1混凝土支撑及冠梁施工工艺工法混凝土支撑及冠梁施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0110-2011QB/ZTYJGYGF-DT-0110-2011第二工程有限公司 李义堂1 1 前言前言1.11.1 工艺工法概况工艺工法概况深基坑工程施工时，尤其市政工程，为了尽可能保护环境少占地，在结构外侧首先施工围护结构，围护结构通常采用钻孔桩或地下连续墙+支撑体系构成。钻孔灌注桩或地下连续墙，采用单根或者单幅墙施工，为了使单根钻孔桩或单幅墙形成整体，共同受力，采用在桩顶或墙顶施作钢筋混凝土冠梁来实现。目前深基坑支撑体系形式很多，主要有钢管（型钢）内支撑、钢筋混凝土内支撑及锚索等支撑形式。由于混凝土支撑梁相对于钢支撑有着整体性好、刚度大、既能受压又能受拉的优点，在地铁等大型深基坑工程得到广泛应用。1.21.2 工艺原理工艺原理冠梁：将围护结构（桩或地连墙墙）顶钢筋凿出并调直，绑扎钢筋连接形成整体骨架，浇筑混凝土后在围护结构顶形成一道钢筋混凝土梁整体结构，使桩（墙）顶锚入形成固定端，从而控制基坑开挖过程中的桩（墙）顶变形，保证基坑的稳定和安全。混凝土支撑：当完成围护结构进行基坑土方开挖时，基坑四周的土体必然产生压力作用于基坑的围护结构上，其力的方向近似于水平，力的大小取决于不同土质的压力值。这种水平压力通过对围护结构的作用传递给钢筋混凝土围檩梁，再集中到钢筋混凝土支撑梁上，构成稳定的支撑体系。2 2 工法特点工法特点适应性强，不受周边场地不足的限制。结构刚度大，整体性好，安全性高。设备简单、操作方便。存在等强时间长、拆除慢、影响施工进度的缺点。3 3 适用范围适用范围适用于软弱、变形敏感、复杂的地质条件以及环境复杂、深度大、平面形状不规则的深基坑工程。4 4 主要引用标准主要引用标准4.1地下铁道工程施工及验收规范 （GB50299） ；24.2建筑基坑支护技术规程 （JGJ120） ；4.3混凝土结构设计规范 （GB50010） ；4.4混凝土质量控制标准 （GB50164） ；4.5建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50202） ；4.6混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204)；4.7钢筋机械连接通用技术规程 （JGJ107） ；4.8滚轧直螺纹钢筋连接接头 （JG163）4.9钢筋焊接机验收规程 （JGJ18） ；4.10城市轨道交通工程测量规范 （GB 5038） 。5 5 施工方法施工方法冠梁施工：由人工凿除钻孔桩桩头或地下连续墙墙头浮浆及超灌混凝土至冠梁底面高程，调直钢筋并将基面清理干净，绑扎钢筋，立边模，浇筑混凝土。混凝土支撑施工：采用挖掘机开挖基坑土方至支撑梁及围檩底，并进行平整，碾压密实，采用现浇混凝土或铺设模板作为底模，由人工凿出围护结构与围檩的连接面，焊接 U 型固定筋及悬吊筋，绑扎混凝土围檩及支撑梁的钢筋，并将支撑梁钢筋锚入围檩内形成整体结构（第一道混凝土支撑一般锚入冠梁内） ，立边模，浇筑混凝土。6 6 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点6.16.1 施工工艺流程施工工艺流程混凝土支撑及冠梁施工工艺流程图如图 1 所示。3图图1 1 混凝土支撑及冠梁施工工艺流程图混凝土支撑及冠梁施工工艺流程图6.26.2 操作要点操作要点6.2.1 测量放样施工准备测量放样开挖土方连接部位凿除、清理场地处理及底模施工钢筋绑扎焊接围檩 U 型筋及吊筋钢筋下料、加工原材试验模板安装、验收混凝土浇筑拆模混凝土养护第 一 道 混 凝 土 支 撑 及 冠 梁4根据施工图纸混凝土支撑及冠梁的位置进行实地放样，确定混凝土支撑及冠梁的轴线及边线位置，采用水准仪测量混凝土支撑及冠梁的底、顶面高程，确定标示出土方开挖及桩（墙）头混凝土凿除位置和范围，土方开挖及基底处理完成后，进一步复核其轴线和高程，确保施工的准确性。