一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法与流程

1.本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法。


背景技术：

2.由于工程毗邻地铁，当地政府有关部门对地铁站及人行天桥划定了安全保护区域，在地铁保护区域内不得施工，不得对地铁地上及地下结构产生任何扰动和破坏。
3.传统的混凝土灌注桩支护结构一般采用锚索(杆)作为支撑体系，锚索施工需先使用钻机成孔，孔深在11～30m之间，与水平面夹角约为35
°
，然后安放锚索和注浆，待腰梁施工完成后对锚索进行张拉、锁定。锚索施工将对支护结构以外20米范围内地下土体或建筑结构产生不利影响，具体影响为土体扰动、破坏地下建筑物或构筑物结构。因此采用一种利用主体结构牛腿支座提供支反力的支护桩钢管支撑构造，替代锚索(杆)支撑形式，提升基坑施工安全性，降低对基坑周边重要建筑的影响。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，具备提高工程安全性的优点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，包括如下步骤：
6.s1：预留土台：在钢支撑施工前，为防止支护桩因基坑外侧土体压力而引发基坑位移变形，需在支护桩l2～j段基坑内侧预留土台。
7.s2：预留土台喷射混凝土施工：预留土台表面须喷射混凝土，土台放坡坡比为1:1.5，喷射60mmc20混凝土，放坡开挖按以下工序进行施工：a、测量放线，开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；b、喷射c20混凝土至设计厚度；c、坡脚截排水处理，喷射混凝土施工注意事项：喷射混凝土应分层分段依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，分两次进行。
8.s3：地下室结构及楼板牛腿施工：施工预留土台旁的牛腿施工区地下底板及负一层梁板，牛腿支墩设置在其负一层梁板上，牛腿位置按图纸要求需与结构柱避让。
9.s4：腰梁yl3施工：测量员在支护桩上标记腰梁结构标高，土建班组根据已知的位置进行模板安装、钢筋绑扎、钢板预埋、混凝土浇筑施工。
10.s5：钢支撑安装：
11.(1)钢管构件制作：材料为q235，钢管撑直径600mm，壁厚14mm，每根钢管长度为14～15m，共10根，焊接圆管的加工精度为椭圆度不应大于2d/1000(d为钢管直径)，钢支撑构件加工完毕后，先除锈后涂两道红丹，一道面漆。
12.(2)吊装方法：拟定在牛腿施工区以外的吊车站位区底板使用汽车吊进行吊装，汽车吊作业时支腿处应铺设钢板。
13.(3)使用连接板(100*200mm钢板，厚20mm)作为临时连接固定措施，待钢管撑与预埋钢板焊接完成方可割除临时连接板，安装时，腰梁、端头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分等分顺序扳紧，纵向钢支撑就位时，应缓慢放在支架上，不得有冲击现象出现。
14.(4)连接方式：钢支撑两端头与预埋钢板采用焊接连接，钢支撑中间节连接采用法兰连接，焊接管端头与法兰盘焊接处，法兰端面与轴线垂直偏差控制在1.5mm以内，每根钢支撑的轴线偏心不大于20mm，法兰盘加工应符合国家标准相关要求，锚板与管端连接角焊缝为二级，其余均为三级。
15.s6：预留土台及承台土方开挖：钢支撑安装完成后，方可进行预留土台及底板承台土方开挖，土方开挖以机械(挖掘机)挖土为主，人工挖土为辅，开挖过程中注意支护体系的变形观察。
16.s7：地下室外墙回撑砼板施工：
17.原预留土台区域地下室结构施工至负一层梁板及地下二层外墙，5～7天后可拆除地下室外墙侧壁模板，然后施工地下室外墙回撑砼板，回撑砼板混凝土强度等级为c25，厚400mm。
18.施工流程：施工地下室结构底板，注意做好临时排水措施，施工回撑砼板1(c25，厚400mm)，养护至设计强度
→
向上施工至负一层结构底板，外墙防水，回填石粉或粘性土，压实，施工回撑砼板2(c25，厚400mm)
→
养护至75％设计强度后，拆除钢管撑，向上施工完成负一层地下室结构，外墙防水，回填基坑
→
施工上部结构。
19.s8：钢支撑拆除：
20.(1)钢支撑方案经公司审批完成并申报监理、业主审核通过，拆除前1个工作日现场组织施工作业人员进行公开技术、安全交底，施工方案中应急预案现场组织演练，应急救援物资准备齐全并放置在现场会议室。
