地鐵預(yù)制支撐梁施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為城市軌道交通3號(hào)線XX站主體結(jié)構(gòu)施工，車站總長(zhǎng)228.6米，標(biāo)準(zhǔn)段寬度21.3米，為地下二層島式站臺(tái)車站。車站采用明挖順作法施工，主體結(jié)構(gòu)位于粉質(zhì)黏土層與砂卵石層交界處，地下水位埋深6.8-8.2米，需采用內(nèi)支撐體系控制基坑變形。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程支撐體系采用三道預(yù)制混凝土支撐梁+一道換撐，支撐梁設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C40，采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工方式，以提高施工效率并減少基坑暴露時(shí)間。1.2地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)地土層分布自上而下依次為：素填土：厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)，含少量建筑垃圾；粉質(zhì)黏土：厚2.3-4.5m，可塑狀態(tài)，γ=19.2kN/m3，c=18kPa，φ=15°，滲透性差；砂卵石層：厚5.8-7.6m，中密-密實(shí)，卵石含量60-70%，粒徑20-150mm，滲透系數(shù)15-25m/d；中風(fēng)化泥巖：揭露厚度8.5m，單軸抗壓強(qiáng)度12.6MPa，為基坑底部主要持力層。地下水位位于砂卵石層中，對(duì)基坑開挖及支撐施工影響較大，需提前做好降水及止水措施。1.3支撐梁設(shè)計(jì)參數(shù)支撐道數(shù)材質(zhì)規(guī)格截面尺寸（mm）水平間距（m）設(shè)計(jì)軸力（kN）預(yù)加軸力（kN）安裝位置第一道C40預(yù)制混凝土梁800×6003.01800500地面下3.5m第二道C40預(yù)制混凝土梁800×6003.02200600地面下8.2m第三道C40預(yù)制混凝土梁1000×8002.52800800地面下13.0m換撐C40預(yù)制混凝土梁800×6003.01500-主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻頂部支撐梁采用工廠預(yù)制，每節(jié)長(zhǎng)度6-9m，現(xiàn)場(chǎng)通過法蘭盤連接，節(jié)點(diǎn)處采用高強(qiáng)螺栓固定。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)人員熟悉設(shè)計(jì)圖紙，重點(diǎn)審核支撐梁尺寸、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、預(yù)埋件位置及安裝精度要求，形成圖紙會(huì)審記錄并及時(shí)解決設(shè)計(jì)疑問。施工方案編制：編制詳細(xì)的預(yù)制支撐梁加工、運(yùn)輸、安裝專項(xiàng)方案，明確各工序技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，并組織專家進(jìn)行論證。測(cè)量放線：采用全站儀測(cè)定基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)軸線及支撐梁安裝軸線，在圍護(hù)樁（墻）上標(biāo)記支撐梁安裝高程及位置控制線，誤差控制在±5mm以內(nèi)。技術(shù)交底：對(duì)施工班組進(jìn)行分級(jí)技術(shù)交底，重點(diǎn)明確支撐梁吊裝順序、節(jié)點(diǎn)連接工藝、預(yù)應(yīng)力張拉控制及基坑監(jiān)測(cè)要求。2.2預(yù)制廠準(zhǔn)備臺(tái)座建設(shè)：預(yù)制廠設(shè)置6個(gè)固定臺(tái)座，臺(tái)座采用C30混凝土澆筑，寬度比梁底小10mm，長(zhǎng)度按9.5m設(shè)計(jì)。