合肥轨道交通二号线 TJ11 标石莲北路站、创新大道站
钢支撑支护施工作业指导书
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中铁十三局集团有限公司 合肥市轨道交通 2 号线土建 TJ11 标项目经理部
2014 年 4 月
合肥地铁二号线 TJ11 标石莲北路站、创新大道站 钢支撑架设作业指导书
一、施工方法 石莲北路站站基坑内竖向设置内支撑体系设置 3 道，第一道采用 800×800 钢筋混凝土
支撑，第二、三道采用 Ф609×16 钢管支撑。创新大道站基坑内竖向设置内支撑体系设置 3 道，第一道采用 800×800 钢筋混凝土支撑，第二、三道采用 Ф609×16 钢管支撑。西端头 井位置设置 4 道支撑及一道换撑，4 道支撑包括 1 道砼支撑+3 道钢管支撑，换撑为钢管支 撑，待侧墙施工后中板施工前架设。钢管支撑支于 H588*300 型钢双拼钢围檩上，钢支撑平 均纵向间距为 3m。钢支撑与钢围檩采用场外加工制作，运输至施工现场后进行地面试拼装， 验收合格后采用汽车吊+履带吊吊装安装，施工工艺流程如图 4-1 所示。
施工准备 图 1-1 钢支撑施工工艺流程
二、钢支撑加工
标高、轴线测量定位
钢支撑、围檩加工
斜钢撑支抗撑剪由墩Φ安6装09 钢管加工而成，分活动端、固定端和中间节，全部采用法兰连接。为保
牛腿支架安装定位
证钢支撑的精度、质量，所有支撑均在工厂加工制作，现场安钢装支、撑调、整围。檩进场验收
2.1 活动端
钢围檩安装
活动端示意如图 4-2 所示。
钢围檩与桩间隙回填
钢支撑安装
施加预应力
加楔形块垫紧
千斤顶卸载
图 2-1 钢支撑活动端示意图 2.2 固定端
固定端示意如图 2-3 所示。
图 2-2 钢支撑固定端示意图 2.3 中间节
中间节将固定端一头的钢板换成法兰，并使用短节进行调整。中间节示意如图 2-4 所示。
图 2-3 钢支撑中间节示意图 三、 钢支撑安装
1）施工准备 土方开挖至支撑设计标高，现场钢支撑已拼装验收合格，施工技术交底及安全技术交 底已签字；吊车已就位，进行焊接动火作业的安全手续已办理。 2）支撑定位 标出支撑点的平面位置及高程，计算出与各道支撑的高差，随着基坑土方开挖，及时 放出支撑位置，确保支撑端部中心位置偏差≤30mm。 3）焊牛腿支托 随着土方开挖，及时在钻孔桩上用 YG2 型 M24 L=285 膨胀螺栓锚固牛腿支托。根据支 撑中心位置及支撑直径，定出托架位置，进行焊接,托架采用 L100*10 角钢焊接，每隔一根 桩设置一处,保证支撑钢围檩及支撑固定端放在托架上，与支撑点重合。 4）斜撑部位安装抗剪墩 抗剪墩在每处斜撑节点处安装 2 个，抗剪墩起着将斜撑的横向轴力传递给围护桩的作 用，钢围檩施工前必须做好隐蔽验收工作。首先将桩间土方掏进 60cm，抗剪墩提前加工， 安装时保证与桩密贴；后与钢围檩焊接，抗剪墩平面布置如下图 3-5 所示。
图 3-1 抗剪墩安装示意图 5）钢围檩安装 钢围檩采用加工场分节制作，根据钢支撑间距为 3m 围檩分节长度不得小于 6m，节点位 置位于两钢支撑中心线 1/3 范围处，钢围檩角部整体制作。钢围檩采用下托上拉的形式确 保安全稳固，待牛腿支架安装后便可进行围檩安装，围檩拼装节点缝处采用钢板四面围焊 连接，钢围檩角部采用 1500×1500×20 钢板支撑上下各一道，钢支撑安装示意见图 4-6 所 示。
图 3-2 钢围檩安装示意图 6）钢围檩与桩间隙回填
为保证钢支撑与钢围檩受力均匀传递，钢围檩与桩间采用不小于 C30 微膨胀混凝土嵌
填，浇筑时人工用杵棒捣实。
7）钢支撑安装