6.2.2 土方开挖土方采取人工配合挖掘机进行开挖，挖掘机挖至比设计混凝土支撑梁底高程高出 2030cm 时，采取人工开挖清理至设计高程，避免超挖。6.2.3 连接部位清理、凿除1.桩（墙）顶由人工配合小型机具（空压机、风镐）进行桩（墙）顶浮浆及超灌混凝土的凿除，凿至冠梁设计底高程及密实混凝土。并将桩（墙）顶凿除混凝土块清理干净，调直桩（墙）顶锚固冠梁钢筋，并确保钢筋锚固长度满足设计要求。清除混凝土浮渣，并用高压水冲洗混凝土接茬面。2.混凝土围檩与围护结构连接面由人工配合小型机具按照围檩宽度范围凿至围护结构内侧（基坑侧）纵向主筋露出，并用钢刷子清除钢筋表面混凝土浮渣。并按吊筋位置凿出围护结构内侧单根主筋，长度满足吊筋焊接要求。6.2.4 场地处理及底模设置土方开挖至设计高程后根据基底土质及密实情况对基底进行平整夯实处理，浇筑 10cm 厚砂浆垫层或细石混凝土，作为混凝土支撑梁的底模， 垫层标高要符合图纸要求，并按设计要求设置预拱度，垫层表面铺设塑料薄膜或其他隔离剂，不可把垫层作为混凝土支撑结构的一部分。也可以采用直接铺设方木、模板作为支撑梁底模。6.2.5 钢筋加工、绑扎1.钢筋等原材进场后首先进行检查验收，并按照要求进行取样送检，复试合格后才能进行使用。保证所使用钢筋表面洁净，无损伤、油漆和锈蚀。钢筋级别、钢筋直径符合设计要求。按结构要求进行下料，分层、分批进行安装，绑扎钢筋之前，在底模上弹出混凝土支撑及围檩的轴线、边线，按照位置进行钢筋绑扎，梅花形布置保护层垫块，保证钢筋保护层符合要求。纵向受力钢筋（钢筋直径 d25mm）接头优先采用机械连接或焊接，不宜采用搭接。受力钢筋的接头位置应设在受力较小处，一般设在跨中 1/3 净跨范围内，接头位置相互错开。52.采用搭接接头时，从任一安装接头中心至 1.3 倍搭接长度的区段范围内，或采用焊接接头及机械连接时在任意焊接接头中心至长度为较大钢筋直径的 35倍且不小于 500mm 的区段范围内，有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总面积的百分率应符合表 1 规定：表表1 1 同一截面受力钢筋接头面积占受力钢筋总面积的百分率同一截面受力钢筋接头面积占受力钢筋总面积的百分率接头形式接头形式受拉区受拉区受压区受压区绑扎搭接接头25%50%机械连接或焊接接头50%不受限制3.钢筋焊接要同心焊接，焊条、焊接长度符合要求；焊缝饱满，无夹杂、气泡现象，清除焊渣。钢筋绑扎完成后，重点检查钢筋规格、数量、位置、钢筋间距、接头形式、接头质量及位置、钢筋保护层厚度等。钢筋的弯曲及末端弯钩应符合图纸及规范要求。4.为了保证围护结构的整体性，控制其变形，在混凝土支撑梁端部设置钢筋混凝土围檩（腰梁） ，围檩高度与混凝土支撑相同，高度、宽度及配筋根据设计计算确定。混凝土支撑梁与围檩节点大样如图 2 所示。12150四肢箍筋25沿垂直 方向均匀放混凝土支撑梁混凝土围檩混凝土支撑梁混凝土围檩25沿垂直 方向均匀放25沿垂直 方向均匀放（a）直撑（b）斜撑6图图2 2 混凝土支撑梁与围檩相交节点大样混凝土支撑梁与围檩相交节点大样5.钢筋绑扎顺序为：围檩 U 型筋及吊筋焊接围檩钢筋绑扎支撑梁钢筋绑扎，钢筋焊接长度满足设计要求，焊缝饱满，焊接后进行检查。钢筋混凝土围檩与围护结构连接大样如图 3 所示。图图3 3 钢筋混凝土围檩与围护结构连接大样钢筋混凝土围檩与围护结构连接大样6.2.6 模板安装、检查按照底模上弹出的模板边线安装侧模，模板拼缝处填塞双面胶，模板与底模之间的缝隙采用同标号的砂浆填塞，做到严密不漏浆。模板加固采用拉杆和支架斜撑相结合的方式，保证模板的稳固。模板安装完毕后，重点检查模板内的结构尺寸、顺直度、垂直度、接缝情况及加固情况。模板安装要求稳固、不变形，模板安装允许偏差见表 2 所示。表表2 2 模板安装允许偏差模板安装允许偏差项目项目允许偏差（允许偏差（mmmm）模板标高15模板内部尺寸30轴线偏位15模板表面平整56.2.7 混凝土浇筑、拆模及养护1.