臺(tái)座兩端3m范圍內(nèi)加深60cm，底部采用級(jí)配砂石夯實(shí)（壓實(shí)度≥93%），并布置Φ12@200鋼筋網(wǎng)片。臺(tái)座四周預(yù)埋5cm寬槽鋼，槽鋼下部每隔0.5m預(yù)留Φ4cmPVC管，用于對(duì)穿拉筋固定側(cè)模。模板體系：采用定型鋼模板，側(cè)模面板厚度6mm，背楞采用[10槽鋼，間距50cm，配置液壓調(diào)平系統(tǒng)。模板接縫處粘貼5mm厚橡膠條，防止漏漿。為抵消梁體后期上拱，臺(tái)座按二次拋物線設(shè)置反拱，反拱值17mm（跨中最大）。設(shè)備配置：配備JZC500混凝土攪拌機(jī)、HBT60混凝土輸送泵、20t龍門吊、鋼筋彎曲機(jī)、切斷機(jī)及預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備（YDC2000型千斤頂），所有設(shè)備需經(jīng)第三方檢測(cè)合格后方可使用。2.3材料準(zhǔn)備原材料：水泥：P.O42.5級(jí)水泥，進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證及3天、28天強(qiáng)度報(bào)告；骨料：中砂（細(xì)度模數(shù)2.6-3.0，含泥量≤3%），5-31.5mm碎石（壓碎值≤10%）；鋼筋：HRB400E級(jí)鋼筋，進(jìn)場(chǎng)后按批次進(jìn)行力學(xué)性能及重量偏差檢驗(yàn)；外加劑：聚羧酸系高效減水劑（減水率≥25%），摻量1.2%；預(yù)應(yīng)力鋼絞線：Φs15.2mm低松弛鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1860MPa。材料存儲(chǔ)：水泥、外加劑采用封閉倉庫存放，鋼筋架空堆放并覆蓋防雨布，砂石料設(shè)置硬化堆場(chǎng)并分區(qū)隔離。三、施工工藝3.1預(yù)制支撐梁加工3.1.1鋼筋工程鋼筋加工：鋼筋表面除銹去污后，采用鋼筋切斷機(jī)下料，誤差控制在±10mm以內(nèi)。彎起鋼筋彎曲半徑≥12d（d為鋼筋直徑），焊接采用雙面搭接焊，搭接長(zhǎng)度≥5d，焊縫厚度≥0.3d，寬度≥0.7d。骨架綁扎：在臺(tái)座上劃分鋼筋間距控制線，先綁扎底層鋼筋及箍筋，再安裝縱向主筋及預(yù)埋件（法蘭盤、吊環(huán)）。吊環(huán)采用Φ20圓鋼，設(shè)置于梁端1/4跨度處，埋深30d，外露長(zhǎng)度150mm。鋼筋保護(hù)層采用C40混凝土墊塊，厚度50mm，間距1m，呈梅花形布置。預(yù)應(yīng)力管道安裝：采用Φ80mm塑料波紋管，按設(shè)計(jì)坐標(biāo)固定于鋼筋骨架上，定位筋間距50cm，管道接頭采用套管連接，長(zhǎng)度20cm，并用膠帶密封。管道端部安裝錨墊板，與波紋管軸線垂直，偏差≤2mm。3.1.2模板安裝底模處理：臺(tái)座鋼板表面打磨除銹，涂刷脫模劑（機(jī)油：柴油=1:3），安裝活動(dòng)底模（30cm×30cm）用于穿吊繩。側(cè)模安裝：采用龍門吊吊裝側(cè)模，通過液壓千斤頂調(diào)整位置，使模板軸線與臺(tái)座軸線偏差≤3mm，接縫處用海綿條塞緊。側(cè)模與底模通過對(duì)穿螺栓固定，螺栓間距50cm，螺母擰緊力矩350N·m。端模安裝：端模與側(cè)模采用螺栓連接，安裝時(shí)確保錨墊板位置準(zhǔn)確，與預(yù)應(yīng)力管道同心，偏差≤5mm。3.1.3混凝土工程配合比設(shè)計(jì)：混凝土配合比為水泥:砂:碎石:水:外加劑=1:1.85:3.2:0.45:0.012，坍落度控制在180±20mm，初凝時(shí)間≥6h。澆筑工藝：采用分層澆筑法，每層厚度30cm，布料順序從梁端向跨中推進(jìn)。使用插入式振搗棒（Φ50mm）振搗，振搗間距≤50cm，每個(gè)點(diǎn)位振搗時(shí)間20-30s，直至混凝土表面泛漿、無氣泡溢出。梁體頂面采用抹面機(jī)收光，初凝前進(jìn)行二次壓面，防止收縮裂縫。