在安装过程中，腰梁、端头及活动端的千斤顶各轴线必须在同一平面上，为确保平直，
横撑上法兰盘螺栓采用对角和分等份顺序拧紧。
基坑两侧角部斜撑安装时应对称施工，待两侧斜撑安装就位后一同施加预应力。
四、钢支撑施加预应力
每榀支撑安装时，用 2 台千斤顶对钢支撑施加预应力，对预加轴向压力的钢支撑，施
加预压力时应符合下列要求：
①对支撑施加压力的千斤顶应有可靠、准确的计量装置；
②千斤顶压力的合力点应与支撑轴线重合，千斤顶应在支撑轴线两侧对称、等距放置，
且应同步施加压力；
③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。
千斤顶的压力分三级施加：第一次施加到设计预加轴力的 30%，第二次施加到设计预加轴力
的 60%，第三次施加到设计预加轴力的 105%。预加轴力施加至设计预加轴力的 105%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。钢支撑架设在锁定时将会有轴力消减，钢支撑架设在锁定后轴
力控制为设计预加轴力的 100%。
④支撑施加压力过程中，当出现焊点开裂、局部压曲等异常情况时应卸除压力，在对
支撑的薄弱处进行加固后，方可继续施加压力；
⑤当监测的支撑压力出现损失时，应再次施加预压力。
⑥千斤顶选用：千斤顶规格 100T,油表规格 100-1.5 级，回归方程式 y=0.06701x-0.3,x
为施加预应力值（单位 KN），y 为油表读数（单位 Mpa)。预应力千斤顶与油压表计算书见表
4-1，配套校验报告见附件。
表 4-1 各断面钢支撑施加预应力值
断面
2-2 断面 1-9 轴
3-3 断面
支撑 第一道支撑 第二道支撑
第三道支撑
第四道支撑 换撑
第一道支撑
设计轴力 KN 1376 1035 2440
1690 2013 900
预加轴力 KN 油压表示值 MPa
420
29.24
700
48.94
280
19.39
280
19.39
9-21 轴
第二道支撑
1763
400
27.83
第三道支撑
1554
300
20.79
4-4 断面 21-33 轴
第一道支撑 第二道支撑 第三道支撑
590 1520 1500
400 400
27.83 27.83
5-5 断面 33-35 轴
第一道支撑 第二道支撑 第三道支撑
898 2475 2257
700 565
48.94 39.44
当施加的预应力达到设计值后，把钢板楔打入活动支撑端的活动块槽内，逐步把千斤
顶卸载，并将钢支撑螺栓再次拧紧。钢支撑安装质量标准，见表 4-2。
表 4-2 钢支撑安装质量标准表
序号
项目
1
钢支撑轴线竖向偏差
2
支撑曲线水平向偏差
3
支撑两端的标高和水平偏差
4
支撑的挠曲度
5
支撑与立柱的偏差
五、钢支撑防坠落
标准
±30mm
±30mm 不大于 20mm 和支撑长度的 1/600
不大于 1/1000 ±30mm
1）机械开挖土方时，严禁机械开挖碰撞钢支撑、钢围檩等。 2）支撑拼接采用扭矩扳手，保证法兰螺栓连接强度。拼接好支撑须经质检工程师和监 理工程师检查合格后方可安装。对千斤顶、压力表等加力设备定期校验，并制定严格的预 加力操作规程，保证预加轴力准确。 3）钢支撑、槽钢联梁跨度较大，活荷载对其影响较大，严禁在其上站立或行走，堆放 材料物品，防止钢支撑受附加荷载及振动失稳，并保证人员安全。 4）基坑开挖支护时，为预防钢支撑坠落，在预应力施加完成后，采取将固定端点焊在 端头支撑围檩上，支撑两端采用φ10mm 钢丝绳吊在基坑侧壁上的防脱落措施，如图 5-1 所 示。
图 5-1 钢支撑防坠落示意图