21.(2)钢支撑相应层的主体结构达到规定的强度等级，并可承受该层内角撑的内力时，可按规定的换撑方式将支护结构的支撑荷载传递到主体结构后，方可拆除该层钢支撑，钢支撑拆除应小心操作，不得损伤主体结构。
22.(3)拆除之前，在拆除范围外侧两米，以黄色警示带隔离。
23.(4)回撑砼板养护至75％设计强度后，使用焊割对钢支撑两端头进行切割，同时在钢支撑上焊接吊耳，采用汽车吊站位在吊车站位区底板上分段吊运拆除钢支撑。
24.(5)在拆除每层钢支撑的前后必须加强对周围环境的监测，出现异常情况立即停止拆除并立即采取措施，确保换撑安全、可靠。
25.优选的，所述s1步骤中，土台总长为61米，宽13.5米，高5米。
26.优选的，所述s2步骤中，在进行喷射时，喷头应尽量与受喷面垂直，距离宜为0.6～1.2m；喷射时应控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润光泽、无干斑及滑移流淌现象。
27.优选的，所述s3步骤中，楼板牛腿距支护桩15m，共10个。
28.优选的，所述s4步骤中，在钢支撑安装之前，不得拆除腰梁底模及模板支撑。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
30.本技术内容与传统的锚索(杆)支撑结构体系相比，其减少与支护桩相邻土体的扰动，消除临近地铁区域地下构筑物结构安全风险，降低对基坑周边重要建筑的影响，增强了
基坑施工安全性，满足政府部门对地铁保护的要求；从施工工艺角度比较，本技术内容的钢管支撑施工不受地下水影响，施工质量易于把控，有效消除地下结构施工的不可见不可控的隐患；钢管支撑轻质高强，可重复使用，既能保证施工质量又能达到节材的要求。
附图说明
31.图1为本发明的基坑平面分区示意图；
32.图2为本发明的锚板与牛腿关系大样示意图；
33.图3为本发明的腰梁配筋详图；
34.图4为本发明的锚板与腰梁关系大样示意图；
35.图5为本发明的锚板大样示意图；
36.图6为本发明的钢管截面角焊缝大样示意图；
37.图7为本发明的中间节钢支撑连接示意图；
38.图8为本发明的回撑砼板示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，包括如下步骤：
41.s1：预留土台：在钢支撑施工前，为防止支护桩因基坑外侧土体压力而引发基坑位移变形，需在支护桩l2～j段基坑内侧预留土台，土台总长为61米，宽13.5米，高5米。
42.s2：预留土台喷射混凝土施工：预留土台表面须喷射混凝土，土台放坡坡比为1:1.5，喷射60mmc20混凝土，放坡开挖按以下工序进行施工：a、测量放线，开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；b、喷射c20混凝土至设计厚度；c、坡脚截排水处理，喷射混凝土施工注意事项：喷射混凝土应分层分段依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，分两次进行，在进行喷射时，喷头应尽量与受喷面垂直，距离宜为0.6～1.2m；喷射时应控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润光泽、无干斑及滑移流淌现象。
43.s3：地下室结构及楼板牛腿施工：施工预留土台旁的牛腿施工区地下底板及负一层梁板，牛腿支墩设置在其负一层梁板上，牛腿位置按图纸要求需与结构柱避让，楼板牛腿距支护桩15m，共10个。
44.s4：腰梁yl3施工：测量员在支护桩上标记腰梁结构标高，土建班组根据已知的位置进行模板安装、钢筋绑扎、钢板预埋、混凝土浇筑施工，在钢支撑安装之前，不得拆除腰梁底模及模板支撑。
45.s5：钢支撑安装：
46.(1)钢管构件制作：材料为q235，钢管撑直径600mm，壁厚14mm，每根钢管长度为14～15m，共10根，焊接圆管的加工精度为椭圆度不应大于2d/1000(d为钢管直径)，钢支撑构件加工完毕后，先除锈后涂两道红丹，一道面漆；
47.(2)吊装方法：拟定在牛腿施工区以外的吊车站位区底板使用汽车吊进行吊装，汽车吊作业时支腿处应铺设钢板。
48.(3)使用连接板(100*200mm钢板，厚20mm)作为临时连接固定措施，待钢管撑与预埋钢板焊接完成方可割除临时连接板，安装时，腰梁、端头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分等分顺序扳紧，纵向钢支撑就位时，应缓慢放在支架上，不得有冲击现象出现。
49.(4)连接方式：钢支撑两端头与预埋钢板采用焊接连接，钢支撑中间节连接采用法兰连接，焊接管端头与法兰盘焊接处，法兰端面与轴线垂直偏差控制在1.5mm以内，每根钢支撑的轴线偏心不大于20mm，法兰盘加工应符合国家标准相关要求，锚板与管端连接角焊缝为二级，其余均为三级。
