1、市 政 道 路 与 津 山 铁 路 立 交 工 程（军 粮 城 示 范 镇 十 一 号 路 下 沉 式 地 道 ）基 坑 支 护 施 工 方 案中 铁 十 八 局 集 团津 山 立 交 项 目 经 理 部2011 年 3 月一 、 工 程 概 况1、 军 粮 城 示 范 镇 十 一 号 路 与 津 山 铁 路 、 七 大 街 相 交 时 采 用 下 沉 式 地 道的 结 构 形 式 ， 本 次 开 挖 的 基 坑 位 于 津 山 铁 路 北 侧 下 行 11m 以 外 ， 平 面 尺 寸约 为 75M*53M,占 地 约 4000 ， 开 挖 深 度 最 深 处 为 8.5m ,最 浅 处 为
2、 5m。 根据 场 地 工 程 地 质 及 水 文 地 质 条 件 ， 在 基 坑 开 挖 和 使 用 过 程 中 需 要 进 行 临 时 性基 坑 支 护 。2、 土 质 为 各 类 粉 质 黏 土 、 淤 泥 质 粉 质 黏 土 等 透 水 系 数 如 图 ，3、 表 层 地 下 水 类 型 为 潜 水 类 型 ， 潜 水 水 位 埋 藏 较 浅 ， 水 位 埋 深1.1 1.5m 左 右 ， 潜 水 位 年 变 化 幅 度 的 多 年 平 均 值 约 0.8m。4、 根 据 业 主 提 供 的 平 面 图 及 现 场 资 料 ， 基 坑 周 边 场 地 相 对 开 阔 ， 距离 既 有
3、铁 路 线 约 为 11m-86m， 基 坑 安 全 等 级 按 二 级 考 虑 。2、 钢 支 撑 受 力 验 算经 典 法 土 压 力 模 型三 、 钢 支 撑 的 撑 力 TA支 护 桩 的 长 度 为 20M， 直 径 1.25M ， 开 外 后 埋 深 约 为 11m(靠 近 既 有 线为 最 深 处 )， 土 的 平 均 摩 擦 角 =30， 平 均 重 度 为 18KN/m。由 公 式 ： Ka=tg2（ 45-30/2） =0.33Kp=tan2（ 45+30/2） =3.00得 ：Ea1=1/2X18X212X0.33KN=1309.77KN (主 动 土 土 体 压 力 )
4、Ea2=40X21X0.33KN=277.2KN(主 动 土 荷 载 压 力 )Ep=(18X112X3)/2KN=3267KN(被 动 土 压 力 )取 MB=021TA=Ea1X21/3KN+Ea2X21/2KN-EpX11/3KN计 算 的 ：TA=4.761KN（ 说 明 ： 此 计 算 考 虑 20 米 桩 加 1m 冠 梁 的 受 力 ， 以 及 地 面 车 辆 的 荷 载40kn/ ； 未 考 虑 土 体 含 水 的 压 力 ）根 据 计 算 可 知 在 本 基 坑 既 有 支 护 桩 和 冠 梁 支 护 的 情 况 下 ， 以 及 基 坑 开 挖的 坡 度 要 求 的 情 况
5、下 此 基 坑 基 坑 支 护 结 构 受 力 较 小固 采 取 如 下 方 案 ：1、 钢 管 的 选 用根 据 工 程 所 在 地 场 地 特 点 跨 度 大 （ 47 米 -50 米 ） ， 结 合 管 支 撑 的 特 性 、施 工 方 法 等 方 面 进 行 考 虑 ， 选 用 600mm 钢 管 支 撑 、 壁 厚 16mm 圆 钢 ， 圆钢 管 受 力 均 匀 ， 抗 弯 性 能 好 。沿 基 坑 的 纵 向 ： 在 支 撑 下 方 设 置 两 个 格 构 柱 ， 用 钢 楔 和 千 斤 顶 进 行 横向 支 撑 的 定 位 ， 横 向 支 撑 管 架 设 在 系 梁 上 和 钢
6、楔 与 千 斤 顶 为 一 体 系 ， 确 保 横向 支 撑 在 受 到 预 加 力 时 不 发 生 变 形 ， 使 横 向 支 撑 在 同 一 轴 心 上 。支 撑 均 支 撑 在 围 护 结 构 钢 筋 混 凝 土 冠 梁 上 ， 牛 腿 安 装 与 钢 支 撑 间 距 相符 ， 保 证 钢 支 撑 受 力 方 向 一 定 要 和 冠 梁 正 交 （ 垂 直 ） 。安 装 一 道 支 撑 节 段 ： 钢 支 撑 支 设 前 应 在 冠 梁 上 标 出 支 撑 点 位 置 做 好 托架 ， 并 保 证 钢 支 撑 与 桩 体 垂 直 和 其 自 身 的 水 平 ， 安 装 后 对 管 施 加
