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明挖隧道基坑钢支撑专项施工方案

1道混凝土支撑+2~3道钢支撑

φ850mm三轴SMW型钢搅拌桩

4K超高清电视节目制作技术实施指南(2020版)（国家广播电视总局科技司2020年5月）.pdf1道混凝土支撑+1~2道钢支撑

φ850mm三轴SMW型钢搅拌桩

隧道平面位置位于冲积平原，地势开阔，施工区域内以（0）人工填土，（1）2淤泥，（4）粉质粘土，（5）1全风化砂岩，（5）3弱风化砂岩，这些不同岩性在隧道不同区域内分布。

隧道施工区域内进口有省道S335、机场大道，隧道出口有乡村便道，交通便利。

根据隧道施组进度计划安排，冠梁及混凝土支撑计划施工时间为2016年8月28日至2017年10月28日。实际根据现场工作面情况调整。

具体根据现场实际生产情况确定，以满足正常施工需求。

设计对钢支撑进行了分段、分层设计，每段钢支撑纵向间距、层距不同，此方案中只选取部分示意（见附件1），详细平面布置图见施工设计图。

第四章钢支撑施工工艺流程及要求

见支撑体系施工工艺流程图。

2.1钢围檩加工及安装

2.2钢支撑加工及安装

钢支撑设计为φ609mm、壁厚16mm，钢支撑加工应分节制作，每节长度一般约6m，现场应根据每个横断面相应位置基坑宽度确定每道钢支撑的总长，总长为基坑宽度减去两边围檩宽度（2*0.56m），钢支撑制作总长包括活动端宽度（约0.5m），分节制作并采用法兰、螺栓拼接形成单根（总长）钢支撑，加工时对各管节进行编号并在管壁上标注长度。管节之间采用法兰盘、高强螺栓连接，每根横撑两端分别配活动端和固定端。

钢支撑的拼接采用轮式起重机在基坑外地面进行，拼接前必须平整地面，并分别在管节接头位置摆放两根方木，以便拼接时栓接操作；拼接时要到现场量取钢围檩间的实际宽度，以便进行钢支撑拼接总长的符合。

采用轮式起重机或龙门吊进行吊装。钢支撑在基坑旁预拼装完成后，吊入基坑内，固定端用螺栓连接于钢围檩上，另一端用支垫方式临时支撑，同时钢支撑与围护结构之间应通过钢丝绳软连接，组成钢支撑的防脱落设施。

1)第一道（不含第一道为混凝土支撑段）、第二道支撑预加轴力为设计轴力的50%，其余各道钢支撑预加轴力为设计轴力的60%（或固定值900KN），逐级施加。第一次施加到设计支撑预加轴力的50%，第二次施加到设计支撑预加轴力的80%，第三次施加到设计支撑预加轴力的100%，详见附件2。

2)钢支撑加力前，支撑下方不得有人员通过。根据土方开挖层不同，各层预加应力也不相同。预加轴力通过液压千斤顶对钢支撑活动端部分三次施加轴力，第一次加力到设计预加轴力值的50%后观察钢支撑变化五分钟，第二次加力到设计预加值的80%后观察钢支撑变化五分钟，第三次加力到设计预加轴力后观察钢支撑变化五分钟，在观察钢支撑正常且压力表读数稳定无异常后，同时预加轴力与钢支撑轴力监测数据一致时，用钢楔子将活动端锁定。钢支撑在锁定完成并撤除千斤顶后，将会有轴力消减，现场实际预加轴力应比设计预加轴力大3%左右，用以抵消轴力消减部分。

3)在基坑开挖中将充分利用“时空效应”，钢支撑的安装和预应力的施加宜控制在8小时以内。

2.3钢支撑、钢围檩拆除

(1)拆除钢支撑、钢围檩施工顺序：千斤顶就位→钢支撑卸力→拆除钢楔块→钢支撑吊出基坑外→分割钢围檩→拆除钢围檩，吊出基坑外→拆除钢围檩支架→清理防水基面→钢支撑、钢围檩整理存放→工完场清。

