贝雷梁双用.doc

“五小”成果申报表申报单位名称中铁十三局集团第五工程有限公司成都地铁项目部申报项目名称贝雷架悬吊通行双用实例完成时间2011.10基本情况说明通过对贝雷架的使用和总结，此方案在工期方面节约了时间，保证工期。该方案在市政建设中可以合理充分利用。经济效益社会效益成都地铁2号线西延线迎宾路站采用的双排单层贝雷架，一方面悬吊了给水管，另一方面保证了行人的通行。合理利用了成型材料，减少混凝土的使用，共计节约资金2万余元。同时减少了上牌照人员的通行距离，获得了蓝灵集团公司领导的一致好评。 技术部门签章 财务部门签章作者情况姓名性别出生年月工作时间学历职务何勇涛男1986.08.262010.07本科助理工程师团委意见科技部门意见集团公司评审委员会意见贝雷架悬吊通行双用实例何勇涛中铁十三局集团第五工程有限公司成都地铁项目部一、项目说明1、工程概况成都地铁2号线二期工程(西延伸线)土建2标主要包括三站三区间。其中迎宾路站为地下二层单柱双跨岛式明挖车站，车站基本东西方向设置，车站的站前设有一条停车线，总长444.74m。车站采用明挖法施工。沿线建筑较集中于东侧，主要有铸信集团血液科技园、蓝灵集团、四川省级机关房屋统建服务中心西园等。在车站配线段YDK21+979处有1根直径为300mm的临时迁改自来水管横穿基坑,管顶标高为516.159m，施工期间为了不影响水管的正常输送并保证上牌照人员、自行车、摩托车过往鲲鹏汽修，拟采取将悬吊加以保护并通过悬吊梁铺设人行道板解决人员通行。待主体施工完成后，回填至管底部，将其恢复。2、施工工艺及施工步骤施工工艺流程为：核对图纸围护桩与管线坐标施工悬吊基础桩（利用围护桩）施工悬吊梁基础拼装悬吊梁管线悬吊保护基坑开挖主体施工基坑回填管线恢复。2.1悬吊基础桩完成后将高出桩顶部分护壁破除，进行悬吊基础施工，悬吊基础尺寸为3.01.00.3m。基础采用C30砼浇筑，钢筋设置采用钢筋20200200钢筋网片，基础顶面浇注至516.96m。基础外通道路面与原地面进行硬化顺接。自来水管与基坑平面位置关系见图1。图1 自来水管与基坑平面位置关系示意图2.2 管线悬吊保护：采用跨径18m双排单层贝雷架做上承梁，双排贝雷架采用标准支撑架进行竖向和水平连接，桁架中心间距为1.95m，与管线相对位置见图2。两端支撑在悬吊基础上。主桁架下弦杆采用10槽钢（背靠背）加U型螺栓与每排桁架横向连接，同时兼做悬吊上承横梁，槽钢长2.5m，间距1道/m，槽钢之间采用200200缀板（钢板厚10mm）连接，缀板间距为1000mm。桁架拼装完成后，采用等重沙袋试压，同时观测梁体挠度变形，若跨中挠度小于2cm，即可卸荷并进行检查后进行管线实体悬吊；若挠度值超标，须重新调整悬吊桁架结构，直至达标后才能进行管线悬吊。试压完成后，在管底分段掏槽，掏槽长度不得大于2m，宽度及深度按4.00.5m控制，管底掏空后，立即采用2.5m10槽钢的底图2 自来水管和悬吊基础断面示意图横梁加16圆钢吊环拉杆悬吊，间距1m/道，吊环拉杆与管接触部位加橡胶衬垫，避免与管硬接触。螺栓下钢垫板采用10厚钢板。 悬吊完成后，逐个检查螺栓拉杆，使之松紧程度一致，保证均衡受力，之后在槽钢上铺设50mm厚人行道步板，步板接头须落在槽钢上，并且其上下均设置防滑条，步板采用木条横向连接成整体，两侧边缘采用竹胶板做挡板并设置密目防护网与基坑范围分隔。管线悬吊部位应做好地面硬化，地面不积水，同时施工后要经常检查，如发生变形，及时采取措施加固。2.3 现场运用效果图：2.4 基坑回填及管线恢复：主体结构完成后，进行基坑土方回填，管底土方必须保证达到设计要求的密实度，水管下土方回填至管底1米处，在管下每隔2.0米砌筑砖支墩，替换悬吊拉杆，长度为0.9m，宽0.24m，高度1.0m，砖墩在管底范围灌M10砂浆与管密贴，待强度达70%以上时，拆除悬吊拉杆，拆除时随时观察支墩的变形，如有异常，立即停止，分析原因后再进行处理。管侧回填时应加强对水管的保护，2m范围内采用人工夯填。3、施工监测为了确保管线在施工期间的正常安全使用，监控网络必须根据每个施工步骤可能对管线造成的变形进行布置。采用信息化施工技术，以信息指导施工，施工过程中对每个环节的监测数据进行采集、分析，发现问题及时提出，并对有关参数进行修正。在施工过程中对悬吊梁变形及水管的沉降情况进行严密监测。对管线的变形观测，是通过悬吊梁位移观测点及管顶沉降的测量来实施的，这些观测点的布置应根据悬吊梁的位置及管顶沉降监测引杆高度条件等因素综合考虑，并要求观测点便于监测和不易损坏。观测点选点原则：1）管线的位移观测点布置在悬吊梁顶上；2）管道顶面沉降观测点通过钢筋引到悬吊梁顶；水平位移测点布设在悬吊梁顶面上，两侧对应布置测点，共2个测点；管顶沉降观测点通过两道钢带环箍抱在管身上，在管顶钢带上加焊斜向钢筋，测杆钢筋通过斜向钢筋固定位置。布点时在悬吊梁混凝土面及沉降测杆上做标记，记录初始坐标及高程，之后经常观测记录高程及位移的变化情况。悬吊梁位移控制标准为小于0.2%H，并不得大于30mm；沉降控制标准为小于20mm。