7、 预 加 力 ，一 般 为 设 计 轴 力 的 30 50%。 支 撑 钢 管 按 基 坑 宽 度 现 场 进 行 拼 装 ， 拼 装 后 用大 型 吊 车 进 行 吊 装 。 格 构 柱 用 两 根 32#槽 钢 对 焊 的 系 梁 连 接 成 一 体 ， 确 保横 向 支 撑 管 在 受 到 预 加 力 时 不 发 生 变 形 ， 并 使 横 向 支 撑 在 同 一 轴 心 上 。 用千 斤 顶 进 行 预 加 力 的 顶 推 ， 当 顶 推 完 毕 后 用 钢 楔 和 活 络 头 固 定 ， 然 后 撤 掉千 斤 顶 使 横 向 支 撑 单 独 受 力 ， 吊 装 时 人 工 和 吊 车
8、 配 合 施 工 。2、根 据 基 坑 深 度 不 同 和 宽 度 不 同 ,支 撑 数 量 表法 兰 盘 为 860 圆 环 170 宽 的 钢 板 环为 了 使 支 撑 钢 管 在 以 后 的 施 工 中 能 够 再 利 用 ， 本 工 程 使 用 的 支 撑 用 长度 主 要 为 6m、 5m、 0.2m 的 三 种 钢 管 进 行 拼 装 用 法 兰 板 扣 接基 坑 横 向 支 撑 采 用 60016mm 支 撑 钢 管 。 根 据 基 坑 开 挖 深 度 设 置 1道 横 撑 。 横 向 支 撑 两 端 由 托 架 支 撑 ， 各 横 撑 梁 下 由 格 构 柱 支 撑 ， 格 构
9、 柱 采用 型 钢 焊 制 ， 格 构 柱 上 设 托 架 与 纵 向 支 撑 连 成 一 体 。1、 钢 管 支 撑 加 工 制 作钢 管 支 撑 在 加 工 厂 定 点 加 工 ， 采 用 分 节 加 工 法 ， 根 据 基 坑 宽 度 将 活动 端 、 固 定 端 、 标 准 管 节 拼 装 成 整 体 ， 不 同 管 节 之 间 及 管 节 与 端 头 之 间 用法 兰 联 接 ， 螺 栓 采 用 高 强 螺 栓 。 横 向 支 撑 一 端 设 置 活 塞 楔 箱 ， 以 便 施 加 预应 力 ， 钢 管 支 撑 加 工 完 成 后 ， 经 预 拼 装 ， 各 项 指 标 达 设 计
10、要 求 后 运 至 现 场 拼接 安 装 。2、 托 架 的 设 置在 基 坑 开 挖 前 在 需 要 设 置 冠 梁 预 埋 钢 筋 ， 在 相 应 位 置 焊 接 并 固 定 支撑 托 架 ， 托 架 固 定 完 成 后 上 表 面 要 在 同 一 个 平 面 ， 保 证 各 托 架 均 匀 受 力 ， 托架 采 用 L9010 角 钢 焊 接 ， 每 道 焊 口 都 要 求 满 焊 ， 保 证 连 接 牢 固 。格 构 柱 上 托 架 采 用 钢 板 焊 接 ， 钢 板 与 格 构 柱 满 焊 连 接 。 托 架 上 设 置由 槽 钢 焊 接 而 成 的 纵 向 支 撑 梁 ， 支 撑
11、梁 上 放 置 横 撑 ， 横 撑 、 格 构 柱 及 纵 向 支撑 梁 利 用 20U 型 螺 栓 固 定 在 一 起 。3、 支 撑 安 装利 用 两 台 大 吨 位 吊 车 采 用 两 点 起 吊 法 将 拼 装 好 的 钢 支 撑 吊 放 到 已 焊 接好 的 钢 腰 梁 托 架 及 格 构 柱 的 托 架 上 ， 此 阶 段 吊 车 的 钢 丝 绳 保 持 紧 张 ， 待 钢 支撑 预 加 轴 力 完 成 后 再 松 开 。支 撑 安 装 完 成 后 把 支 撑 通 过 钢 筋 固 定 在 冠 梁 预 埋 筋 上 ， 。 安 装 完 成 后 在格 构 柱 支 撑 上 方 设 置 抱
12、箍 ， 如 有 空 隙 用 钢 楔 子 或 钢 板 塞 死 。4、 支 撑 拆 除人 工 配 合 汽 车 吊 拆 除 支 撑 体 系 ， 拆 除 时 要 缓 慢 ， 释 放 预 应 力 要 平 稳 ， 拆除 注 意 避 免 瞬 间 预 应 力 释 放 过 大 而 导 致 结 构 局 部 变 形 和 开 裂 。下 层 混 凝 土 强 度 达 到 设 计 强 度 的 100%后 ， 才 能 拆 除 其 上 支 撑 。5、 保 证 支 撑 稳 固 的 技 术 措 施在 冠 梁 上 设 预 埋 件 ， 以 便 焊 设 支 撑 托 架 托 盘 ， 加 焊 防 落 挡 块 ， 防 止支 撑 坠 落 。支
13、撑 连 接 处 保 证 密 贴 ， 防 止 钢 管 偏 心 受 压 。支 撑 的 安 装 时 间 严 格 根 据 工 况 要 求 施 工 不 得 滞 后 ， 严 格 控 制 支 撑 的 安 装所 需 基 坑 深 度 。预 应 力 施 加 时 ， 要 做 到 千 斤 顶 和 钢 管 同 心 ， 活 动 端 、 固 定 端 、 腰 梁 水 平轴 线 共 面 。加 强 施 工 监 测 ， 及 时 采 取 措 施 减 少 围 护 结 构 的 位 移 ， 必 要 时 可 以 卸 载土 体 。一 、 施 工 准 备钢 支 撑 、 腰 梁 、 牛 腿 及 配 件 加 工 。二 、 主 要 机 械 设 备 和
