土建圓管支撐施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為某市政道路拓寬工程K0+350~K0+650段基坑支護(hù)項(xiàng)目，基坑深度5.8m，寬度12.6m，總長(zhǎng)度300m。場(chǎng)地地質(zhì)勘察報(bào)告顯示，土層分布自上而下依次為：①素填土（厚0.5~1.2m）、②粉質(zhì)黏土（厚2.3~3.8m，γ=19.2kN/m3，c=18kPa，φ=15°）、③粉細(xì)砂（厚3.5~5.2m，γ=18.5kN/m3，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=18）、④中風(fēng)化砂巖（揭露厚度4.2m）。地下水位埋深2.8m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。1.2設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值備注基坑安全等級(jí)二級(jí)重要性系數(shù)1.0圓管支撐規(guī)格Φ609×16mmQ235B鋼管屈服強(qiáng)度235MPa支撐水平間距3.0m第一道與第二道間距2.5m鋼圍檁規(guī)格2H400×400×13×21型鋼截面慣性矩I=2×23700cm?立柱規(guī)格Φ325×10mm鋼管樁樁長(zhǎng)9.0m，入土深度6.2m1.3周邊環(huán)境基坑北側(cè)距既有建筑物6.8m，基礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ)；南側(cè)2.5m處有Φ300mm給水管線；東西兩側(cè)為施工便道。根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50497-2019要求，需對(duì)基坑坡頂位移、周邊管線沉降及地下水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織圖紙會(huì)審，編制專項(xiàng)施工方案并通過專家論證進(jìn)行支撐體系受力驗(yàn)算，包括：鋼管支撐軸向力計(jì)算：N=1850kN（第一道）、2100kN（第二道）穩(wěn)定性驗(yàn)算：長(zhǎng)細(xì)比λ=85＜[λ]=150節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度驗(yàn)算：節(jié)點(diǎn)最大應(yīng)力185MPa＜215MPa編制測(cè)量控制方案，建立三級(jí)復(fù)核制度對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，留存書面記錄2.2材料準(zhǔn)備鋼材進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收：鋼管支撐：每批抽檢3根，進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)連接螺栓：采用8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓，扭矩系數(shù)0.13~0.15焊接材料：E43型焊條，烘焙溫度350℃，保溫1h材料堆放要求：鋼管支撐需架空堆放，離地高度≥30cm鋼材存儲(chǔ)期不超過6個(gè)月，避免銹蝕不同規(guī)格材料分區(qū)存放，設(shè)置標(biāo)識(shí)牌2.3機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量技術(shù)參數(shù)汽車吊QY25K5C1臺(tái)最大起重量25t交流電焊機(jī)BX1-5004臺(tái)額定電流500A扭矩扳手STANLEYSTMT73612-8-232把扭矩范圍50~600N·m全站儀徠卡TS601臺(tái)測(cè)角精度0.5″，測(cè)距1mm+1ppm液壓千斤頂500t2臺(tái)行程200mm2.4現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地平整：清除地表障礙物，碾壓密實(shí)（壓實(shí)度≥93%）排水系統(tǒng)：設(shè)置300m臨時(shí)排水溝，配備4臺(tái)Φ150mm污水泵臨時(shí)用電：布設(shè)3條回路，總功率120kW，配備二級(jí)配電箱安全設(shè)施：基坑周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，掛密目安全網(wǎng)三、支撐體系設(shè)計(jì)3.1支撐布置平面布置：采用對(duì)撐+角撐組合形式陽(yáng)角處設(shè)置扇形支撐，半徑2.5m每50m設(shè)置一道施工通道，寬度2.0m剖面布置：第一道支撐：距地面1.0m第二道支撐：距坑底1.5m支撐與水平面夾角≤3°3.2節(jié)點(diǎn)構(gòu)造鋼管支撐連接：采用法蘭盤連接，螺栓數(shù)量16個(gè)（M24）法蘭盤厚度20mm，與鋼管滿焊連接接縫處設(shè)置5mm厚密封墊支撐與圍檁連接：采用焊接牛腿節(jié)點(diǎn)，牛腿尺寸300×200×16mm圍檁與支撐間隙采用C30細(xì)石混凝土填塞立柱節(jié)點(