地铁站电力管线悬吊专项施工方案.docx
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地铁站电力管线悬吊专项施工方案
目 录
1编制依据ﻩ- 1—
2工程概况-1—
2.1工程概况ﻩ— 1—
3管线悬吊保护方案ﻩ- 3-
3。
1总体思路ﻩ—3—
3.2悬吊方法—4-
4施工计划安排ﻩ—5—
4.2工期安排ﻩ-5—
5施工资源— 6-
5.1劳动力计划—6-
5。
2材料计划ﻩ— 6 —
5.3施工设备ﻩ-6-
6。
1挡土墙、钢板桩施工ﻩ-7—
6.2地基处理ﻩ—7—
6.3土方开挖ﻩ-7 —
6。
4H型钢主梁及悬吊挂篮安装—8—
6。
5监测点布设及量测ﻩ— 8—
8附件:
电力管线悬吊安全检算ﻩ—10—
8。
1设计参数ﻩ- 10—
8。
2钢材检算物理力学性能指标ﻩ-10-
XXX电力管线悬吊专项施工方案
1编制依据
(1)深圳市城市轨道交通9号线二期南海大道支线工程施工图设计第三册 XXX第二分册车站结构第一部分 车站主体围护结构;
(2)深圳市城市轨道交通9号线二期南海大道支线工程9130-2工区施工组织设计;
(3)XXX前期管线图纸;
(4)XXX地下管线物探成果资料;
(5)XXX地下管线现场调查资料;
(6)合同文件及工程规范、相关技术要求;
(7)我单位类似工程的施工经验.
2工程概况
2。
1工程概况
XXX位于位于南海大道与工业八路交叉路口。
车站规划同15号线换乘,采用立体交叉换乘模式,采用上侧下岛换乘方式,支线工程车站为地下两层车站,双柱三跨结构。
车站有效站台中心里程右YDK5+598。
000,车站总长度为250m,站台宽14m,车站标准段宽度为23。
3m,底板埋深约18.80m,顶板覆土约3。
0m.
图2-1-1 XXX站况平面图
XXX位于南海大道于工业八路交汇处,高峰期车流量、人流量都很大,在施工期间分三个阶段五期交通疏解,第一阶段施工西侧地连墙、钢管柱及立柱桩和西侧顶板结构等,交通疏解至东侧;第二阶段施工东侧地连墙、钢管柱及立柱桩、东侧顶板结构、盖挖逆作主体结构和东侧附属结构等,交通疏解至西侧;第三阶段恢复大部分原道路交通,施工西侧附属结构。
2。
2电力管线现状
根据现有管线资料及现场施工发现,XXX16轴附近有东西走向10kv电力管线10根(12根铸铁套管),管线横跨基坑,影响W21、W22、E20、E21地连墙施工,影响27#、28#、57#钢管柱及立柱桩施工,影响基坑开挖、顶板施工,基坑开挖时须采取悬吊保护措施。
电力管线底部至地面高差约为1m。
地连墙施工时,已对该管线进行探挖,并对靠近地连墙约4m范围进行了套管切除、临时拨移、砖墙隔离、沙土回填、铺盖钢板处理,其余位置未处理,仍影响27#、28#和57#立柱桩施工.
经过与监理、设计、业主等单位沟通讨论,已确定将27#、28#、57#立柱桩往小里程方向移动2。
3m以避开管线,但管线与桩位距离仍较近。
此处电力管线共10根,原状采用铸铁套管(12根)保护,埋深约1m(至管底),影响宽度约1m,桩位调整后,距离桩边线约0.2m。
此管线靠近地连墙约4m范围内已探挖并采取保护措施,27#、57#立柱桩施工范围内已进行探挖并回填,28#立柱桩施工范围未进行探挖.
图2-2-1 已探明管线情况
图2—2-2 10根电力管线现状
3管线悬吊保护方案
3.1总体思路
现阶段为施工第一阶段,仅进行车站西侧半幅10根电力管线的悬吊保护.