養(yǎng)護(hù)：澆筑完成后12h內(nèi)覆蓋土工布并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度≥5℃，濕度≥90%，養(yǎng)護(hù)期不少于14天。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%時(shí)，方可拆除側(cè)模。3.1.4預(yù)應(yīng)力施工鋼絞線穿束：待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后，穿入Φs15.2mm鋼絞線，每束6根，兩端外露長(zhǎng)度≥80cm。張拉：采用兩端對(duì)稱張拉，張拉設(shè)備為YDC2000型千斤頂，油表精度0.4級(jí)。張拉程序：0→初始應(yīng)力（10%σcon）→1.05σcon（持荷2min）→0→σcon（錨固），其中σcon=1395MPa。實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論值偏差應(yīng)≤±6%，否則需暫停張拉并查明原因。壓漿與封錨：張拉完成后24h內(nèi)進(jìn)行孔道壓漿，水泥漿水灰比0.4-0.45，摻加0.01%鋁粉膨脹劑，壓漿壓力0.5-0.7MPa，持壓5min。壓漿完成后切除多余鋼絞線（留10cm），采用C45微膨脹混凝土封錨。3.2支撐梁運(yùn)輸與存放運(yùn)輸準(zhǔn)備：支撐梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后方可出廠，運(yùn)輸車輛選用25t平板拖車，配備專用支架（與梁體接觸面墊10cm厚橡膠墊），并用鋼絲繩+手拉葫蘆固定，防止運(yùn)輸過程中傾覆。運(yùn)輸路線：提前勘察運(yùn)輸路線，道路坡度≤5%，轉(zhuǎn)彎半徑≥15m，途經(jīng)橋梁需驗(yàn)算承載力，必要時(shí)采取加固措施。運(yùn)輸速度控制在15km/h以內(nèi)，穿越路口時(shí)設(shè)專人指揮?，F(xiàn)場(chǎng)存放：支撐梁存放場(chǎng)地需平整壓實(shí)，鋪設(shè)20cm厚級(jí)配砂石，設(shè)置30cm高條形基礎(chǔ)（C20混凝土），支撐點(diǎn)位于梁端1/4跨度處，堆放層數(shù)≤2層，層間墊木采用10cm×10cm方木，上下對(duì)齊。3.3現(xiàn)場(chǎng)安裝3.3.1基坑開挖與降水分層開挖：基坑開挖與支撐安裝同步進(jìn)行，第一層開挖至-3.0m（第一道支撐底50cm），安裝第一道支撐后，繼續(xù)開挖至-7.7m（第二道支撐底50cm），依次類推。每層開挖深度≤2.5m，坡度1:0.5，采用反鏟挖掘機(jī)配合人工清底。降水措施：在基坑周邊設(shè)置Φ600mm管井，井深25m，間距15m，配備150m3/h潛水泵，將地下水位降至開挖面以下1m。開挖過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位，確保降水效果。3.3.2支撐安裝流程安裝準(zhǔn)備：在圍護(hù)樁（墻）上安裝鋼圍檁（2[32a槽鋼），圍檁與樁體間隙采用C30細(xì)石混凝土填塞，確保接觸緊密。測(cè)量放出支撐梁軸線及高程控制線，誤差≤3mm。吊裝作業(yè)：采用50t汽車吊（主臂長(zhǎng)度25m，工作半徑8m，額定起重量18t）單機(jī)吊裝，吊點(diǎn)設(shè)置于梁端吊環(huán)處，起吊角度≤60°。吊裝前檢查吊具（鋼絲繩Φ28mm，安全系數(shù)8倍）及支撐梁外觀（裂縫、預(yù)埋件位置）。對(duì)接與固定：支撐梁吊裝就位后，通過撬棍微調(diào)位置，使法蘭盤螺栓孔對(duì)齊，穿入M30高強(qiáng)螺栓（8.8級(jí)），初擰扭矩300N·m，終擰扭矩600N·m，分三次對(duì)稱擰緊。螺栓外露絲扣2-3扣，安裝完成后采用全站儀復(fù)核軸線偏差（≤10mm）及高程偏差（≤5mm）。預(yù)加軸力：采用液壓千斤頂在支撐梁兩端同步施加預(yù)加軸力，分級(jí)加載（50%→100%），每級(jí)持荷5min，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軸力傳感器讀數(shù)，確保達(dá)到設(shè)計(jì)值。