diǎn)：立柱頂部設(shè)置10mm厚鋼板托盤立柱與支撐采用螺栓連接，設(shè)置雙螺母防松3.3特殊部位處理管線保護(hù)區(qū)域：采用Φ200mm鋼板樁隔離防護(hù)支撐間距加密至2.0m基坑轉(zhuǎn)角處：設(shè)置八字撐，角度45°增加抗剪鍵，深度150mm施工縫位置：支撐斷開處設(shè)置剛性接頭配置4根Φ20mm加強(qiáng)鋼筋四、施工工藝4.1施工流程測(cè)量放線→基坑開挖→安裝鋼圍檁→架設(shè)第一道支撐→繼續(xù)開挖→安裝第二道支撐→基坑開挖至底→基礎(chǔ)施工→拆除第二道支撐→拆除第一道支撐4.2關(guān)鍵施工工序4.2.1支撐安裝測(cè)量定位：放出支撐軸線，誤差控制在±10mm內(nèi)用水準(zhǔn)儀控制支撐標(biāo)高，偏差≤30mm圍檁安裝：安裝前檢查基坑側(cè)壁平整度，局部超挖處用C20混凝土找平圍檁拼接采用坡口焊接，焊腳高度16mm圍檁與圍護(hù)樁間隙采用M10膨脹螺栓固定支撐吊裝：采用兩點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)位置距端部1.5m吊裝角度控制在60°~75°支撐安裝垂直度偏差≤1/1000且≤30mm4.2.2支撐預(yù)加軸力預(yù)加力值：第一道1000kN，第二道1200kN施加步驟：分3級(jí)加載：50%→80%→100%設(shè)計(jì)值每級(jí)加載后持荷10min，監(jiān)測(cè)沉降變化穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：1h內(nèi)沉降量≤0.1mm鎖定裝置：采用楔形鐵鎖定，楔緊度檢查用0.3mm塞尺不入焊接固定楔形鐵，焊縫長(zhǎng)度≥100mm4.2.3支撐拆除拆除順序：由下至上，分段拆除切割工藝：采用等離子切割，氧氣純度≥99.5%切割溫度控制在800~1000℃每段切割長(zhǎng)度≤6m，重量≤1.5t吊裝作業(yè)：設(shè)置臨時(shí)吊點(diǎn)，驗(yàn)算吊點(diǎn)強(qiáng)度采用雙機(jī)抬吊時(shí)，吊機(jī)荷載分配7:3拆除區(qū)域設(shè)置警戒區(qū)，半徑10m4.3施工監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及頻率：坡頂水平位移：1次/天，預(yù)警值30mm支撐軸力：1次/2天，預(yù)警值2100kN地下水位：1次/天，警戒水位降深2.5m數(shù)據(jù)處理：建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)臺(tái)賬，繪制變化曲線當(dāng)位移速率＞5mm/d時(shí)，加密監(jiān)測(cè)至2次/天監(jiān)測(cè)報(bào)告每周報(bào)送監(jiān)理單位五、質(zhì)量控制5.1原材料控制鋼材進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證、質(zhì)保書每批鋼管進(jìn)行3項(xiàng)檢驗(yàn)：尺寸偏差：外徑±1%，壁厚±5%彎曲度≤1.5mm/m表面缺陷：無裂紋、凹陷、銹蝕（深度≤0.5mm）焊接材料進(jìn)行烘焙記錄，使用時(shí)間≤4h5.2施工過程控制測(cè)量控制：平面位置允許偏差±50mm標(biāo)高允許偏差±30mm垂直度允許偏差1/1000焊接質(zhì)量：焊縫外觀：余高0~3mm，咬邊深度≤0.5mm無損檢測(cè)：重要節(jié)點(diǎn)10%UT探傷，Ⅱ級(jí)合格焊接工藝評(píng)定：預(yù)熱溫度80~120℃，層間溫度≤250℃預(yù)加軸力控制：壓力表定期校驗(yàn)，精度等級(jí)1.0級(jí)軸力損失補(bǔ)充：每3天復(fù)校一次，損失量＞5%時(shí)補(bǔ)加5.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法支撐中心標(biāo)高±30mm水準(zhǔn)儀測(cè)量支撐兩端高差≤20mm水準(zhǔn)儀測(cè)量支撐間距±100mm鋼尺量測(cè)螺栓扭矩±10%設(shè)計(jì)值扭矩扳手檢查焊縫高度+2mm,0焊縫檢測(cè)尺5.4質(zhì)量通病防治支撐失穩(wěn)：預(yù)防措施：控制長(zhǎng)細(xì)比，設(shè)置可靠側(cè)向約束處理方法：增設(shè)剪刀撐，調(diào)整預(yù)加軸力節(jié)點(diǎn)變形：預(yù)防措施：加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)焊接質(zhì)量，采用剛性連接處理方法：增設(shè)加勁肋，更換受損螺栓軸力損失：預(yù)防措施：采用分級(jí)加載，緩慢卸載處理方法：重新施加預(yù)加力，更換密封件六、安全措施6.1專項(xiàng)安全管理編制安全專項(xiàng)施工方案，配備3名專職安全員特種作業(yè)人員持證上崗，崗前安全培訓(xùn)不少于8學(xué)時(shí)建立安全技術(shù)交底制度，履行簽字手續(xù)6.2吊裝作業(yè)安全吊裝前檢查：吊具額定荷載≥1.5倍構(gòu)件重量鋼絲繩安全系數(shù)≥6吊鉤保險(xiǎn)裝置完好吊裝作業(yè)要求：設(shè)置警戒區(qū)，配備2名信號