10根电力管线呈东西走向,在15轴和16轴之间横穿车站基坑,电力管线底标高约为13。
70m,现状地面标高约为14.70m,挡土墙顶标高约为15.00m,悬吊管线位于挡土墙底部位置,顶板上方.电力管线西侧横穿W21和W22地连墙上部挡土墙。
拟采用在现状地面上架设H型钢主梁横跨车站西侧基坑,采用槽钢悬吊的方案进行.悬吊管线布置见下图。
图3-1-1 悬吊管线平面布置图
图3-1—2 悬吊管线立面布置图
第一阶段车站西侧顶板施工完成后,进行覆土回填,并拆除悬吊钢架结构,对管线进行原位保护及回填.待施工第二阶段车站东侧土方开挖时,再进行东侧半幅的10根电力管线的悬吊保护,施工方法同西侧。
车站西侧基坑跨度为19。
95m,东侧基坑跨度为12。
45m。
现以车站西侧电力管线悬吊施工为例,讲述电力管线悬吊施工方法。
3。
2悬吊方法
悬吊电力管线共10根,采用铸铁套管(套管共12根),管径为150mm.采用地面上横跨1000×400H型钢作主梁,采用2根[16a槽钢作顶横梁,吊梁及底托梁均采用[16a槽钢。
靠近西侧地连墙4m范围内,由于铸铁套管已被割除,因此在管线底与底部支托槽钢之间铺设18mm厚模板作为电力管线支撑面,模板底部沿管线方向焊接Φ20钢筋支撑(0.2m每道,共4道)。
电力管线悬吊措施见下图。
图3-2—1电力管线悬吊措施图
4施工计划安排
4。
1主要工程量
XXX电力管线悬吊主要工程量见下表.
表4—1-1XXX电力管线悬吊主要工程量
序号
项目
单位
西侧数量
东侧数量
合计
备注
1
沥青路面破除
㎡
118。
503
73。
953
192.456
含混凝土水稳层,厚度共0。
6m
2
石方开挖
m³
71.102
44。
372
115.474
3
土方开挖
m³
57。
083
35。
623
92.706
每边1m操作空间,放坡开挖
4
土石方外运
m³
128.185
79.995
208.18
6
悬吊钢架制安
t
16.085
10。
519
26。
604
注:
工程量以施工实际发生为准.
4。
2工期安排
XXX西侧电力管线悬吊计划施工时间为2017年9月1日~2017年9月15日,共15天.
东侧电力管线悬吊计划施工时间为2018年3月16日~2018年3月30日,共15天。
5施工资源
5.1劳动力计划
XXX电力管线悬吊施工劳动力计划见下表.
表5—1—1XXX电力管线悬吊施工劳动力计划
序号
工种
人数
备注
1
管理人员
2
2
挖机司机
1
3
自卸车司机
2
4
电焊工
2
5
吊车司机
1
6
信号司索工
2
7
其他
8
合计
18
5.2材料计划
XXX电力管线悬吊主要材料见下表。
表5—2-1 XXX电力管线悬吊主要材料统计表
序号
材料名称
单位
西侧数量
东侧数量
合计
备注
1
H型钢
t
13.685
9。
338
23.023
1000×400mm,西侧长44。
7m,东侧长30。
5m
2
16a槽钢
t
2。
256
1.128
3.384
[16a,西侧长103m,东侧长51.5m
3
18mm厚模板
㎡
8
0
8
2000×4000mm
4
Φ20钢筋
t
0.144
0。
053
0。
197
西侧长58.2m,东侧长21.5m
5。
3施工设备
XXX电力管线悬吊主要施工设备见下表。
表5-3-1 XXX电力管线悬吊主要设备表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
PC200
台
1
带炮锤
2
自卸车
EM443
辆
2
3
汽车吊
50t
台
1
4
电焊机
BX1-400
台
2
6电力管线悬吊施工
施工工艺流程:
挡土墙、钢板桩施工→土方开挖至管底→H型钢主梁架设→人工分段掏槽至管底以下0。
3m→悬吊挂篮施工(吊梁和底托梁等)→监测点布设及量测。
6.1挡土墙、钢板桩施工
挡土墙及钢板桩遇污水管位置,施工时留出2。
4m宽缺口。
图6—1-1挡土墙及钢板桩留缺口示意图
6。
2地基处理
第一阶段电力管线悬吊施工时,基坑西侧电力管线已探挖,地面须进行硬化处理,硬化横向宽度1.5m,纵向长度为3m。
基坑东侧采用钢板桩支护,受场地限制,H型钢主梁与东侧地面搭接长度仅0.6m,且钢板桩施工时会破坏现状地面,为保证施工安全,须对钢板桩背面地面进行硬化处理,硬化范围从钢板桩背面硬化至围挡边,横向宽度约0。
7m,纵向长度为3m.硬化厚度为0.2m,铺设Φ12@150双层双向钢筋网,硬化采用C25混凝土.
