地鐵基坑防塌鋼板支護(hù)施工方案一、工程概況與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本工程為城市軌道交通地下車站項(xiàng)目，車站主體結(jié)構(gòu)采用明挖法施工，基坑深度22-26米，標(biāo)準(zhǔn)段寬度21.5米，總長(zhǎng)186米。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)地土層分布為：①素填土（厚0.5-1.2m）、②淤泥質(zhì)黏土（厚3.5-5.8m，天然含水量42%）、③粉質(zhì)黏土（厚6.2-8.7m，內(nèi)摩擦角18°）、④中風(fēng)化灰?guī)r（揭露厚度5.3-7.6m）。地下水位位于地表下1.8-2.3m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。支護(hù)體系設(shè)計(jì)采用"鉆孔灌注樁+鋼支撐+防塌鋼板"復(fù)合支護(hù)形式，沿基坑豎向設(shè)置四道支撐：第一道為鋼筋混凝土支撐（截面800×1000mm），第二至四道為Φ609×16mm鋼管支撐，間距3.0-4.5m。防塌鋼板采用Q355ND低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，厚度12mm，寬度2.0m，長(zhǎng)度6-9m，通過(guò)M25膨脹螺栓與圍護(hù)樁連接，設(shè)置于第二、三道鋼支撐之間，形成水平向連續(xù)防護(hù)體系。二、材料選擇與質(zhì)量要求（一）防塌鋼板材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)選用Q355ND鋼板，其屈服強(qiáng)度≥355MPa，抗拉強(qiáng)度470-630MPa，斷后伸長(zhǎng)率≥20%，-40℃沖擊功≥34J。鋼板表面應(yīng)進(jìn)行熱浸鍍鋅處理，鋅層厚度≥85μm，附著力等級(jí)達(dá)到GB/T9286規(guī)定的1級(jí)。幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板規(guī)格為2000mm×6000mm×12mm，異形板根據(jù)基坑轉(zhuǎn)角部位實(shí)際尺寸定制。鋼板邊緣應(yīng)進(jìn)行坡口處理，坡口角度30°±2°，鈍邊1.5mm。每塊鋼板設(shè)置4排連接孔，孔徑26mm，孔距150mm，孔位偏差≤2mm。（二）連接系統(tǒng)材料膨脹螺栓：采用M25×200mm后擴(kuò)底型機(jī)械錨栓，材質(zhì)為304不銹鋼，抗拉承載力≥20kN，抗剪承載力≥15kN。配套螺母采用雙螺母防松設(shè)計(jì)，墊圈為彈簧墊圈+平墊圈組合。鋼圍檁：采用2根I45b工字鋼組合截面，材質(zhì)Q355B，截面慣性矩Ix=65800cm?，截面模量Wx=2920cm3。工字鋼之間采用10mm厚綴板焊接連接，綴板間距500mm。三角托架：采用16mm厚Q355B鋼板切割焊接成型，托架高度300mm，水平懸挑長(zhǎng)度250mm，與圍檁連接端設(shè)置2個(gè)M20螺栓孔。（三）輔材要求焊接材料：手工電弧焊采用E5015焊條，直徑3.2mm和4.0mm，熔敷金屬抗拉強(qiáng)度≥490MPa；氣體保護(hù)焊采用ER50-6焊絲，直徑1.2mm，其力學(xué)性能應(yīng)符合GB/T8110規(guī)定。防腐材料：環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥80μm），環(huán)氧云鐵中間漆（干膜厚度≥120μm），聚氨酯面漆（干膜厚度≥60μm），總干膜厚度≥260μm。三、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審組織技術(shù)人員進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)圖紙會(huì)審，重點(diǎn)核查防塌鋼板與鋼支撐、圍護(hù)樁的連接節(jié)點(diǎn)詳圖，確認(rèn)鋼板安裝位置與主體結(jié)構(gòu)施工的兼容性。編制《防塌鋼板安裝專項(xiàng)施工方案》，并通過(guò)專家論證。測(cè)量放樣采用全站儀按設(shè)計(jì)坐標(biāo)放出基坑開挖邊線，每5m設(shè)置一個(gè)控制樁。在圍護(hù)樁頂冠梁上測(cè)設(shè)鋼板安裝高程控制線，用水準(zhǔn)儀將高程引測(cè)至樁身側(cè)面，彈設(shè)墨線標(biāo)記。