4、材料表悬吊便桥材料用量表（双排单层贝雷架）序号名称规格单位数量备注1桁架1400*3000节2418米跨度2销子个403支撑架1180*450节124撑架螺栓个485横梁2.5m根1610槽钢背靠背6吊环圆钢162.85m根16两端丝扣各10cm7人行道板4.0*0.3*0.05木板块238M20U型螺栓300+300+150套48两头带10cm丝扣9螺栓垫板200*50*8块4810垫片50*50*10块11211橡胶衬垫600*50*5块1612螺帽M16套6413竹胶板挡板1000*2000*10块365、强度验算5.1贝雷梁检算（根据装配式钢桥使用手册检算）（1）检算条件跨度和梁跨类型：计算跨度 L计=15米；梁跨类型双排单层结构贝雷架荷载：自来水管按壁厚8mm钢管计算，自来水管自重57.4kg/m； 管内按满充水计算，比重按1.0计，水重71kg/m；主桁片数：横向双排共用4片，进行验算，贝雷梁及附件重量计算如下，同时，不考虑管道自身承载能力，此部分作为安全储备。悬吊用贝雷架及配件数量：1）桁架 4270kg6=6480kg2）支撑架 1221kg=798kg3）销子 （6-1）8）3kg=120kg4）撑架螺栓 4123kg=144 kg5）横梁（10） 1622.510kg=800kg6）16吊环 162.851.58kg=72kg7）U型螺栓 0.75482.47=89kg8）人行道板 4.00.30.0523600=828kg9）螺栓垫板 0.20.050.008487850=30kg10）行人重量 7510=750kg（按照10个行人同时在桥上行走考虑）合计12037kg，平均每米重量802.5kg(悬吊长度按15m考虑)。（2）贝雷架强度计算1）跨中弯矩检算 Mmax=qL2/8=0.802510152/8=225.7KNm Qmax=qL/2=12.03710/2=60.185KN2）单片桁架荷载计算单片桁架承受的弯矩值为：M1=Mmax/4=56.425KNm按中间15m 范围内的桁架平均承受荷载，每片主桁端部承受的剪力值为： Q1=Qmax/4=60.185/4=15.05KN查装配式公路钢桥多用途使用手册，得：单片桁架容许弯矩为56.425Kn.m；单片桁架容许剪力为15.05KN3）桁架挠度计算a、由装配式公路钢桥多用途使用手册查得，桁架挠度（奇数节）计算公式为：Fmax=dn2/8（其中d取0.3556），算得非弹性挠度值为Fmax=1.6cm；b、由桁架本身特性及受力情况下弹性挠度计算公式计算如下：E=2.1105MPa I=500994.42=1001988.8cm4Fmax=5qL4/384EI=50.802510184103/(3842.110111001988.810-8)=0.522cmc、自来水钢管的挠度允许值计算如下：I=0.0491(324-304)=11714.0816cm4f允=5ql4/384EI =50.12810154103/(3842.1101111714.081610-8)=3.42cmFmax +Fmax=2.122cm f允 ,故桁架挠度符合要求。因钢管为焊接接口，考虑贝雷架自身非弹性挠度值可通过预压和调节螺栓予以消除，故贝雷桁架悬吊自来水管可满足要求。5.2悬吊钢筋检算（1）检算钢筋强度（只需检算自来水管部分）钢筋悬吊每米重 57.4+71=128.4kg=1284N钢筋悬吊每米一环，按不利情况每2米承受荷载则每根钢筋悬吊重量为 G=2568N选用16圆钢，其承载力（查GB10-89）A=210N/mm2201.1mm2=42231N2568N满足要求。（2）检算螺栓强度：查(GB17-88附录六) 16螺栓有效面积Ae156.7mm2其承载力NtbAe210156.7N32907N2568N满足要求。5.3悬吊架槽钢检算（1）抗弯强度验算采用的10槽钢上下设置缀板,吊点间距为1.0m，跨中按集中荷载考虑。计算截面特性如下图。Mmax=1/4FL=1/425681.0=642Nmix=0.38h=0.3810cm=3.8cm iy=0.6b=0.62cm=1.2cm 查10槽钢截面面积为12.7cm2Ix= ix2*A=3.83.812.72=366.8cm4Wx= Ix/iy=366.8/1.2=305.7 cm3Mmax/Wx=642/305.7MPa=2.1 MPaw=200MPa2、抗剪强度验算查型钢特性表Qmax=2568N；Sx=23.5cm3；Im=198cm4；=0.53cm；max=QmaxSx/Im=2256823.5/(1980.53)=11.5=120 MPa5.4基础检算基础桩及过梁可以满足承载力要求，计算过程略。二、成果分析 如果此处不采用双排单层贝雷梁做为人行通过便桥，那我方就需为蓝灵集团上牌人员硬化一便道，根据现场实际情况，硬化长度为300m左右，宽2.5m,厚15cm的便道，且绕行约在500m左右，这势必造成经济损失，同时给上牌人员带来麻烦，可能产生不良的社会影响。 1、硬化便道费用 砼：350*300*2.5*0.15=39375元（砼单价：350元/m）； 人工费：4*100=400元（人工单价：100元/天）； 后期机械破除路面费：10*150=1500元（破碎机单价：150/时）； 总费用：39375+400+1500=