浇筑混凝土，插入式振捣棒加强混凝土的振捣，同时避免过振，振捣时围护结构主筋251000 吊筋单面焊10d25200 型筋混凝土支撑支撑轴线围檩吊筋型筋7要快插慢拔，达到混凝土不再下沉、冒泡和混凝土表面泛浆时即可，必须连续浇筑，避免出现冷缝。浇筑完后，用木抹子搓平，在混凝土初凝前，再用铁抹子进行二次以上的收面，消除砼表面收缩裂缝。2.混凝土浇筑完成后表面覆盖塑料薄膜保湿，混凝土终凝后，立即覆盖麻布、草垫或土工布洒水养生，保证混凝土表面一致处于湿润状态。当日平均气温低于 5时不允许浇水养护，改用塑料薄膜包裹覆盖，并增加覆盖棉被等保温措施，在混凝土强度达到 30%前避免受冻。砼在强度达到 2.5MP 以后，可以拆除侧模，拆模过程中防止发生掉块掉角现象。7 7 劳动力组织劳动力组织混凝土支撑及冠梁施工劳动力配置如表 3 所示。表表3 3 劳动力组织表劳动力组织表序号序号工种工种人数人数备注备注1现场负责人1全面负责2技术员2技术管理3钢筋工15加工、绑扎、安装钢筋4模板工10加工、安装、拆卸模版5混凝土工8浇筑混凝土6电工17电焊工5钢筋焊接8普工10桩（墙）头凿除、基底清理、场地平整等合计528 8 主要机具设备主要机具设备混凝土支撑及冠梁施工主要机具设备配置如表 4 所示。表表4 4 主要机具设备使用表主要机具设备使用表序号序号作业名称作业名称设备名称设备名称规格型号规格型号单位单位数量（台）数量（台）备注备注1钢筋套丝套丝机台32钢筋弯曲机3KW台23钢筋加工钢筋切断机4KW台24混凝土施工振捣棒30/50台2/45清理凿除风（电）镐台106焊接钢筋电焊机台47灌筑混凝土泵车台19 9 质量控制质量控制89.19.1 施工中易出现的质量问题施工中易出现的质量问题钢筋连接不规范。9.29.2 保证措施保证措施9.2.1 钢筋机械连接加工之前加强培训、交底，套丝施工期间加强检查套丝质量，针对不合格品切除丝头，重新套丝，合格丝头加防护帽，防止丝头磕碰，损坏丝扣；9.2.2 施工之前进行严格的交底和培训，加强钢筋的检查、验收；9.2.3 钢筋混凝土围檩 U 型筋及吊筋与围护结构主筋之间的焊缝长度、质量逐根检查，钢筋接头位置等必须满足设计及规范要求。1010 安全措施安全措施10.110.1 主要安全风险分析主要安全风险分析10.1.1 凿除、钢筋加工、焊接过程中，存在用电安全风险；10.1.2 坠落风险；10.1.3 拆除风险。10.210.2 保证措施保证措施10.2.1 电焊工、电工必须经过专业及安全技术培训，经（地）市劳动部门考试合格发给操作证，方准独立操作。10.2.2 所有开关箱均应配锁，并标明用途所标设备。10.2.3 凿除作业及钢筋绑扎人员佩戴好安全防护用品。10.2.4 混凝土支撑及围檩拆除必须严格按照设计施工工序要求执行，不能盲目拆撑，造成基坑变形。同时，支撑凿除之前在梁底搭设支架进行支托。10.2.5 加强临边防护管理，高处作业按照要求进行防护。1111 环保措施环保措施11.111.1 对周边环境的影响因素对周边环境的影响因素冠梁及混凝土支撑施工对周边环境的影响主要存在材料堆码、噪声及废料处理等。11.211.2 环保措施环保措施11.2.1 现场材料、成品、半成品和机具设备分类堆放、堆码整齐，并设置标识牌，不超出围蔽范围，不侵占场内道路和安全防护设施。废料及时清理出施工场地。911.2.2 做好场内道路的硬化、洒水，裸露土体的覆盖，防止扬尘。11.2.3 钢筋加工及混凝土拆除作业尽可能避开夜间施工，同时选择噪声小的设备进行施工。1212 应用实例应用实例12.112.1 工程简介工程简介哈尔滨地铁一期土建工程八标交通学院站位于东直路与太平南二道街、太平南三道街交叉路口以西的东直路下，车站东北角是哈尔滨道外区建伟小学有两栋七层与五层楼，距离主体基坑 12 米，南侧是黑龙江工程学院体育馆距离基坑 8.6m。车站主体围护结构形式采用 800 1000mm 钻孔灌注桩+10001000mm 旋喷