六、钢支撑的拆除
随着主体结构由下往上施工，当底板混凝土强度达到设计要求时拆除底层钢支撑；当 中板混凝土强度达到设计要求时拆除上一层钢支撑支撑，以此类推。钢支撑拆除时应逐级 释放需拆除的钢管支撑轴力，避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。钢 管支撑在结构板上分节拆除后，再垂直提升到地面。
七、安全质量保证措施
7.1 质量保证措施 （1）钢支撑材料设备进场应认真做好进场检查验收工作，对检验合格的材料设备应编
号登记，杜绝不合格材料设备在工程中使用。 （2）钢支撑材料断面、壁厚尺寸符合设计要求，管段外观表面平直、无严重锈蚀、扭
曲变形现象，法兰平整、垂直，螺孔无损伤，活络端完整、无损，管壁拼缝焊缝饱满、完 整。
（3）凡需焊接部位，必须按规范严格执行。焊缝必须满焊，宽度、高度满足设计要求， 焊缝表面均匀，不准有气孔、夹渣、裂缝、肉瘤等现象。
（4）钢管支撑安装前必须进行检算，要满足支撑围护结构的强度、刚度要求。钢支撑 的安装应符合《建筑安装工人安全技术规程》的有关规范和要求。
（5）在开挖和吊装下道钢支撑时，严禁碰撞已安装好的支撑。 （6）支撑安装采用地面预拼，分体吊装并架临时竖撑的方法，用专用预应力千斤顶和 配套动力箱施加预应力。严格控制支撑支座焊接质量，防止受力变形。 （7）桩间围护必须按照技术交底施工，严格控制钢筋网的牢固性和喷混凝土厚度。 （8）加强量测，设专人对支护结构的变形、位移进行观测、监控，以便及时采取有效 措施，确保结构和人员安全。 （9）每一层土方开挖至支撑标高时，应暂停开挖，安装好支撑后方可开挖。 （10）应力施加和复加是钢支撑施工的重要组成部分，也是控制基坑变形关键手段之 一。应力施加系统必须完好，油泵、千斤顶、压力表等必须经过检测标定，并在有效期内 使用。 （11）考虑到预应力施加后会有一定损失，故实际预应力施加时应提高 10%左右。预应 力施加应定期对设备标定，施工时由专人负责记录。
7.2 安全保证措施 （1）钢支撑安装前应进行检算，要满足支撑维护结构的强度、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）为防止基坑内起吊作业时碰动钢管支撑，每根钢管支撑、钢围囹要求通过钢丝绳
固定在围护桩。 （5）为了保护环境及减少围护墙的变形，保证基坑安全，一般每根支撑在挖土后 8～
24 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，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）派专人检查钢管支撑隼子，一有松动，及时进行重新加荷打隼子。专人检查钢管 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同意，由专人组织拆除。 （9）基坑内的作业为多工种立体同时作业要密切配合，互相联系，以确保安全生产。
八、文明施工、环境保护、职业健康
8.1 文明施工 严格按沈阳市文明施工管理规定及建设方的有关要求，采取有效措施将施工区域和非
施工区域明显地分割开来。 （1）实行施工现场平面管理制度，各类临时施工设施、生活设施均按经审定的施工组
织设计和总平面布置图实施。 （2）工程材料、制品构件分门别类、有条理地堆放整齐；机具设备定机定人保养，保
持运行整洁，机容正常。 （3）运输车辆进出的主干道定期洒水清扫，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。 （4）施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志，设置安全通道，并定期组织专人检