(2)拆除钢支撑、钢围檩有以下几点需要注意：

1)钢支撑卸力时，需做好安全措施，防止钢支撑突然坠落。

2)禁止暴力拆除钢围檩，致使钢围檩坠落到已施工完成的主体结构上。

3)钢支撑拆除前，主体结构需达到预定的强度，防止基坑突然变形挤压未达到预定强度的主体混凝土结构。

4)钢支撑拆除，有需要换撑的位置应按设计进行换撑。

5)钢支撑拆除即换撑过程，拆除时间按下图程序进行：

第一步：支撑安设完成，基底处理完成，准备施工主体结构：

第二步：浇筑主体结构至第四道（最下一道）钢支撑下约0.3m处，待混凝土强度达到设计强度80%后拆除第四道（最下一道）钢支撑；

第三步：继续浇筑主体结构至第三道钢支撑下约0.3m处，待混凝土强度达到设计强度80%后，架设第一道换撑钢支撑。

第四步：拆除第三道钢支撑，继续浇筑主体结构至第二道钢支撑下约0.3m处，待混凝土强度达到设计强度80%后，架设第二道换撑钢支撑。

第五步：拆除第二道支撑，完成主体结构。

3.2工法桩围护结构与钢支撑连接

3.3格构柱、联系梁与钢支撑连接

(1)焊缝表面不允许有裂纹、弧坑缩孔、焊瘤缺陷。

(2)有密性要求结构的角焊缝表面不允许有气孔，其它部位的角焊缝在焊缝长度1米的范围内，只允许有2个孔径小于1毫米的气孔。

(3)咬边不超过0.5mm，焊缝的局部咬边可以允许不超过0.7mm。咬边总长度不大于100mm，且不得大于每条焊缝总长度的30﹪。

(4)角焊缝实际焊脚尺寸应大于或等于0.9倍的设计焊角尺寸，但不得超过（k+2）mm，k为角焊缝的设计焊角尺寸。

(5)多道焊的焊道间凹槽应不超过1.5mm。

(6)两工件的切口面对接焊接时，焊缝占各工件的50℅，要求焊缝平直、均匀，无气孔、无飞溅。焊缝高度在1.5mm左右，宽度在7mm左右。

(7)所有焊缝严禁有假焊现象。

针对本工程监测的特点，除第三方监测外，我部拟建立6人组成的专业监测小组，由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力计算、分析能力的工程技术人员组成，监测组人员组成见下图。

2.监测点数量及测点的布设

采用支撑轴力计进行钢支撑轴力监测，纵向间距约100m每层布设，轴力计总数216个，轴力计安装在钢支撑的端部，用配套的轴力计安装架固定。

在拟安装轴力计位置的墙体钢板上先焊接一块250×250×250mm的加强垫板，以防止钢支撑受力后轴力计陷入钢板，影响测试结果。安装架圆形筒上设有开槽的端面与冠梁或腰梁上的钢板用电焊焊接牢固，电焊时钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。待焊接温度冷却后，把轴力计推入焊好的安装架圆形钢筒内并用钢筒上的4个M10螺丝把轴力计牢固的固定在安装架上，使支撑吊装时，不会把轴力计滑落下来即可。安装过程必须注意轴力计与钢支撑构件轴线在同一直线上，各接触面平整，确保钢支撑受力状态通过轴力计正常传递到支护结构上。

数字频率仪，钢支撑轴力计

测量采用FLJ240型振弦式反力计，又称轴力计，是一种振弦式载重传感器。振弦式传感器主要由振弦，夹紧装置，受力机构，电磁回路及信号处理等几部分组成。

振弦式传感器以张紧的钢弦作为敏感元件，其振弦的固有频率与张紧力有关。振弦式传感器正是利用振弦的固有频率随受力的大小而改变的特性将被测力转换为频率信号输出的测量元件。振弦置于永久磁场中，通过产生脉冲电流，使磁场发生变化，从而激发振弦振动。当激发脉冲断开时，振弦在磁场中的运动使线圈产生感应电动势，其频率与振弦的振动频率相同。

测量过程中用振弦读数仪测量出轴力计输出频率f，按下式求出支撑轴力。

式中K为轴力计标定系数（kN/F）；
为原始频率模数；
即实测频率模数。

在无数据异常和事故征兆的情况下，监测频率的确定见基坑监测频率表。出现异常情况或不良地质时，应增大监控量测频率。

经数据分析确认达到基本稳定后

4.监测控制标准及警戒值

现场监测成果按监测警戒值及控制允许值二级预警进行管理和控制，各监测项目控制标准由设计单位及产权单位提供。具体内容见下表。

按施工图设计要求或与产权单位、设计等协商后确定

5.监测资料的收集整理与报警处理

监控量测数据均由计算机进行处理与管理，当取得各种监测数据后，能及时进行处理，绘制各种类型的表格及曲线图，对监测结果进行回归分析，预测最终位移值，预测结构物的安全性，确定工程技术措施。因此，对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率(mm)/d等综合判断结构的安全状况，并编写周、月汇总报表，及时回馈指导施工，调整施工参数，达到安全、快速、高效施工之目的。