14、 使 用 材 料表 1设备名称 设备型号 数量20T 吊车 1 台挖掘机 1 台100T 液压千斤顶 1 台使用材料钢支撑（6m、4m、2m、1m、0.5m、0.3m、0.2m）、活络头（1.46m）、钢板、钢楔、16a、40B 工、9010、22 钢筋、16 钢筋、40212 的钢管、M24*28.5 膨胀丝、大锤等。三 、 钢 支 撑 安 装 工 艺 流 程 图 如 下 图 所 示支护桩找平 安装腰梁 钢支撑吊装就位 预加轴力钢楔锁定 下层土方开挖四 、 施 工 质 量 要 求1、焊缝要求 满焊焊缝要求饱满，无加渣。 钢筋焊缝连接长度大于 10d，焊缝宽度大于 0.7d，厚度大于 0.3d
15、，无加渣。2、支架制作与安装 冠梁上支架采用9010，构造形式如图 2，连接部分要求满焊，支架安装间距 6m。 工具柱上支架采用16a，构造形式如图 2，连接部分要求满焊。图 2 支架构安装示意图 支撑安装安装完毕，及时使用 16 钢筋抱住支撑和支架焊接，焊缝要求满足钢筋焊接要求。4、钢支撑施工要求 每根钢支撑的配置按总长度的不同，配用一端为固定端，一端为活动端，中间段采用标准管节进行配置。钢支撑应采用两点吊装，吊点一般在离端部 0.2L 左右为宜。 钢支撑连接选用 7022 高强螺杆。要求每个空位连接。钢支撑的安装容许偏差如下：支撑两端的标高差不大于 20mm 及支撑长度的 1/600；支撑
16、挠曲度不大于支撑长度的 1/1000； 支撑水平轴线偏差不大于 30mm；支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差：30mm支撑暗转完毕后，及时检查各节点的连接情况，经确认符合要求后方可施加预压力。钢支撑两端应有可靠的支托或吊挂措施，严防因围护变形或施工撞击而产生脱落事故。 支撑安装前先在地面进行预拼装以检查支撑的平直度，拼接支撑两头中心线的偏心度控制在 2cm 以内，经检查合格的钢支撑按部位进行编号，吊车整体吊装就位，挖机配合机型安装。 钢支撑采用两台 100T 的千斤顶施加支撑轴力，顶力值有现场技术人员提供。五 、 钢 支 撑 架 设 方 法1、冠梁施工时提前放出支撑位置线，并预埋好钢板（40*
17、50），有连接筋焊接在支护桩主筋上，做好浇筑时的预埋件的保护，以防位移。2、冠梁施工完后并达到一定强度后连接固定钢板并安装牛腿，钢支撑两端的牛腿应保持同一水平位置。3、将固定好的支架在钢支撑中心位置与腰梁焊接，并与后背的加固钢筋相焊接。4、用两台汽车吊吊放钢支撑到支架上，并用固定端旋转法使活动端较宽位置支撑于压顶梁上。5、将活络头推回箱室内，拼装固定端短节钢支撑，调整长度。钢支撑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。6、为防止钢支撑在加轴力时产生过大的挠度，在对支撑施加预应力前先将钢支撑自重挠度校正至水平。六 、 施 加 轴 力 注 意 事 项钢支撑安装后立即按设
18、计值在支撑一头或二端施加第一次预应力,并检查接头拧紧螺栓。一般在第一次施加预应力后 12h 内监测预应力损失及围护结构水平位移情况,并复加预应力至设计值。施加支撑预应力应注意以下事项：1、当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时,立即在当天低温时复加预应力至设计值。2、当基坑变形的速率超过控制范围,接近警戒值,而支撑轴力未达到自身的规定值时,可增大支撑轴力来控制变形。3、当支撑的轴力接近或超过设计值时,通过增设支撑来分解轴力,提高抗变形能力,阻止基坑变形进一步增大。钢支撑拆除分段进行,当基坑内结构施做到钢支撑处时,并且此时的结构混凝土达到设计强度 85%时,便可拆卸钢支撑。在钢支撑拆卸前先施加预应力将预加力端的钢楔卸去,放散支撑轴力,然后吊出钢支撑,拆除钢围檩。七 、 钢 支 撑 拆 除支撑体系的拆除施工应注意几下几个要点：1、钢支撑拆除前，先对上钢支撑进行一次预加轴力，达到设计要求以保证基坑安全。2、逐级释放需拆除的钢管支撑轴力，拆除时应避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形，开裂。
