东方红广场站跨越基坑管线悬吊保护安全专项方案.doc

目目 录录 一、一、编制依据编制依据.1 二、二、工程概况工程概况.1 三、三、管线悬吊保护方案管线悬吊保护方案.1 （一）自来水悬吊保护方案1 （二）天然气管道悬吊保护方案8 （三）电力管线悬吊保护方案9 四、四、施工工期安排施工工期安排.9 五、五、安全文明施工保证措施安全文明施工保证措施.9 （一）安全保证措施9 （二）文明施工保证措施10 六、六、应急预案应急预案.10 东方红广场站跨越基坑管线悬吊保护安全专项方案 一、一、编制编制依据依据 1、兰州市城际轨道交通 1 号线一期工程（陈官营-东岗段）施工图设计东方红广场 站主体围护结构施工图； 2、东方红广场站给水改迁相关图纸； 3、东方红广场站天然气改迁相关图纸； 4、东方红广场站强电改迁相关图纸； 5、东方红广场站弱电改迁相关图纸； 6、 城市轨道交通地下工程建设风险管理规范 （GB50652-2011） ； 7、其他有关的规范及规程。 二、二、工程概况工程概况 东方红广场站为兰州市城市轨道交通 1 号线一期工程中间车站，东方红广场站 为 1、2 号线的换乘车站。东方红站位于兰州市城关区东方红广场北侧庆阳路下，西 起金昌路十字，东至平凉路十字。车站主体长度 683.1 米，采用两层三柱四跨、局 部采用单层结构形式，标准段宽 41.30 米。由于车站长度长、跨度大，且处于城市 中心繁华地带，所以在管线迁改过程中有部分管线须跨越基坑进行悬吊保护。 三、三、 管线悬吊保护方案管线悬吊保护方案 （一）（一） 自来水悬吊保护方案自来水悬吊保护方案 1 1、总体方案、总体方案 拟在车站南侧新建一条 1020mm 的自来水管道，材料为 5mm 厚钢管焊接。自来 水管在原设计在 1#铺盖南北向跨越基坑处进行悬吊保护。考虑到行车对自来水管道 的扰动及施工工期影响，我工区拟将自来水管从车站 58 轴混凝土支撑梁上通过。具 体平面布置见附图 1。 2 2、悬吊保护措施、悬吊保护措施 （1）原设计混凝土支撑梁尺寸为宽 1000cm，高 800cm，为了在支撑梁上锚固防 护栏杆及对管线冬季保温覆盖，将原设计 1m 的支撑梁加宽至 1.5m。 （2）由于水压及其冲击力较大，须在自来水管与冠梁外侧施工混凝土支墩，同 时，在混凝土支撑梁上每隔 5m 施工混凝土支墩，支墩采用 C20 混凝土，并在混凝土 支撑施工前预留 16 螺纹钢。 （3）在混凝土支撑施工时预留 5cm 角钢做为保护管廊，角钢间用 25 螺纹钢作为 连接钢筋，并统一刷红油漆做防锈处理，5cm 角钢下部焊接 30cm 长 U 型锚固钢筋， 在支撑梁施工时和角钢一同预埋； （4）在混凝土支墩及支撑梁与自来水管道接触的地方铺设 5cm 橡胶防震垫，防 止支撑下沉或其他振动对自来水管道的干扰。 （5）在混凝土支撑梁施工时，要埋设轴力计，在施工过程中，尤其是在基坑开 挖后，要做好支撑梁的监测工作。检测主要包括支撑梁的沉降检测及支撑梁的轴力 检测。 1.50 10cm厚保温海绵 C20后浇混凝土支 墩间距5m 7.5cm角钢1m 25螺纹钢30cm 1.37 0.80 25螺纹连接筋 1.00 注：1、5cm角钢下部焊接30cm长锚固钢筋，在支撑 梁施工时和角钢一同预埋； 2、每排角钢之间用25mm螺纹钢做连接钢筋， 并统一刷红油漆做防锈处理。 3、在支撑梁施工时预埋支墩钢筋。 混凝土支撑梁 16螺纹20cm A 30cm 20cm A节点大样 5cm橡胶防震垫 自来水管线保护图自来水管线保护图 3 3、安全计算、安全计算 1 1） 支撑梁计算支撑梁计算 （1）参数： 支撑梁截面尺寸1000800。 采用C35，fc=16.7N/mm2。钢筋HRB400级,fy=360N/mm2。 根据基坑支护结构计算结果，支撑梁轴力标准值：28.9KN/m。 支撑设计轴力：1.251.128.910.4=413.3KN。 计算跨度取：8.5m。 （2）支撑梁竖向荷载： 梁自重：10.825=20KN/m。 给水管线重（DN 102020按满水计）：10.8KN/m。 （3）计算： 计算图式： 支撑梁按偏心受压构件计算,计算结果如下： 正截面承载力计算：正截面承载力计算： Z-1Z-1 a 基本资料 工程名称：工程一 轴向压力设计值 N 413kN， M1x 0kNm， M2x 522kNm， M1y 0kNm， M2y 0kNm； 构件的计算长度 Lcx 11600mm， Lcy 11600mm； 构件的计算长度 L0x 11600mm， L0y 11600mm 矩形截面，截面宽度 b 1000mm，截面高度 h 800mm 采用对称配筋，即：As As 混凝土强度等级为 C35， fc 16.72N/mm； 钢筋抗拉强度设计值 fy 360N/mm，钢筋抗压强度设计值 fy 360N/mm，钢筋弹性模量 Es 200000N/mm；相对界限受压区高度 b 0.5176 纵筋的混凝土保护层厚度 c 35mm； 全部纵筋最小配筋率 min 0.55%。 b 轴心受压构件验算 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数 L0/i MaxL0x/ix, L0y/iy Max11600/231, 11600/289 Max50.2, 40.2 50.2，取 0.904 矩形截面面积 A bh 1000*800 800000mm 轴压比 Uc N / (fcA) 413000/(16.72*800000) 0.03 纵向钢筋最小截面面积: 全部纵向钢筋的最小截面面积 As,min Amin 800000*0.55% 4400mm 一侧纵向钢筋的最小截面面积 As1,min A0.20% 800000*0.20% 1600mm 全部纵向钢筋的截面面积 As 按下式求得： N 0.9(fcA + fyAs) （混凝土规范式 7.3.1） As N / 0.9 - fcA / (fy - fc) 413000/(0.9*0.904)-16.72*800000/(360-16.72) -37487mm As,min 4400mm，取 As As,min c 考虑二阶效应后的弯矩设计值 弯矩设计值 Mx lcx / ix 11600/231 50.2 34 - 12(M1x / M2x) 34-12*(0/522) 34 lcx / ix 34 - 12(M1x / M2x)，应考虑轴向压力产生的附加弯矩影响 c 0.5fcA / N 16.194 1.0，取 c 1.0 附加偏心距 ea Max20, h/30 Max20, 27 26.7mm nsx 1 + (lcx / h)2c / 1300(M2x / N + ea) / h0 1+(11600/800)2*1/1300*(522000000/413000+26.7)/755 1.095 Cmx 0.7 + 0.3M1x / M2x 0.7+0.3*0/522 0.700 Cmxnsx 0.7*1.095 0.766 1.0，取 Mx M2x d 在 Mx 作用下正截面偏心受压承载力计算 初始偏心距 ei： 附加偏心距 ea Max20, h/30 Max20, 26.7 26.7mm 轴向压力对截面重心的偏心距 e0 M / N 522000000/413000 1263.9mm 初始偏心距 ei e0 + ea 1263.9+26.7 1290.6mm 轴力作用点至受拉纵筋合力点的距离 e ei + h / 2 - a 1290.6+800/2- 451645.6mm 混凝土受压区高度 x 由下列公式求得：N 1fcbx + fyAs - sAs （混凝土规范式 6.2.17-1） 当采用对称配筋时，可令 fyAs sAs，代入上式可得： x N / (1fcb) 413000/(1*16.72*1000) 24.7mm bh0 