加載完成后焊接防松螺母，防止軸力損失。3.3.3換撐施工當(dāng)主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后，拆除第三道支撐，設(shè)置換撐。換撐一端支撐于側(cè)墻預(yù)埋鋼板上，另一端支撐于圍護(hù)樁鋼圍檁上，間隙采用鋼楔塊填塞并焊接固定，確保力系傳遞連續(xù)。四、質(zhì)量控制4.1預(yù)制梁質(zhì)量控制模板驗(yàn)收：模板安裝完成后檢查尺寸偏差，允許偏差：長(zhǎng)±10mm，寬±5mm，高±5mm，表面平整度≤2mm/m，對(duì)角線差≤10mm。鋼筋檢驗(yàn)：鋼筋保護(hù)層厚度采用雷達(dá)檢測(cè)儀檢測(cè)，合格率≥90%，允許偏差+10mm/-5mm；預(yù)埋件位置偏差≤10mm?；炷列阅埽好?0m3混凝土制作3組試塊，分別檢測(cè)7d、28d強(qiáng)度及彈性模量，28d強(qiáng)度需≥設(shè)計(jì)值的115%?？沽研詸z驗(yàn)采用約束試驗(yàn)，限制膨脹率≥0.02%。預(yù)應(yīng)力控制：張拉設(shè)備每200次或6個(gè)月校驗(yàn)一次，鋼絞線伸長(zhǎng)值偏差控制在±6%以內(nèi)，斷絲、滑絲數(shù)量≤1絲/束。4.2安裝質(zhì)量控制圍檁安裝：鋼圍檁軸線偏差≤5mm，高程偏差≤3mm，與圍護(hù)結(jié)構(gòu)間隙≤20mm，填塞混凝土強(qiáng)度≥C30。支撐就位：支撐梁安裝軸線偏差≤10mm，高程偏差≤5mm，水平度偏差≤1/1000，相鄰支撐間距偏差≤15mm。節(jié)點(diǎn)連接：高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差≤±10%，接觸面抗滑移系數(shù)≥0.45，法蘭盤間隙≤0.3mm，采用0.3mm塞尺檢查，通過率≥80%。軸力監(jiān)測(cè)：每道支撐設(shè)置3個(gè)軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，預(yù)加軸力損失≤10%/d，使用過程中軸力波動(dòng)范圍控制在設(shè)計(jì)值的±15%以內(nèi)。4.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)支撐梁施工驗(yàn)收分為預(yù)制廠驗(yàn)收（出廠檢驗(yàn)）和現(xiàn)場(chǎng)安裝驗(yàn)收（分項(xiàng)工程驗(yàn)收），驗(yàn)收內(nèi)容包括：出廠檢驗(yàn)：外觀（無蜂窩、麻面、裂縫）、尺寸偏差、混凝土強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力張拉記錄；安裝驗(yàn)收：位置偏差、節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量、軸力值、基坑變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。驗(yàn)收合格后簽署《預(yù)制支撐梁驗(yàn)收記錄表》，方可進(jìn)入下道工序。五、安全措施5.1預(yù)制廠安全設(shè)備安全：龍門吊操作需持證上崗，設(shè)置限位器及防碰撞裝置，作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人。張拉作業(yè)時(shí)，千斤頂后方設(shè)置防護(hù)擋板（厚10mm鋼板），嚴(yán)禁人員正對(duì)張拉端。用電安全：施工現(xiàn)場(chǎng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s），電線架空高度≥2.5m。防火措施：木工棚、油庫設(shè)置滅火器（每50m2配置2具4kg干粉滅火器），焊接作業(yè)辦理動(dòng)火證，配備看火人及滅火器材。