深化設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)樁位偏差實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（允許偏差≤50mm），對(duì)鋼板進(jìn)行排版深化設(shè)計(jì)，繪制詳細(xì)的安裝布置圖，明確每塊鋼板的編號(hào)、尺寸及連接孔位置。（二）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備材料驗(yàn)收與存放鋼板進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)提供出廠合格證、材質(zhì)證明書及第三方檢測(cè)報(bào)告，按每批30t為一檢驗(yàn)批進(jìn)行力學(xué)性能抽樣送檢。鋼板存放采用型鋼支架架空堆放，支點(diǎn)間距2.0m，疊放高度不超過(guò)3層，底層墊木厚度≥100mm。加工場(chǎng)地布置在基坑周邊50m范圍內(nèi)設(shè)置鋼板加工區(qū)，配備剪板機(jī)（最大剪切厚度16mm）、數(shù)控鉆床（鉆孔直徑Φ5-Φ30mm）、CO?氣體保護(hù)焊機(jī)及砂輪打磨機(jī)。加工區(qū)搭設(shè)防雨棚（高度4.5m），設(shè)置2個(gè)滅火器箱（各含4kg干粉滅火器2具）。機(jī)械設(shè)備配置配置25t汽車吊（主臂長(zhǎng)度33.5m）、ZLP630型電動(dòng)吊籃（額定載重量630kg）、扭矩扳手（量程0-600N·m，精度±3%）、超聲波探傷儀（UT-600型）、涂層測(cè)厚儀（TT260型）等設(shè)備，并進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收和調(diào)試。四、主要施工流程與工藝（一）施工總體流程圍護(hù)樁施工→冠梁及第一道混凝土支撐施工→第一層土方開挖（至-3.5m）→安裝第一道鋼圍檁及鋼支撐→第二層土方開挖（至-8.2m）→樁身修鑿及找平→防塌鋼板測(cè)量放線→安裝三角托架→吊裝防塌鋼板→螺栓連接固定→焊接補(bǔ)強(qiáng)→防腐處理→第三層土方開挖（至-13.7m）→重復(fù)鋼板安裝工序→第四道鋼支撐施工→繼續(xù)開挖至基底→基坑監(jiān)測(cè)。（二）關(guān)鍵施工工藝1.圍護(hù)樁表面處理（1）樁身修鑿：采用風(fēng)鎬鑿除圍護(hù)樁表面浮漿及突出部分，使樁身混凝土表面平整度≤5mm/2m。對(duì)樁間土體采用C20噴射混凝土回填找平，厚度100mm，噴射壓力0.3-0.5MPa。（2）預(yù)埋件定位：按深化設(shè)計(jì)圖紙，在樁身測(cè)設(shè)三角托架安裝位置，用紅漆標(biāo)記螺栓孔中心點(diǎn)。采用沖擊鉆鉆孔，孔徑Φ28mm，孔深180mm，鉆孔垂直度偏差≤1°。清孔后植入M25膨脹螺栓，采用扭矩扳手分三次擰緊（初擰扭矩300N·m，復(fù)擰350N·m，終擰400N·m）。2.鋼圍檁安裝（1）圍檁拼接：在地面將兩根I45b工字鋼與綴板焊接成組合截面，焊接采用雙面角焊縫，焊腳高度8mm，焊接后進(jìn)行24h自然時(shí)效處理。采用全站儀調(diào)整圍檁軸線偏差≤30mm，高程偏差≤20mm。（2）托架安裝：三角托架與圍檁采用M20高強(qiáng)螺栓連接（扭矩系數(shù)0.11-0.15），每個(gè)托架設(shè)置4顆螺栓。托架安裝完成后，在其表面焊接限位擋板（10mm×100mm×100mm），防止鋼板滑移。3.防塌鋼板安裝（1）吊裝工藝：采用兩點(diǎn)吊裝法，吊點(diǎn)設(shè)置在距板端0.2L（L為鋼板長(zhǎng)度）位置，使用專用吊裝帶（承載力5t）。起吊時(shí)鋼板兩端設(shè)溜繩，由專人指揮緩慢下放，吊裝半徑控制在8m以內(nèi)，起吊高度超過(guò)作業(yè)面1.2m后旋轉(zhuǎn)吊臂。（2）連接固定：鋼板就位后，先用臨時(shí)支撐固定，調(diào)整鋼板平面位置偏差≤10mm，高程偏差≤5mm，相鄰板縫間隙控制在2-5mm。穿入M25螺栓，按"對(duì)角對(duì)稱、由中間向兩端"的順序擰緊，螺栓外露絲扣2-3牙。（3）焊接補(bǔ)強(qiáng)：鋼板接縫處采用V型坡口焊接，焊接前清除坡口內(nèi)鐵銹及油污，預(yù)熱至100-150℃。采用多層多道焊，首層焊道厚度≥4mm，后續(xù)每層厚度5-6mm，層間溫度控制在80-150℃，焊后進(jìn)行200℃×1h后熱消氫處理。