吴永志
广州永联钢结构有限公司 广东 广州 510000
摘 要:本文主要阐述了某地铁车站钢支撑和钢围檩安装及拆除方法,希望能为广大同人提供参考和借鉴。
关键词:钢支撑;钢围檩安装;拆除
1、支撑形式
车站主体结构支护形式为+内支撑(钢筋混凝土支撑、钢支撑),基坑沿深度方向设置三道支撑,第一道为混凝土支撑,第二、三道、四道(东段盾构井)均为钢管支撑。第一道支撑采用钢筋混凝土支撑尺寸为:700×1000mm,间距9m;钢支撑采用φ609、壁厚16mm钢管,水平间距采用3.0m,钢围檩采用45b工字钢。
2、钢围檩的制作与安装
腰梁采用45b工字钢加工制成,腰梁分段加工,在吊入基坑内后,腰梁要焊接连成一体;
腰梁安设前首先破除安设部位围护桩,将钢围檩托架及花篮螺丝每隔2m设置以膨胀螺栓固定于围护结构,在钢板上焊接三角托架。三角托架采用角钢加工而成,三角托架焊接时,用水准仪控制其顶面标高,以保证焊接三角托架在同一平面。三角托架焊接完毕后,采用履带吊吊装腰梁;
在钢支撑端部位置,在钢围檩上焊接支承杆,以支承钢支撑。
3、钢支撑施工方法
钢支撑主要由三部分组成:一端固定端、中间段和活络端。支撑架预先拼装,再采用吊机分段吊入基坑后,拼装后吊装。钢支撑吊接就位后,进行预加轴力。
3.1支撑加工
钢支撑选用成型产品,钢支撑采用直径φ609 mm,壁厚16mm的钢管。钢管支撑分节制作,采用以每节标准长度。安装顺序为:6m节、4m节、3m节、2m节、1m节、0.5m、0.3m 、0.2m 、0.1m节进行拼接,管节间采用法兰盘螺栓连接,其端部(仅一端)设预加轴力装置。钢管支撑先在地面上按实测基坑的宽度进行预拼装,每根支撑的一端接一根长1.45m的活动端头(其可调整余量为20cm),拼装好后放在坚实的地坪上用麻线两端拉直,钢卷尺丈量或用水准仪测量检查支撑管的平直度,并检查支撑管接头连接是否紧密、支撑管有无破损或变形、支撑两个端头是否平整。经检查合格后用红油漆在支撑上编号,标明支撑的长度、安装的具体位置。同时,检查支撑安装所需的吊装设备、焊接设备以及施加预应轴力所需的组合千斤顶等设备的完好性,确保支撑安装作业能正常连续进行;
3.2 钢支撑安装
支撑用履带吊吊装到位,支撑吊装采用两点起吊,在吊装过程中必须保持支撑平稳、无碰撞、无变形。钢管支撑吊装基本到位后,腰梁、端头、千斤顶各轴线要在同一平面上,为确保平直,横撑上法兰螺栓应采用对角和等分顺序扳紧,纵向钢围檩就位时,缓慢放在钢支架上,防止有冲击现象出现;
3.3 预加轴力
支撑临时固定后,及时检查各节点的连接状况,经确认符合要求后方可施加预压轴力。施压前,应检查轴力计是否合格并在有效期内,施压时,将2台100t液压千斤顶吊放入活络头顶压位置,两台液压千斤顶安放位置必须对称平行。施加预压轴力时应注意保持两个千斤顶对称同步进行,预压轴力应分级匀速施加,重复进行,每级施加压力不得超过500kN,且活络头锲入钢楔的空隙不得超过70mm。每级压力施加完毕,在活络头中锲紧钢垫块。当预加轴力达到设计预加轴力时,再次检查各连接点的情况,必要时应对节点进行加固,待预加压力稳定后锁定,在活络头中锲紧钢垫块,然后回油松开千斤顶解开钢丝绳完成该根支撑的安装。施加预应轴力时应设专人旁站监督,作好记录备查。预加轴力详见“轴力预加图”。
4、钢支撑拆除
4.1钢支撑拆除
结构(底板、侧墙、中板)钢筋混凝土浇筑完成,并达到设计要求强度、检验合格,并由项目部出具书面通知后方可对钢支撑进行拆除作业。(1)、释放钢支撑活动端预应力、取出钢楔块;(2)、拆除钢管连接处的螺栓,采用50吨吊车吊出一节钢管(一根水平钢支撑分两节吊出);(3)、采用50吨吊车吊出剩余一节钢管;(4)、采用氧气乙炔割除固定端的托盘;
钢支撑拆除时,用50吨吊车按照吊点位置吊好钢支撑,不松开吊钩,将2台液压千斤顶放入顶压位置,2台千斤顶用自制托架固定。千斤顶一端顶在钢围檩上,一端顶在底座上,接通油管后即可施加应力,应力值施加到位后用拿出钢锲块,然后松开千斤顶,钢支撑用吊机吊放至基坑外,然后再转运出施工现场。
4.2围护桩侵限检查及凿除处理
(1)、结构开挖过程中及时对围护桩的位置的检查,确定围护面是否有侵限。侵限测量可以通过在冠梁中线外60cm外吊挂垂球检查。对有侵限的部位,测量并及时标出侵限的距离,见围护桩侵限检查示意图。检查时需要重点检查转角位置。侵限部位采取人工凿除;
(2)、主体结构范围内的围护桩内墙面有鼓包、凸槽必须进行凿毛、清除浮浆。墙面凿毛、浮浆清除采用人工手持风镐完成,较高部位处加工作业台架进行。墙体侵限凿除、凿毛随着基坑开挖同步进行,并用砂浆摸平。
4.3钢管支撑施工技术要点
(1)、千斤顶预加轴力必须分级加载,一般分为2—3级。钢支撑固定完成后,采用两台液压千斤顶在钢支撑活动端两侧对称逐级预加力,预加压力达到设计支撑轴力时,采用钢楔锁定支撑;
(2)、所有支撑连接处,均应垫紧贴密,防止钢管支撑偏心受压;
(3)、端头井斜撑处钢板及支撑头,必须严格按设计尺寸和角度加工焊接、安装,保证支撑为轴心受力且焊接牢固;
(4)、随着基坑开挖逐渐向下延伸以及受下道支撑施加轴力的影响,上道支撑的应力可能会减小,所以在二、三道支撑安装后,应对该支撑以上所有支撑进行轴力复加,轴力复加值为设计预加轴力值。根据监测提供的压力值和现场的实际情况,不能满足设计要求时及时进行轴力复加;
(5)、基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系,以防支撑失稳,造成事故,应在钢支撑端部或中间连接处等关键部位设置软连接以保证钢支撑在发生碰撞等意外的情况下不会发生严重事故;
(6)、拆除前对支撑采取固定措施,保证卸力时稳定。采用千斤顶支顶并适当加力,然后切开钢管和活络头或补焊板的焊缝,千斤顶逐步卸力,停置一段时间后继续卸力,直至结束。