5.2吊裝作業(yè)安全吊裝前檢查：吊車支腿需墊30cm×30cm×20cm鋼板，地基承載力≥150kPa，吊裝前進(jìn)行試吊（離地30cm，停留5min），檢查吊具及制動(dòng)系統(tǒng)。作業(yè)警戒：吊裝區(qū)域設(shè)置警戒線，配備2名安全員，使用對(duì)講機(jī)統(tǒng)一指揮，信號(hào)不明時(shí)嚴(yán)禁起吊。遇6級(jí)以上大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣，停止吊裝作業(yè)。高空作業(yè)：安裝人員需佩戴雙鉤安全帶，作業(yè)平臺(tái)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，腳手板滿鋪并固定，嚴(yán)禁酒后或疲勞作業(yè)。5.3基坑監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：基坑周邊沉降（精度±1mm）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移（精度±0.1mm）、支撐軸力（精度±1%F·S）、地下水位（精度±50mm）。監(jiān)測(cè)頻率：支撐安裝期間1次/d，基坑開挖完成后1次/2d，變形速率超過5mm/d時(shí)加密至2次/d。預(yù)警值：圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移≤30mm，支撐軸力≤設(shè)計(jì)值的1.2倍，達(dá)到預(yù)警值時(shí)立即停止施工，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。六、環(huán)保與文明施工6.1環(huán)境保護(hù)噪聲控制：預(yù)制廠晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，破碎機(jī)、振搗棒等設(shè)備采取減振措施，夜間施工辦理夜間施工許可證。揚(yáng)塵治理：施工現(xiàn)場(chǎng)出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（8m×4m），運(yùn)輸車輛必須沖洗輪胎；砂石料堆場(chǎng)采用防塵網(wǎng)覆蓋，攪拌站設(shè)置封閉料倉。廢水處理：混凝土養(yǎng)護(hù)廢水經(jīng)沉淀池（三級(jí)，總?cè)莘e50m3）處理后回用，油料庫房設(shè)置防滲池（滲透系數(shù)≤10??cm/s），防止油污污染土壤。6.2文明施工場(chǎng)地管理：材料堆放分區(qū)掛牌，預(yù)制梁按“型號(hào)、批次、強(qiáng)度等級(jí)”分類碼放，場(chǎng)地道路采用20cm厚C20混凝土硬化，設(shè)置排水坡度1.5%。標(biāo)識(shí)標(biāo)牌：施工現(xiàn)場(chǎng)入口設(shè)置“五牌一圖”，危險(xiǎn)區(qū)域（吊裝區(qū)、高壓線）懸掛警示標(biāo)志，夜間設(shè)置紅色警示燈。人員管理：施工人員佩戴胸卡上崗，特種作業(yè)人員持證上崗，定期開展安全文明施工教育，考核合格后方可上崗。七、應(yīng)急預(yù)案7.1基坑失穩(wěn)應(yīng)急征兆識(shí)別：圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移突增、支撐軸力驟升、坑底隆起、周邊地面裂縫擴(kuò)展。應(yīng)急措施：立即停止開挖，在基坑外側(cè)堆載反壓（砂袋或土方），快速安裝臨時(shí)支撐（Φ609鋼管），啟動(dòng)備用降水泵降低地下水位。組織保障：成立應(yīng)急小組，配備20人搶險(xiǎn)隊(duì)，儲(chǔ)備砂袋2000個(gè)、鋼管支撐10根、柴油發(fā)電機(jī)2臺(tái)。7.2吊裝事故應(yīng)急征兆識(shí)別：吊具變形、鋼絲繩斷裂、支撐梁傾斜、吊車傾覆。應(yīng)急措施：立即切斷吊車電源，啟動(dòng)應(yīng)急吊裝設(shè)備（備用25t汽車吊），使用千斤頂支撐梁體，疏散周邊人員，設(shè)置警戒區(qū)。救援流程：接警