4.防腐處理（1）表面清理：焊接完成后采用砂輪打磨去除焊渣及飛濺物，對(duì)損傷的鍍鋅層進(jìn)行修復(fù)（先涂刷環(huán)氧富鋅底漆，干膜厚度≥80μm）。（2）涂層施工：采用高壓無(wú)氣噴涂機(jī)進(jìn)行涂料施工，底漆、中間漆、面漆各涂刷2遍，每遍間隔時(shí)間≥4h（25℃環(huán)境）。涂層實(shí)干后進(jìn)行附著力測(cè)試，劃格法測(cè)試結(jié)果應(yīng)達(dá)到1級(jí)。四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)方法（一）主控項(xiàng)目鋼板安裝位置偏差軸線位置：±15mm（全站儀測(cè)每塊板4個(gè)角點(diǎn)）高程偏差：±10mm（水準(zhǔn)儀測(cè)量每塊板兩端）垂直度：≤1/1000（靠尺檢查）連接節(jié)點(diǎn)質(zhì)量螺栓扭矩：380-420N·m（扭矩扳手抽檢10%，且不少于3個(gè)/節(jié)點(diǎn)）焊縫質(zhì)量：Ⅰ級(jí)焊縫（超聲波探傷100%檢測(cè)，Ⅱ級(jí)焊縫抽檢20%）抗滑移系數(shù)：≥0.45（按GB/T1231規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)）涂層質(zhì)量干膜厚度：≥260μm（測(cè)厚儀每2m2測(cè)1點(diǎn)，90%測(cè)點(diǎn)達(dá)標(biāo)，最低值≥208μm）附著力：≥5MPa（劃圈法測(cè)試，每100m2測(cè)1處）（二）一般項(xiàng)目鋼板表面質(zhì)量：無(wú)裂紋、夾層、折疊及大于1mm的劃痕，局部凹陷深度≤2mm，面積≤50cm2/塊。板縫處理：接縫寬度≤5mm，錯(cuò)邊量≤2mm，填縫膠飽滿連續(xù)，表面平整度≤3mm/2m。防腐外觀：涂層均勻光滑，無(wú)流掛、針孔、氣泡，顏色符合設(shè)計(jì)樣板要求。（三）檢測(cè)頻率與方法檢測(cè)項(xiàng)目檢驗(yàn)批劃分檢測(cè)方法頻率允許偏差鋼板尺寸每100塊鋼卷尺抽檢3%±5mm螺栓扭矩每個(gè)節(jié)點(diǎn)扭矩扳手抽檢10%±10%設(shè)計(jì)值焊縫長(zhǎng)度每條焊縫焊縫檢測(cè)尺100%+5mm,0涂層厚度每200m2測(cè)厚儀10點(diǎn)/m2-20%設(shè)計(jì)值五、施工監(jiān)測(cè)與信息化施工（一）監(jiān)測(cè)內(nèi)容與測(cè)點(diǎn)布置鋼板變形監(jiān)測(cè)：在每塊鋼板中點(diǎn)及兩端設(shè)置反射片，采用全站儀監(jiān)測(cè)平面位移（精度±1mm），水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)沉降（精度±0.5mm），監(jiān)測(cè)頻率：施工期1次/d，穩(wěn)定后1次/3d。應(yīng)力監(jiān)測(cè)：在鋼板跨中截面粘貼應(yīng)變片（BF120-3AA），采用靜態(tài)應(yīng)變儀采集數(shù)據(jù)，換算鋼板內(nèi)力，預(yù)警值取設(shè)計(jì)承載力的80%（210MPa）。螺栓受力監(jiān)測(cè)：選取10%的連接螺栓安裝軸力計(jì)（量程0-500kN），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)螺栓預(yù)緊力損失，當(dāng)損失量超過(guò)15%時(shí)進(jìn)行復(fù)擰。（二）預(yù)警值與應(yīng)急響應(yīng)一級(jí)預(yù)警：鋼板水平位移≥20mm或日變化量≥5mm/d，立即停止開挖，在鋼板內(nèi)側(cè)增設(shè)臨時(shí)支撐（Φ200mm鋼管，間距1.5m），啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。二級(jí)預(yù)警：鋼板應(yīng)力≥168MPa，或螺栓軸力損失≥15%，暫停施工，分析原因并采取補(bǔ)強(qiáng)措施（增加螺栓數(shù)量或焊接型鋼加固）。三級(jí)預(yù)警：相鄰鋼板接縫張開量≥10mm，對(duì)縫隙采用速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min）回填，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率至2次/d。