構側牆施工過程中需進行鋼支撐的倒換

2、主要裝置計畫

三、施工工藝

3.1鋼支撐施工

1)、鋼支撐的製作

① 鋼材的選用:鋼材的質量和規格必須符合設計要求和施工規範,必須具有質量保證書並按有關規範進行檢驗。

② 焊條使用:按設計要求,該鋼支撐的焊條採用e43焊條。

③ 施焊人員持證上崗,上崗前必須進行考核,合格後方可上崗,並做好技術交底,以保證焊接質量。

圖4-2鋼支撐構件製作流程圖

④矯正:

a 第一次矯正:凡是變形超過以下要求的金屬材料,在放樣、劃線和號料以前必須矯正。

鋼板的區域性平整度δ:

板厚t>14mm時,δ≤1.0mm

板厚t≤14mm時,δ≤1.5mm

b 第二次矯正:在鋼材加工引起的變形(如切割以後的扭曲變形)也必須矯正。

⑤ 材料:材料的劃線必須準確清晰,材料尺寸允許偏差:

零件外形尺寸 ±1.0mm

孔距0.5mm

⑥下料:

a 切割前,應將鋼材表面切割區域內的鐵鏽、油汙清理乾淨。鋼板應放平、墊穩,割縫下面應留有空隙。

b 厚鋼板均用半自動切割機精密切割,切割後,其切割面的割紋允許偏差不大於0.2mm,邊線與號料的允許偏差為±1.0mm,斷口上下不得有裂紋和大於1.

0mm的缺稜,並應清除邊緣上的熔瘤、飛濺物等。

⑦焊前清理:

清除焊縫邊緣50mm以內的鐵鏽、氧化皮、油汙和由於切割所產生的毛刺。

⑧ 水平鋼管支撐的製作:

a 活動、固定端頭、楔塊的加工。

b 中間節的加工。焊接管端頭與法蘭盤焊接,法蘭端麵軸線垂直偏差控制在1.5mm以內,軸線偏心不大於20mm,法蘭盤加工應符合國家標準jb81-59要求。

c 鋼支撐構件加工完畢後,先除鏽後塗兩道紅丹,一道面漆。

2)、運輸及安裝

(1) 鋼支撐運輸

由於現場構件堆放場地較為充足,所以構件可以方便地用平板車進行運輸。

(2) 鋼支撐安裝

① 施工方法

鋼支撐架設與基坑土方開挖是深基坑施工密不可分的兩道關鍵工序,鋼支撐架設極具時間性和協調性,支撐架設的時間、位置及預加力的大小直接關係到深基坑的穩定性,支撐架設必須嚴格滿足設計工況的要求。將鋼管支撐拼裝成帶固定端頭的支撐單元。每根鋼支撐由活動端頭、固定端頭和中間節組成,各節由螺栓連線。

鋼支撐施工採用在基坑外拼裝成型,兩台25t吊車起吊架設,人工配合進行安裝。

② 施工工藝

鋼支撐的安裝施工工藝詳見鋼支撐的施工工藝流程圖4-3。

圖4-3鋼管支撐安裝施工工藝流程圖

鋼支撐現場安裝需用25噸汽車吊或塔吊配合吊裝。整個支撐系統的安裝應密切與土方開挖進度配合,嚴格按照土方開挖順序組織安裝施工。

單根鋼支撐安裝其結構如圖4-4所示

圖4-4鋼圍檁單組鋼支撐結構示意圖

圖中:①膨脹螺絲;②鋼圍檁;③活動端頭;④鋼支撐單元;⑤大固定端頭;⑥鋼楔;⑦小固定端頭

a 固定、活動端頭的安裝。為了保證鋼管只受垂直軸力,固定、活動端頭的面必須垂直相應預埋件中點的連線。固定端頭的安裝需用25噸汽車吊或塔吊配合吊裝。

b 中間節的安裝。測量固定、活動端頭的距離,擷取相應中間節鋼管的長度。用25噸汽車吊或塔吊吊起中間節放在中間,上緊中間節與固定端頭的螺絲。

為確保平直,法蘭螺栓應採用對角和分等分順序擰緊

c 施加預應力。鋼管支撐端部(僅一端)設預加軸力裝置,其端部構造及預加軸力方法見圖4-5所示。用2臺100t千斤頂施加預應力,當達到設計值300kn後,塞緊鋼楔塊並焊接牢固後拆除千斤頂。

千斤頂本身必須附有壓力表,使用前需在實驗室進行標定,兩台必須同步施加頂力,端頭、千斤頂各軸線要在同一平面上。

圖4-5鋼管橫支撐端部構造及預加應力方法

支撐軸力標準值表(kn)

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