390.8mm，属于大偏心受压构件 当 x 2a 时，受拉区纵筋面积 As 可按混凝土规范公式 6.2.14 求得： Nes fyAs(h0 - as) es ei - h / 2 + as 1290.6-800/2+45 936mm Asx Nes / fy(h0 - as) 413000*936/360*(755-45) 1512mm As1,min 1600mm，取 Asx 1600mm e 在 My 作用下正截面偏心受压承载力计算 初始偏心距 ei ： 附加偏心距 ea Max20, h/30 Max20, 33.3 33.3mm 轴向压力对截面重心的偏心距 e0 M / N 0/413000 0mm 初始偏心距 ei e0 + ea 0+33.3 33.3mm 轴力作用点至受拉纵筋合力点的距离 e ei + h / 2 - a 33.3+1000/2- 45488.3mm 混凝土受压区高度 x 由下列公式求得：N 1fcbx + fyAs - sAs （混凝土规范式 6.2.17-1） 当采用对称配筋时，可令 fyAs sAs，代入上式可得： x N / (1fcb) 413000/(1*16.72*800) 30.9mm bh0 494.4mm，属于大偏心受压构件 当 x 2a 时，受拉区纵筋面积 As 可按混凝土规范公式 6.2.14 求得： Nes fyAs(h0 - as) es ei - h / 2 + as 33.3-1000/2+45 -422mm 0 Asy 0mm As1,min 1600mm，取 Asy 1600mm f 实配钢筋建议 当角筋取 22 时的计算面积： Asx 1600mm； Asy 1600mm （As 4879mm） X 向： 622、Asx 2281mm、x 0.29%； Y 向： 522、Asy 1901mm、y 0.24%； （As 6842mm、 0.86%） 实际配筋按上下对称，925，Asx=4410mm2。Asy=2500mm2。As =11760mm2。=1.47%。 箍筋612150。 2 2）临时立柱计算）临时立柱计算 参数参数 临时立柱采用双槽钢40c格构柱形式，Q235钢。 An：18200mm2。ix=147mm，iy=178mm。Fy=205N/mm2。 截面内力截面内力 根据上边计算结果，得临时立柱轴力N：465KN。 第二、三道支撑传来竖向荷载及立柱等自重荷载计：605.6KN。 N=1070.6KN。 临时立柱按轴心受压构件进行计算。 承载力计算承载力计算 =1070.61000/18200=58.8N/mm2205 N/mm2 ，满足要求。 稳定性验算稳定性验算 长细比：59.9 稳定系数：=0.807 =1070.61000/18200/0.807=72.9N/mm2205 N/mm2 ，满足要求。 3 3）对支撑梁两端围护桩的影响）对支撑梁两端围护桩的影响 管线悬吊两端围护桩WZ3实际配筋纵向2028，箍筋螺旋箍12100。考虑到围 护桩主要承受水平荷载，因给水管线悬吊所增加的竖向荷载相比较较小，不再另行 计算。 （二）（二） 天然气管道及热力管道悬吊保护方案天然气管道及热力管道悬吊保护方案 1 1、总体方案、总体方案 东方红广场站天然气管道和热力管道位于车站东端平凉路十字处，呈南北走 向，天然气为 219 中压管道和 273 低压管道，热力管为 273 管道。管线位 置位于 2#铺盖下，在围护结构灌注桩施工时，对管道进行局部绕行，待 2#铺盖 施工完毕时，再进行悬吊保护。具体平面布置见附图 2。 2 2、悬吊保护措施、悬吊保护措施 （1）在悬吊处，施工 2#铺盖钻孔桩时，临时将 219 及 273 天然气管道向 东侧绕行迁改，待钻孔桩施工完毕时，再将天然气管道恢复至原位置。悬吊使用 5cm 角钢，每米设置 1 道，在 2#铺盖梁板施工时，直接预埋在主梁位置，并焊接 25mm 的锚固钢筋。