查。 （5）施工现场合理设置出入口，用混凝土进行硬化，出入口设置符合标准和规范的运
输车辆冲洗和排水设备。施工道路出入口和交叉口设置交通指令标志，夜间设置示警灯及
照明灯，保证车辆和行人的安全。 （6）施工现场设置以排水沟、集水池和污水处理场为主的临时排水系统，施工废水经
排水沟引流、集水池沉淀和污水处理场处理后，方可排到市政污水处理系统。 （7）施工现场坚持日做日清，工完场清，严禁乱堆乱放建筑垃圾。 （8）施工现场人员挂牌，持证上岗；施工人员穿戴统一的工作服。 （9）加强现场施工管理，减少对周围环境的影响。 （10）合理布置场地。各项临时设施符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水
畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。 8.2 环境保护
根据本工程施工特点，制定各种环保措施，通过审核后实施。 （1）对施工场地进行详细测量，编制出详细的场地布置图，合理布置施工场地。 （2）施工场地采用硬式围挡，施工区的材料堆放、材料加工及出料口等场地均设置围 挡封闭。 （3）对工地周围的道路派专人清扫，保持周边环境的整洁。 （4）焊接尽量安排在白天操作，减少电焊弧光污染。 （5）加工场地内的焊渣、焊条头及时清理，分类回收。 （6）噪声污染控制措施 ①施工场地噪音控制标准按《中华人民共和国建筑施工场界噪声限值》（GB12523—90） 要求执行，确保离开施工作业区边界 30m 处噪音小于 70 dB，撞击噪音最大不超过 90dB。 ②尽量选用低噪声的机械设备和工法，优先选用先进的环保机械。 ③承担夜间材料运输的车辆，进入施工现场禁止鸣笛，装卸材料时轻拿轻放，最低限 度地减少噪声扰民。 ④禁止施工人员在居民区附近和夜间施工时高声喧哗，避免人为噪声扰民。 （7）大气污染控制措施 ①不在施工现场燃烧有毒、有害和有恶臭气味的物质。 ②优先选用电动机械，尽量减少内燃机械对空气的污染。 ③焊接操作时，优先选用环保型焊条。 ④进行气割操作时，氧气表、乙炔表与气瓶连接紧密牢固，防止漏气。 8.3 职业健康 （1）劳动保护措施
①施工现场控制 施工场地及道路适时洒水，减轻扬尘污染。盖挖车站内配足通风设备，进行降温及减 少粉尘，保证作业工人的身体健康。 ②施工噪音控制 机械设备选用低噪音设备，控制噪音产生。 ③劳动防护用品发放使用 作业工人的劳动保护用品及时发放，正确使用。如焊接操作人员应穿绝缘鞋、戴护目 镜、焊接手套等。 ④吊装安全 钢围囹、钢支撑吊装时由专人指挥，并确保吊车作业半径内无人，无障碍物，吊车司 机视野开阔。 ⑤遵守用工制度 严禁雇用不满 18 周岁的童工。遵守每周 40 小时/人工作制，不延长、超时工作。保证 每一个劳动者有足够的休息时间。 （2）施工期间医疗保障措施 ①施工现场制定卫生急救措施，办公室配备保健药箱、一般常用药品及急救器材，随 时为职工提供一般性医疗服务。 ②施工现场为有毒有害作业人员配备有效的防护用品。对从事有毒有害作业人员按照 《职业病防治法》做职业健康检查。 ③施工现场冬季制定防寒措施，夏季制定防暑降温措施。 ④施工发生法定传染病和食物中毒、急性职业中毒时，在 2 小时内向事故发生所在地 所在区建设行政主管部门和卫生防疫部门报告，按照卫生防疫部门的有关规定及时进行处 理。 ⑤现场工人患有法定传染病或是病源携带者，应予以及时必要的隔离治疗，直至卫生 防疫部门证明不具有传染性时方可恢复工作。