我们拟采用Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准，即将允许值的三分之二作为警告值，允许值的三分之一作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明是稳定的。（钢支撑轴力监测报表见附件）

具体监测数据的回馈处理程序见下图：

监测数据的回馈处理程序图

当出现超警戒不安全状态时，应立即停止施工，上报上级主管部门，同时检查复核钢支撑轴力，查出原因，各方共同制定对策，处理措施可考虑对钢支撑进行有针对性加固处理，加固基坑外土体，有必要时可适当增设钢支撑。处理完成后必须进行持续观察，确保稳定后，经监理工程师同意方可进行下道工序施工。

第六章质量保证体系及措施

杜绝施工质量一般以上事故，交验工程质量达到国家、行业质量验收标准，符合设计文件和有关技术规范要求，检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%，单位工程一次验收合格率必须到达100%，主体工程质量零缺陷。配合建设单位争创省部级、国家优质工程。

安装前支撑两端支点中心线偏心

安装后支撑两端支点中心线总偏心

3.1保证工程质量的管理措施

(1)工程开工前组织有关人员熟悉业主合同要求及其总体施工安排，创优规划，组织技术人员详细审核图纸，学习有关标准规范，为编制实施性施组及技术交底作好准备。分项工程开工前，对工班进行技术培训，以正确的施工工艺保证工程质量。

(2)工程开工前，由主管工程师向全体施工人员进行技术交底，明确该项工程的设计要求、技术标准、定位方法、几何尺寸、功能作用及与其他工程的关系、施工方法和注意事项等，使全体人员在彻底明了施工对象的情况下投入施工。

(3)加强技术管理的基础工作，施工中认真执行“三检”，严格把好“五关”。“三检”即施工前、施工中、竣工后的自检、互检和专职检查相结合的质量监督管理办法检查；“五关”为技术图纸资料复核关、测量复核关、技术交底关、工程试验关、隐蔽工程检查签证关。

(4)实行“五不施工”和“三不交接”制度

“五不施工”即：未进行技术交底不施工；图纸和技术要求不清楚不施工；测量资料未经复核不施工；材料无合格证或材料试验不合格不施工；上道工序不进行检查不施工。“三不交接”即：无自检记录不交接；未经专业人员验收合格不交接；施工记录不全不交接。

(5)施工操作者是工程质量的直接责任者，工程质量的好坏，除了设计方面的原因外，施工操作者是关键、是决定因素，施工操作者必须具有相应的操作技能，因此保证施工操作质量，就必须按不同工序的质量要求，合理解决施工技术水平问题，将有能力、有经验的技术人员安排到一线施工现场。

(6)正确处理进度和质量的关系，没有质量就没有进度，生产任务完成后必须检验质量是否合格，进度必须服从质量。

3.2对设备及材料的质量控制措施

3.3保证工程质量的技术措施

(1)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)根据工程所处环境特点和钢支撑布置形式应合理选择钢支撑的吊装设备。施工前应做好设备进场、安装、调试等工作。

(3)横撑安装前先试拼装，试拼装两端支点中心线偏心不大于20mm，安装后总偏心量不大于50mm。

(4)钢管横撑的设置时间必须严格按设计工况条件掌握，遵循先撑后挖的原则，开挖至支撑设计标高下0.5m时及时施做支撑，然后继续开挖。

(5)支撑安装完毕后及时检查各节点连接状况，经确认后方可施加轴力，预加轴力时分级施加，重复进行，加至设计值时再检查各节点连接状况。

(6)预加轴力完成后，将伸缩腿与支撑头后座之间的空隙采用钢板楔块垫塞紧密，锁定钢支撑预加轴力后再拆除千斤顶。

(7)基坑开挖过程中要采用中心挖槽法或小挖掘机开挖钢支撑附近土方，并设专人指挥，防止机械碰撞支撑，造成支撑失稳事故。

(8)施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近预警值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。