50.s6：预留土台及承台土方开挖：钢支撑安装完成后，方可进行预留土台及底板承台土方开挖，土方开挖以机械(挖掘机)挖土为主，人工挖土为辅，开挖过程中注意支护体系的变形观察。
51.s7：地下室外墙回撑砼板施工：
52.原预留土台区域地下室结构施工至负一层梁板及地下二层外墙，5～7天后可拆除地下室外墙侧壁模板，然后施工地下室外墙回撑砼板，回撑砼板混凝土强度等级为c25，厚400mm。
53.施工流程：施工地下室结构底板，注意做好临时排水措施，施工回撑砼板1(c25，厚400mm)，养护至设计强度
→
向上施工至负一层结构底板，外墙防水，回填石粉或粘性土，压实，施工回撑砼板2(c25，厚400mm)
→
养护至75％设计强度后，拆除钢管撑，向上施工完成负一层地下室结构，外墙防水，回填基坑
→
施工上部结构。
54.s8：钢支撑拆除：
55.(1)钢支撑方案经公司审批完成并申报监理、业主审核通过，拆除前1个工作日现场组织施工作业人员进行公开技术、安全交底，施工方案中应急预案现场组织演练，应急救援物资准备齐全并放置在现场会议室。
56.(2)钢支撑相应层的主体结构达到规定的强度等级，并可承受该层内角撑的内力时，可按规定的换撑方式将支护结构的支撑荷载传递到主体结构后，方可拆除该层钢支撑，钢支撑拆除应小心操作，不得损伤主体结构。
57.(3)拆除之前，在拆除范围外侧两米，以黄色警示带隔离。
58.(4)回撑砼板养护至75％设计强度后，使用焊割对钢支撑两端头进行切割，同时在钢支撑上焊接吊耳，采用汽车吊站位在吊车站位区底板上分段吊运拆除钢支撑。
59.(5)在拆除每层钢支撑的前后必须加强对周围环境的监测，出现异常情况立即停止拆除并立即采取措施，确保换撑安全、可靠。
60.本技术内容与传统的锚索(杆)支撑结构体系相比，其减少与支护桩相邻土体的扰动，消除临近地铁区域地下构筑物结构安全风险，降低对基坑周边重要建筑的影响，增强了基坑施工安全性，满足政府部门对地铁保护的要求；从施工工艺角度比较，本技术内容的钢管支撑施工不受地下水影响，施工质量易于把控，有效消除地下结构施工的不可见不可控的隐患；钢管支撑轻质高强，可重复使用，既能保证施工质量又能达到节材的要求。
61.钢管支撑施工工艺流程：靠近地铁区域支护桩一侧预留土台，其余分区分层开挖
土方至基坑底
→
施工地下室牛腿区底板结构
→
基坑内地下室牛腿施工区主体结构施工至负一层楼板，在负一层楼板板端设置牛腿、施工腰梁yl3，牛腿及腰梁达到设计强度后，架设钢管撑回撑支护桩
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挖除预留土台，施工地下室预留土台区
→
向上施工地下室预留土台区结构至负一层楼板并养护至设计强度，注意做好外墙防水
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拆除预留土台区负二层地下室外架并回填至负一层楼板标高，施工回撑砼板，回撑砼板达到75％设计强度后拆除钢管撑
→
向上施工完成其余地下室结构，回填基坑。
62.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，其特征在于：包括如下步骤：s1：预留土台：在钢支撑施工前，为防止支护桩因基坑外侧土体压力而引发基坑位移变形，需在支护桩l2～j段基坑内侧预留土台；s2：预留土台喷射混凝土施工：预留土台表面须喷射混凝土，土台放坡坡比为1:1.5，喷射60mmc20混凝土，放坡开挖按以下工序进行施工：a、测量放线，开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；b、喷射c20混凝土至设计厚度；c、坡脚截排水处理，喷射混凝土施工注意事项：喷射混凝土应分层分段依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，分两次进行；s3：地下室结构及楼板牛腿施工：施工预留土台旁的牛腿施工区地下底板及负一层梁板，牛腿支墩设置在其负一层梁板上，牛腿位置按图纸要求需与结构柱避让；s4：腰梁yl3施工：测量员在支护桩上标记腰梁结构标高，土建班组根据已知的位置进行模板安装、钢筋绑扎、钢板预埋、混凝土浇筑施工；s5：钢支撑安装：(1)钢管构件制作：材料为q235，钢管撑直径600mm，壁厚14mm，每根钢管长度为14～15m，共10根，焊接圆管的加工精度为椭圆度不应大于2d/1000(d为钢管直径)，钢支撑构件加工完毕后，先除锈后涂两道红丹，一道面漆；(2)吊装方法：拟定在牛腿施工区以外的吊车站位区底板使用汽车吊进行吊装，汽车吊作业