如下图所示： 2#铺盖主梁 219、273mm燃气管 25锚固钢筋 25锚固钢筋 5cm角钢1m 1.05 0.50 0.54 5cm橡胶防震垫 天然气管道悬吊保护图天然气管道悬吊保护图 （2）热力管道悬吊保护和天然气管道悬吊保护相同。 （3）现状管道管顶标高为 1513.6，铺盖处 HC11a 梁底标高为 1514.1，在铺盖 盖板施工土方开挖时对天然气管道存在一定的安全风险，在土方开挖时需要格外小 心。 （4）在悬吊前要求燃气及热力管道权属单位对管道进行安全评估，安全评估合 格后方可进行悬吊保护。 （三）（三） 电力管线悬吊保护方案电力管线悬吊保护方案 东方红广场站新建电力管沟位于广场南侧疏解道路下,在国芳百盛处需要南北跨 越基坑。跨越式从 56 轴支撑梁上通过，支撑梁保持原设计尺寸 800mm*1000mm。因 电力管线每米重量远小于 1020 自来水管每米重量（约为 500kg），故不再做详细 受力验算，支撑梁上保护管廊做法同自来水管廊保护做法。 四、四、 施工工期安排施工工期安排 过支撑梁自来水管施工计划 2014 年 9 月底施工，2014 年 10 月 10 日施工完毕； 天然气管道悬吊保护具体施工时间暂未确定，但 2014 年年底必须完成施工； 电力管线施工计划于 1#铺盖交通疏解完成后施工，即 10 月底 11 月初完成。 五、五、 安全文明施工保证措施安全文明施工保证措施 （一）（一） 安全保证措施安全保证措施 1 1、加强监控量测、加强监控量测 在过管线的支撑梁上必须埋设轴力计，并在周围钻孔桩施工时进行测斜管加密 布置，围护结构及主体结构施工时，对支撑轴力、围护结构位移、周围路面及管线 的标高要勤量测、勤分析。 2 2、施工过程防撞保护、施工过程防撞保护 尽管在过管线的支撑梁上安装了钢管廊保护，但在施工过程中要做好施工保护。一 是要起重吊装时材料最低点起重高度要高于管线顶 2m 以上，吊重物时，吊具捆扎应 牢固，以防吊钩滑脱；二是在土方开挖时在管线周围 1m 范围内要人工开挖，并设专 人指挥； 3 3、静电、明火的防治、静电、明火的防治 在天然气管道的周围，施工时要做好接地工作，按规定保护接地的电阻不大于 4 欧姆，防止静电产生；同时，做好现场管理人员及作业人员的安全技术交底工作， 防治现场吸烟及其他明火的产生。 （二）（二） 文明施工保证措施文明施工保证措施 1 1、现场材料堆放、现场材料堆放 现场水泥、膨润土与设备机具分类堆放、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。合理安排反浆池位置，废料及时清理出 施工场地。 2 2、道路、场地、道路、场地 施工前对场地进行平整，确保现场无施工垃圾。施工现场天天清扫，保持整洁 卫生。 3 3、现场卫生管理、现场卫生管理 施工现场划片设责任区，立标志牌注明责任人，责任人每天将垃圾按照规定的 方法运往规定的地点进行处理，生活垃圾按城市规定每天集中，纳入城市垃圾处理 系统。所有的废水、污水应按经过批准的方法处理后排入排污系统，不污染环境。 六、六、 应急预案应急预案 1 1、组织机构、组织机构 坚持分级负责和“谁主管，谁负责”的原则，明确各部门的工作职责，强化安 全责任，切实抓好施工安全事故的防范和事故发生后的应急救援工作。 常务经理： 全面负责本合同段施工安全生产工作，保证安全资金的使用，做好安全事故应 急救援的各项工作。事故发生后，决定事故应急预案的启动，指挥应急抢险指挥工 作，配合行政主管部门做好事故调查处理工作。 项目总工： 负责本合同段安全施工组织设计审核工作，负责专项施工方案安全措施的审核 工作。事故发生后负责制订事故抢险救援方案，配合行政主管部门做好事故调查处 理工作。 项目副经理： 负责本合同段 2 号线明挖区间施工现场安全生产工作，负责应急预案的演练、 落实。发生事故后在项目经理统一指挥下，根据确定的抢险救援方案，抢救伤员， 保护好现场。协助事故调查处理工作。 