图6-2-1地连墙侧地基硬化 图6-2—2 钢板桩侧地基硬化
6。
3土方开挖
土方开挖分为两层施工,第一层开挖至管底位置,进行H型钢主梁架设;第二层在底托梁位置人工掏槽至管底以下0.3m左右时,开始吊梁及底托梁施工。
由于开挖深度大,在开挖时,考虑两边进行放坡开挖,放坡坡比为1:
1,沟底宽度为吊梁宽度(1.32m)加两边各1m操作空间,即3.32m,开挖深度为1。
31m,则沟顶宽度为5.94m。
图6-3-1土方开挖示意图
6。
4H型钢主梁及悬吊挂篮安装
横跨基坑的H型钢主梁共2根,悬吊电力管线通过9组挂篮悬吊在横跨主梁的顶横梁上。
悬吊段土方开挖至管底后,吊装H型钢主梁横跨基坑,主梁两端搭设在现状地面上,西侧搭接长度为1m(再加0。
8m搭设在挡土墙和排水沟上),东侧搭接长度为0.6m(受场地限制),H型钢主梁吊放平稳后,须确定顶横梁及吊梁的位置,在主梁上作出相应标记,并焊接顶横梁。
主梁架设完成后,土方从西往东分段向下开挖,分段宽度为4m,开挖至管底以下1m左右时,开始吊梁及底托梁施工。
在顶横梁下方,根据吊梁的位置定位出底托梁的位置,在铸铁管上作出相应标记,然后在底托梁安装位置横管道方向人工掏槽,满足底托梁安装条件后,安装底托梁,并通过吊梁将底托梁与顶横梁连接固定,管道两侧吊梁采用剪刀斜撑(Φ20钢筋)加固,底托梁、吊梁以及斜撑形成悬吊挂篮.采用同样施工方法从一端向另一端安装底托梁、吊梁及加固件,悬吊钢架所有构件均要焊接牢固。
6。
5监测点布设及量测
为保证悬吊管线在基坑开挖和主体结构施工过程中稳定和安全,根据具体情况在悬吊电力管线部位增加管线变形、围护结构变形、周边地表沉降变形等监测项目。
测点布设:
在底托梁顶部设置3个变形观测点,跨中设1点,基坑两侧各设1点;对应管线悬吊的主梁跨中设竖向沉降测点。
共计2个沉降测点,3个管线变形测点。
在主梁两端支撑点型钢两侧地面各布设1个挡土墙顶水平位移及沉降监测测点。
监测:
在基坑开挖和主体结构施工过程中每2天观测1次,如数据发生突变时,加密观测频次;发生较大变形时停止施工,立即启动应急预案,保证施工安全和悬吊管道正常使用。
7安全质量保证措施
(1)施工前,对施工现场周边地下管线进行勘测调查,确认地下管线布置,施工过程中加强保护.
(2)施工前,对作业工人进行专门安全教育后,方能进行施工.