六、安全保證措施（一）高空作業(yè)安全作業(yè)平臺(tái)：采用滿堂腳手架（立桿間距1.2m×1.2m，步距1.8m）或ZLP630電動(dòng)吊籃，腳手板采用50mm厚木腳手板，滿鋪且固定牢固，外側(cè)設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿及18cm高擋腳板。個(gè)人防護(hù)：作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶（錨固點(diǎn)抗拉強(qiáng)度≥15kN）、防滑鞋，安全帽下顎帶必須系緊。高空作業(yè)嚴(yán)禁投擲工具，設(shè)置工具袋及材料堆放平臺(tái)（荷載≤2kN/m2）。（二）吊裝作業(yè)安全吊裝區(qū)域管理：設(shè)置警戒線（距離吊裝半徑1.5倍），配備專職安全員，吊裝時(shí)無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入警戒區(qū)。風(fēng)速≥10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止吊裝作業(yè)。設(shè)備檢查：起重機(jī)支腿墊設(shè)30mm厚鋼板（面積1.5m×1.5m），吊裝前檢查鋼絲繩（斷絲數(shù)≤10%總絲數(shù)）、吊鉤（無(wú)裂紋及永久變形）及制動(dòng)系統(tǒng)，確認(rèn)完好后方可作業(yè)。（三）焊接作業(yè)安全防火措施：焊接作業(yè)點(diǎn)配備2具滅火器（4kg干粉），下方設(shè)置接火斗（石棉布覆蓋），與易燃物保持≥5m安全距離。作業(yè)完成后30min內(nèi)復(fù)查，確認(rèn)無(wú)火災(zāi)隱患。通風(fēng)防毒：地下室作業(yè)時(shí)采用軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥5000m3/h）強(qiáng)制通風(fēng)，焊接煙塵濃度≤4mg/m3，作業(yè)人員佩戴防塵口罩（KN95級(jí)）。（四）應(yīng)急準(zhǔn)備應(yīng)急物資：儲(chǔ)備應(yīng)急支撐（Φ300mm鋼管20根）、速凝混凝土（5t）、液壓千斤頂（50t，4臺(tái)）及急救箱（含止血帶、夾板等）。應(yīng)急演練：每月組織一次防坍塌應(yīng)急演練，檢驗(yàn)應(yīng)急隊(duì)伍響應(yīng)速度（≤15min）及處置能力，演練后評(píng)估并改進(jìn)預(yù)案。七、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（一）分項(xiàng)工程驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收：包括螺栓植入深度、鋼板與圍檁連接節(jié)點(diǎn)、焊縫無(wú)損檢測(cè)等，驗(yàn)收記錄需經(jīng)監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)后方可進(jìn)入下道工序。分項(xiàng)驗(yàn)收資料：鋼板出廠合格證及檢測(cè)報(bào)告、焊接工藝評(píng)定報(bào)告、螺栓扭矩檢測(cè)記錄、涂層檢測(cè)報(bào)告等，資料完整性符合GB/T50300規(guī)定。（二）竣工驗(yàn)收外觀檢查：鋼板表面平整，色澤均勻，無(wú)明顯變形、損傷，接縫順直，螺栓防護(hù)帽完整。功能測(cè)試：進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)，在鋼板跨中施加1.2倍設(shè)計(jì)荷載（20kN/m），持荷1h后卸載，殘余變形≤L/2000（L為鋼板跨度）。驗(yàn)收結(jié)論：分"合格"與"優(yōu)良"兩個(gè)等級(jí)，優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)：主控項(xiàng)目100%合格，一般項(xiàng)目合格率≥95%，觀感質(zhì)量評(píng)分≥90分。八、環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：晝間施工噪聲≤70dB，夜間≤55dB，破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩，夜間22:00至次日6:0