工程部： 负责本合同段施工生产安全设计管理工作及分阶段施工安全技术交底，特殊过 程、关键工序实施性作业指导书，指导工地安全施工。事故发生后，根据情况在总 工程师领导下确定抢险救援方案。负责事故抢险组工作，协助事故调查处理工作。 物资机电设备部： 负责本合同段物资机电采购工作，做好大型及特种设备管理工作，做好抢险救 援物资的购置和储存保管工作。事故发生后，负责后勤保障组工作，根据制定抢险 救援方案所需物资及时组织供应工作。 质量安全环保部： 负责本合同段施工安全管理工作，根据分阶段施工安全技术交底及特殊过程、 关键工序实施性作业指导书，监督指导工地安全施工。事故发生后，协助安排抢险 救援工作，安排救治伤员，负责医疗救护组工作。保护事故现场及取证工作。配合 做好事故调查处理工作。 财经部： 负责本合同段安全专项资金管理和使用。事故发生后，组织应急救援经费，协 助安排抢险救援工作，安排救治伤员，协助医疗救护组工作。 综合办公室： 负责本合同段施工现场安全宣传，协助对施工人员进行培训工作。事故发生后， 负责抢险救援车辆的安排及协调工作，保证通讯畅通，收集并掌握事故第一手资料， 负责事故外联组工作，协助事故调查处理工作。 各施工队： 由各施工队队长负责本施工队施工现场安全工作，负责对施工人员进行培训教 育工作。事故发生后，按应急救援指挥部安排负则带领人员进行抢险救援工作。所 有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备 的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动 电器设备。 2 2、风险源辨识、风险源辨识 东方红广场站主要的风险源有自来水管破损、燃气泄漏、热力管破裂、电力管 线损坏等。 自来水管破损：修建保护管廊；附近 1m 人工开挖；做好监控量测；建立应急预 案。 燃气泄漏：修建保护管廊；附近 1m 人工开挖；做好监控量测；建立应急预案。 热力管破裂：修建保护管廊；附近 1m 人工开挖；做好监控量测；建立应急预案。 电力管线损坏：修建保护管廊；附近 1m 人工开挖；建立应急预案。 3 3、管线损坏处理方案、管线损坏处理方案 本合同段庆阳路和东方红广场站地处繁华闹市区，地下各种管线纵横交错，存 在重大危险的为燃气管道和电力线路管道。施工前现场进行管线查询并联系各管道 管理公司摸清管线线路走向，根据施工影响情况，制定相应方案加以保护。施工前 进行人工挖探坑的方法进一步确认地下管线情况，避免发生管线损坏事故。若发生 管线事故，应立即向有关单位或部门进行报告：报告负责本项目部的业主（兰州轨 道交通公司）及驻地监理（甘肃铁一院建设工程监理有限责任公司）；报告本系统 直接领导部门（中铁二十局集团有限公司）；根据事故的严重程度及情况的紧急程 度，按预案的应急级别发出警报。同时，因本单位最熟悉事故设施和设备的性能， 懂得抢险方法，必须组织尽早抢救与抢险。要迅速集中力量和未受伤的岗位职工， 投入先期抢险，包括：抢险受伤害人员和在危险区域的人员，组织经培训过的医务 人员抢救伤员，并将伤员转移至安全地带；停止设备运转、灭火、隔离危险区等； 清点撤出现场人员数量，组织本单位人员撤离危险区；组织力量为前来应急救援的 队伍创造条件。 4 4、人员中毒处理方案、人员中毒处理方案 城市污水管网中的综合污水会产生一些有毒有害物质，本合同段油污干管的破 除，一方面会使管内有毒有害气体冲出井管或地面，另一方面管内流动液体也可能 会使毫无防备的施工作业人员发生中毒事件。 若发生中毒事件，应启动应及预案，各部门根据自身职责和现场事故组组长的 安排迅速开展工作。 控制危险源 应及时控制事故危险源，尽快组织抢险人员和技术人员一起堵源。 控制现场 若发生中毒事件，应及时停止作业，同时应防火防爆，封存可能造成危害的材 料、设备和工具。 抢救受害人员 作业人员应采取积极措施，按规定穿戴好各种防护用品，包括防毒面具