(3)挡土墙强度达到设计强度后才能进行管线悬吊。
悬吊管线完成,下方土体开挖前,先人工沿管道纵向开挖管线上的覆土,将管线暴露,调整好吊杆,使管线各部分均匀受力,经检查牢固可靠之后,方可开挖管道下其余部分的土方。
(4)施工安排在晴天进行,严禁雨天进行托架施工。
(5)保证悬吊钢架焊接质量,悬吊钢架焊接完经检查合格后方可进行吊放。
(6)对管线底托梁及顶横梁进行跟踪监测,掌握其稳定性信息,必要时采取必要的加固措施,悬吊挂篮安装焊接焊缝必须饱满,严格检查制度。
(7)在管线附近设立一定的安全保护区,严禁机械设备靠近,基坑开挖及主体施工过程中不得碰撞管线悬吊系统,严禁利用钢架做起重架、脚手架或模板支架。
(8)顶板结构施工完成后进行土方回填时,管道周围采用人工夯实,严禁机械碾压。
(9)管线悬吊施工完成后,在管线上布设监测点,并制定监测方案,施工过程中按监测方案要求对悬吊管线进行全程监测和日常巡查,发现情况异常,及时报警,据此采取相应保护措施,实现信息化施工管理,确保基坑施工过程中管线的稳定与安全.
(10)做好管线破坏应急救援预案,成立管线破坏应急领导小组。
在发生管道破坏时,抢救小组必须先保护好现场,进行场地清理,做到道路畅通,并启用防洪抢险材料,做好排水工作;同时做好现场照明工作,及时向相关部门汇报并配合进行抢救。
8附件:
电力管线悬吊安全检算
8。
1设计参数
(1)主梁采用1000×400H型钢,单根长度22.35m;
(2)顶横梁采用2[16a,单根长度2.12m;
(3)底托梁采用[16a,单根长度1.32m;
(4)竖向悬吊梁采用[16a,间距2m,单根长度2.37m。
8。
2钢材检算物理力学性能指标
(1)钢材弹性模量E=2.06×105N/mm2;
(2)普通Q235钢材强度设计值:
抗拉、抗压和抗弯f=215N/mm2,抗剪fN=125N/mm2;
(3)普通Q235钢材挠度变形允许值[ω]=L/400;
(4)[16a线密度21。
9kg/m.
8.3安全受力检算
8。
3。
1材料自重计算
(1)10根电缆、12根铸铁管,电缆自重7。
617kg/m,铸铁管管径DN150,壁厚δ=6.3mm,铁管自重22.8kg/m,管线跨度19.95m,总重6。
978t。
即F1=6.978×10×1。
2(安全系数)=83.736KN.
(2)底托梁采用[16a槽钢,21。
9kg/m,单根长1。
32m,共10根,总重0.289t。
即F2=1。
2×0.289×10=3.468KN.
(3)竖向悬吊梁采用[16a槽钢,21。
9kg/m,单根长2.37m,共20根,总重1.038t。
剪刀斜撑采用Φ20钢筋,2.47kg/m,单根长2.15m,共20根,总重0.106t。
即F3=1.2×(1.038+0.106)×10=13。
728KN。
(4)顶横梁采用2×[16a槽钢,43.8kg/m,单根长2。
12m,共10根,总重0.929t.即F4=1。
2×0。
929×10=11。
148KN。
(5)主梁采用1000×400H型钢,306。
15kg/m,单根长度22.35m,共2根,总重13.685t。
即F5=1.2×13.685×10=164。
22KN。
8。
3。
2受力检算
(1)底托梁受力检算
底托梁[16a间距2m,承受电缆自重和铁管重量,按最不利因素考虑,F1=6。
978×10×1。
2=83。
736KN,电力管线在底托梁上水平投影面积S=0.9×19.95=17。
955m2,底托梁承受均布荷载q=83.736/[int(19。
95/2)+1]/17。
955=0.466KN/m2,受力简化为受均布荷载的二跨等跨连续梁计算,跨距6m,受力简图如下图所示。
图8-3—1受力简图
①抗弯强度检算
a。
最大弯矩Mmax=KM×F×L2=(0。
125+0.125)×5。
274×6=7。
911KN·m
b。
[16a截面强度σ=Mmax/W=7。
911×106/(108。
3×103)=73.047N/mm2<[f]=215N/mm2,[16a底托梁抗弯强度满足要求。
②抗剪强度检算
a.最大剪力Vmax=Kv×q1×L.查表得剪力系数Kv=0。
375+0。
437=0.812;q1为作用于槽钢上的线均布荷载,q1=0.466KN/m;L为槽钢支点计算跨度,取6。
0m;即得Vmax=0.812×0。
879×6=4.282KN。
b.底托梁截面抗剪强度τ=Vmax×Sχ/(Ιχ×tω)。
查表得[16a槽钢半截面面积矩Sχ=63。
9cm3;截面惯性矩Ιχ=866。
2cm4;腹板厚度tω=6.5mm;截面抵抗矩Wχ=108.3cm3;翼缘板厚dω=10mm;截面面积A=21.95cm2;截面回转半径iχ=6。
28cm.即得τ=4.282×103×63.9×103/(866.2×104×6.5)=4.86N/mm2<[fv]=125N/mm2,[16a槽钢抗剪强度满足要求.