(9)现场各项原始记录必须真实、齐全。

(10)严格按照质量标准进行控制验收。

第七章安全保证体系及措施

(1)杜绝3000元及以上生产安全责任事故；

(2)杜绝一般及以上火灾事故；

(3)杜绝一般及以上特种设备责任事故；

(4)杜绝发生一般及以上人身重伤道路交通责任事故；

(5)杜绝压力容器爆炸责任事故；

(6)预防和减少台风、暴雨、洪水等自然灾害损失；

(7)责任重伤率控制在0.3‰以下；责任轻伤率控制在4‰以下；

(8)岗前安全培训率100%；专项作业安全培训率100%。

2.危险源辨识及防治措施

(1)机械作业时倾覆；要求施工中严格执行机械作业要求，司职人员经培训后方可上岗，现场施工时专人指挥。

(2)施工影响毗邻的既有建（构）筑物和设备、管线；前期做好毗邻建（构）筑物和设备、管线的现场调查，采取减震沟减小影响。

(3)机械现场组装和操作、机械作业用电及防雷；严格按照机械设备操作规程操作，遵守用电规章制度，埋设避雷设施。

(4)大风等恶劣气候条件下人员和机械安全；要求及时收听天气预报做好防护措施及停工准备。

(5)人机混合作业；施工前对施工人员进行培训，施工现场严禁无关人员进入。施工中注意施工安全，严防机械伤人事故。

(6)吊物坠落伤人：吊物时应专人指挥，按规程操作，起吊前检查吊具吊点是否可靠。

(1)建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。在安排、检查、落实施工任务的同时，必须兼顾和保证安全工作，把安全贯穿于施工全过程。对违反安全规定冒险蛮干的要勒令停工，严格执行安全一票否决制度。

(2)建立健全安全检查制度，项目安全员负责对现场施工人员进行安全生产教育和安全制度的学习，增强全体职工安全意识自我保护观念。

(3)推行安全标准化工地建设，建设合格安全工作环境，抓好现场管理，搞好文明施工。

(4)特种工作人员必须持证上岗，建立工地电工、机修工夜班值日制，加强机械、电器设备的安全运转管理；

(5)在隧道出口配备专职安全员颜剑飞、隧道进口配备专职安全员张靖，施工前必须由项目技术负责人及对安全员及参与施工的管理人员进行安全技术交底，并由安全员和工班长对现场所有工人进行现场安全技术交底，让所有人明确施工安全危险源及预防控制措施，保障安全的前提下才可进行施工，施工时，安全员在钢支撑安装、拆除、起重吊装作业必须在现场监督，确保严格按照安全排查及预防控制措施施工，及时排查隐患并消除，制止现场违章作业。

所有现场施工人员佩戴安全帽，特种作业人员佩戴专门的防护用具。对于被允许的参观者或检查人员佩戴足够的防护用具，无关人员谢绝进入施工现场。所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。现场施工道路的交叉处、过桥处以及道路转弯处设立安全标志，现场设置安全警示牌、安全规章制度牌，提醒施工人员加强安全意识，规范操作。大型机械作业时，不准许任何人在机械的回旋范围内进行任何工作。

(1)钢支撑安装前应进行检算，要满足支撑围护结构的强度、刚度要求。

(2)钢支撑的安装应符合《建筑安装工人安全技术规程》的有关规定。

(3)预加轴力完成后，应将伸缩腿与支撑头后座之间的空隙采用钢板楔块垫塞紧密，锁定钢支撑预加轴力后再拆除千斤顶。

(4)为防止基坑内施工作业时碰动钢支撑，支撑脱落，每根钢支撑、钢围檩要求通过钢丝绳固定在围护结构上。如下图：

(5)为了减少围护结构的变形，保证基坑安全，一般每根支撑在挖土后8小时内安装完毕。

(6)施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近允许值时DB21／T 3199-2019 人民防空工程标识，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。

(7)派专人检查钢支撑钢楔块，一有松动，及时进行重新加荷加力。专人检查钢支撑时，由于高空作业，需系安全带。

(8)钢支撑拆除时应经技术人员及监理人员同意，由专人组织拆除。

(9)严禁施工作业人员班前班中饮酒。

第八章文明施工、环境及水土保护管理及措施

(1)由项目经理总负责，项目副经理专职负责，作业队、班组成员参加的文明施工组织机构，将文明施工责任和义务落实到人。

(2)积极开展文明施工窗口达标活动，做到“两通三无五必须，便民利民不扰民”。

DB32／T 3616-2019标准下载(3)两通：施工现场人行道畅通；施工工地沿线单位的居民出入通道畅通。