(hào)工風(fēng)速＞10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止吊裝構(gòu)件起吊高度超過2m時(shí)，必須使用牽引繩6.3高處作業(yè)防護(hù)操作平臺(tái)：搭設(shè)滿堂腳手架，步距1.8m，立桿間距1.5m設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿鋪腳手板作業(yè)層設(shè)置18cm高擋腳板個(gè)人防護(hù)：佩戴雙鉤安全帶，高掛低用作業(yè)人員不超過2人/m2嚴(yán)禁酒后作業(yè)、疲勞作業(yè)6.4臨時(shí)用電安全配電系統(tǒng)：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)配電箱三級(jí)配電，兩級(jí)保護(hù)漏電保護(hù)器動(dòng)作電流30mA，動(dòng)作時(shí)間0.1s焊接作業(yè)：電焊機(jī)設(shè)置防雨棚，二次線長(zhǎng)度≤30m接地電阻≤4Ω配備2個(gè)8kg干粉滅火器七、應(yīng)急預(yù)案7.1應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)成立應(yīng)急小組，由項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，下設(shè)：搶險(xiǎn)救援組：10人，配備應(yīng)急救援器材技術(shù)保障組：5人，負(fù)責(zé)方案制定醫(yī)療救護(hù)組：3人，配備急救箱后勤保障組：4人，負(fù)責(zé)物資供應(yīng)7.2常見險(xiǎn)情處置支撐失穩(wěn)事故：立即停止開挖，撤離作業(yè)人員采用500t千斤頂回頂，臨時(shí)增設(shè)鋼支撐坡頂卸載，卸載寬度2m，高度1m基坑管涌：快速回填反壓，采用級(jí)配砂石設(shè)置引流管，管徑100mm，間距500mm注漿加固：采用水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1觸電事故：立即切斷電源，使用絕緣工具施救實(shí)施心肺復(fù)蘇，撥打120急救檢查漏電保護(hù)裝置，更換故障設(shè)備7.3應(yīng)急物資儲(chǔ)備物資名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量存放位置應(yīng)急鋼支撐Φ609×16mm5根基坑兩側(cè)堆放區(qū)液壓千斤頂300t2臺(tái)設(shè)備倉(cāng)庫(kù)應(yīng)急照明1000W碘鎢燈5盞配電箱旁急救箱標(biāo)準(zhǔn)配置2個(gè)項(xiàng)目部辦公室沙袋40×60cm200個(gè)基坑周邊7.4應(yīng)急演練每月組織1次桌面演練，每季度1次實(shí)戰(zhàn)演練演練內(nèi)容包括：支撐失穩(wěn)應(yīng)急處置觸電事故救援火災(zāi)事故撲救演練后評(píng)估總結(jié)，改進(jìn)應(yīng)急預(yù)案八、施工進(jìn)度計(jì)劃8.1進(jìn)度安排工作內(nèi)容持續(xù)時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間資源配置施工準(zhǔn)備7天第1天第7天技術(shù)人員5人，工人10人第一道支撐安裝10天第8天第17天工人15人，機(jī)械4臺(tái)第二道支撐安裝8天第25天第32天工人12人，機(jī)械3臺(tái)支撐拆除12天第120天第131天工人10人，機(jī)械2臺(tái)8.2進(jìn)度保證措施資源保障：鋼材提前15天進(jìn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備備用率20%勞動(dòng)力儲(chǔ)備30%技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度模擬優(yōu)化施工順序，立體作業(yè)夜間施工辦理許可，配備足夠照明制度保障：周進(jìn)度考核，延誤分析進(jìn)度獎(jiǎng)懲制度，與績(jī)效掛鉤每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)九、環(huán)境保護(hù)措施9.1揚(yáng)塵控制施工區(qū)域設(shè)置圍擋，高度2.5m，密閉式圍擋出入口設(shè)置洗車平臺(tái)，配備高壓水槍裸土覆蓋：采用200g/m2防塵網(wǎng)，搭接寬度≥20cm灑水降塵：每天4次，干燥天氣增加至6次9.2噪聲控制噪聲源控制：破碎機(jī)設(shè)置隔音罩，降噪量≥20dB夜間施工噪聲≤55dB車輛限速20km/h，禁止鳴笛隔聲措施：高噪聲設(shè)備遠(yuǎn)離居民區(qū)布置設(shè)置隔聲屏障，高度3m工人佩戴耳塞，噪聲暴露時(shí)間≤8h/d9.3廢棄物處理建筑垃圾分類存放：設(shè)置4個(gè)分類垃圾桶，標(biāo)識(shí)明確危險(xiǎn)廢物單獨(dú)存放，交有資質(zhì)單位處理鋼材邊角料回收率≥95%污水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池，尺寸3m×2m×1