③挠度变形检算ω=Kω×F×L3/(E×Ιχ)。
查表得Kω=0。
521+0。
12,
即ω=(0。
521+0.12)×0.879×(6×1000)3/(2。
06×105×866.2×104)=0.068mm<[ω]=L/400=1.32×103/400=3。
3mm,[16a槽钢受力挠度变形满足要求。
结论:
采用[16a槽钢底托梁受力满足要求。
(2)顶横梁受力检算
作用在顶横梁上的荷载主要有铁管自重+电缆自重+底托梁重量+竖向悬吊梁重量以及顶横梁自重,可简化为简支梁计算.
①抗弯强度检算
a.最大弯矩Mmax=F×l1+ ql22/8=(83.736/20+3.468/20+13。
728/20)×1.021+0.438×2.122/8=5.399KN·m。
b.2×[16a截面强度σ=Mmax/W=5.399×106/(205。
83×103)=26.230N/mm2 <[f]=215N/mm2,[16a抗弯强度满足要求。
②抗剪强度检算
a。
最大剪力Vmax=F+ql2/2=(83。
736/20+3。
468/20+13.728/20)+0。
438×2.12/2=5.559KN
b。
2[16a截面抗剪强度τ=Vmax×Sχ/(Ιχ×tω)=5。
559×103×127.8×103/(1732。
4×104×6。
5)=6。
309N/mm2<[fv]=125N/mm2,2×[16a槽钢抗剪强度满足要求。
③挠度变形检算ω=Fl13/48EI+5ql24/384EI=(83.736/20+3.468/20+13。
728/20)×(1.021×1000)3/(48×2.06×105×1732。
4×104)+5×0.438×10-3×(2。
12×1000)4/(384×2。
06×105×1732。
4×104)=0。
0000636mm<[ω]=L/400=2.12×103/400=5.3mm,2×[16a槽钢受力挠度变形满足要求。
结论:
采用2×[16a槽钢顶横梁受力满足要求。
(3)主梁受力检算
主梁受荷载包含主梁自身重力荷载以及悬吊梁传来的荷载,悬吊梁传来的荷载作用形式为竖向集中荷载。
主梁自重q=1。
2×3.062=3。
674KN/m
悬吊梁传来的F=83.736/20+3。
468/20+13.728/20+11.148/20=5。
604KN
①抗弯强度检算
a.最大弯矩Mmax=KM×F×l+ql2/8=1.333×5.604×22。
35+3。
674×22.352/8=396。
363KN·m
b。
1000×400H型钢截面强度σ=Mmax/W=396。
363×106/(11370。
66×103)=34.858N/mm2<[f]=215N/mm2,1000×400H型钢抗弯强度满足要求。
②抗剪强度检算
a。
最大剪力Vmax=Kv×F+q l/2=4。
5×5。
604+3.674×22.35/2=66。
275KN
b.1000×400H型钢截面抗剪强度τ=Vmax×Sχ/(Ιχ×tω)=66。
275×103×7131。
25×103/(618312。
5×104×20)=3。
822N/mm2<[fv]=125N/mm2,1000×400H型钢抗剪强度满足要求。
③挠度变形检算ω=Kω×F×L3/(E×Ιχ)+5ql24/384EI =0。
175×5。
604×(22.35×1000)3/(2。
06×105×618312.5×104)+5×3.674×10—3×(22。
35×1000)4/(384×2。
06×105×618312.5×104)=0.018mm<[ω]=L/400=22。
5×103/400=56。
3mm,1000×400H型钢受力挠度变形满足要求。
结论:
采用1000×400H型钢主梁受力满足要求。
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