时支腿处应铺设钢板；(3)使用连接板(100*200mm钢板，厚20mm)作为临时连接固定措施，待钢管撑与预埋钢板焊接完成方可割除临时连接板，安装时，腰梁、端头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分等分顺序扳紧，纵向钢支撑就位时，应缓慢放在支架上，不得有冲击现象出现；(4)连接方式：钢支撑两端头与预埋钢板采用焊接连接，钢支撑中间节连接采用法兰连接，焊接管端头与法兰盘焊接处，法兰端面与轴线垂直偏差控制在1.5mm以内，每根钢支撑的轴线偏心不大于20mm，法兰盘加工应符合国家标准相关要求，锚板与管端连接角焊缝为二级，其余均为三级；s6：预留土台及承台土方开挖：钢支撑安装完成后，方可进行预留土台及底板承台土方开挖，土方开挖以机械(挖掘机)挖土为主，人工挖土为辅，开挖过程中注意支护体系的变形观察；s7：地下室外墙回撑砼板施工：原预留土台区域地下室结构施工至负一层梁板及地下二层外墙，5～7天后可拆除地下室外墙侧壁模板，然后施工地下室外墙回撑砼板，回撑砼板混凝土强度等级为c25，厚400mm；施工流程：施工地下室结构底板，注意做好临时排水措施，施工回撑砼板1(c25，厚400mm)，养护至设计强度
→
向上施工至负一层结构底板，外墙防水，回填石粉或粘性土，压实，施工回撑砼板2(c25，厚400mm)
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养护至75％设计强度后，拆除钢管撑，向上施工完成负一层地下室结构，外墙防水，回填基坑
→
施工上部结构；s8：钢支撑拆除：(1)钢支撑方案经公司审批完成并申报监理、业主审核通过，拆除前1个工作日现场组
织施工作业人员进行公开技术、安全交底，施工方案中应急预案现场组织演练，应急救援物资准备齐全并放置在现场会议室；(2)钢支撑相应层的主体结构达到规定的强度等级，并可承受该层内角撑的内力时，可按规定的换撑方式将支护结构的支撑荷载传递到主体结构后，方可拆除该层钢支撑，钢支撑拆除应小心操作，不得损伤主体结构；(3)拆除之前，在拆除范围外侧两米，以黄色警示带隔离；(4)回撑砼板养护至75％设计强度后，使用焊割对钢支撑两端头进行切割，同时在钢支撑上焊接吊耳，采用汽车吊站位在吊车站位区底板上分段吊运拆除钢支撑；(5)在拆除每层钢支撑的前后必须加强对周围环境的监测，出现异常情况立即停止拆除并立即采取措施，确保换撑安全、可靠。2.根据权利要求1所述的一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，其特征在于：所述s1步骤中，土台总长为61米，宽13.5米，高5米。3.根据权利要求1所述的一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，其特征在于：所述s2步骤中，在进行喷射时，喷头应尽量与受喷面垂直，距离宜为0.6～1.2m；喷射时应控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润光泽、无干斑及滑移流淌现象。4.根据权利要求1所述的一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，其特征在于：所述s3步骤中，楼板牛腿距支护桩15m，共10个。5.根据权利要求1所述的一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，其特征在于：所述s4步骤中，在钢支撑安装之前，不得拆除腰梁底模及模板支撑。

技术总结
本发明公开了一种利于地铁保护的支护桩钢管支撑方法，包括如下步骤：预留土台：在钢支撑施工前，为防止支护桩因基坑外侧土体压力而引发基坑位移变形，需在支护桩L2～J段基坑内侧预留土台；预留土台喷射混凝土施工：预留土台表面须喷射混凝土，土台放坡坡比为1:1.5，喷射60mmC20混凝土，放坡开挖按以下工序进行施工：a、测量放线，开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；b、喷射C20混凝土至设计厚度；c、坡脚截排水处理，喷射混凝土施工注意事项。本技术内容与传统的锚索(杆)支撑结构体系相比，其减少与支护桩相邻土体的扰动，消除临近地铁区域地下构筑物结构安全风险，降低对基坑周边重要建筑的影响，增强了基坑施工安全性。全性。全性。


技术研发人员：郑海松 胡泽辉 李朗彬 李学聪 罗鸣 肖江剑 姚荣荣 邓黎明
受保护的技术使用者：上海宝冶集团有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/15