毕业论文 毕业设计 贝雷架悬吊管线实例

贝雷架悬吊管线实例摘要:本文以地铁一号线万寿路站车站为例,由于地处西安市繁华地段,工程的地下管线的数量和种类非常多,工期压力大,管线改线工作对施工进度会有较大的影响因此在施工时采取悬吊保护措施,以保证车站出入口正常施工和管道的正常使用。

关键词:地下管线保护措施方案

一、工程概况万寿路车站是西安市地铁一号线一期由西往东的第十四个车站。站位位于西安市万寿路与长乐中路“十”字路口西侧，沿长乐中路路中布置。车站结构形式为地下四层内框架箱型结构岛式车站。车站长度为，车站主体标准段宽度，车站有效站台中心线里程为，有效车站中心线底板底埋深为，该处结构高度为，覆土厚度。车站基坑保护等级为特级。车站共设置4个出入口和两组风亭，分别设置于站位中心的四个象限，满足出入车站、疏散及过街功能。万寿路车站施工采用明挖顺做法施工，基坑围护结构采用钻孔灌注桩+内部钢支撑体系，车站主体为现浇钢筋混凝土箱型框架结构，结构外设置外包防水层。根据设计图纸以及相关资料，我单位采用洛阳铲探孔、人工开挖探槽等措施实地勘察，明确影响我单位正常施工的主要管线有：①距车站主体南侧结构外边缘约处有一根管径为Φ600mm，壁厚,材质为铸铁的给水管线；②距车站主体南侧结构外边缘标准端约处有一根管径为Φ150mm，壁厚0.5cm,材质为PVC的高压线电缆；③距车站主体南侧结构外边缘标准端约处有一根管径为Φ426mm，壁厚,材质为钢管的天然气管线；④距车站主体南侧结构外边缘标准端约m处有一处1100*800的砖砌电信管沟；管线及管沟均东西横跨车站南侧Ⅰ、Ⅱ号出入口，给水管线全天均有水流。管线悬吊位置平面图见图-1，管线悬吊位置剖面图见图-2。由于电信管沟尺寸较大，在悬吊过程中悬吊较为困难，所以在电信电缆悬吊方面，我单位电信悬吊方案为：把原电信管沟破除，电信电缆捆扎在一起以方面悬吊，根据现场踏勘，电信电缆线较多，捆扎后直径约为20cm左右，因为电信电缆与天然气管线很近，所以在悬吊时我单位根据现场实际情况，把天然气管线与电信电缆同时用一组贝雷梁悬吊以方便施工。图-1一号出入口管线悬吊位置平面图图-2一号出入口管线悬吊位置剖面图二、天然气管线和电信管线悬吊方式在天然气管线悬吊之前，应对悬吊天然气钢管两端制作阀门，以方便施工及保证施工安全。采用四片国标G321-01P贝雷片组成贝雷梁。贝雷梁净跨度为，宽，高（计算见附件）。贝雷梁架设在已有灌注桩冠梁上，并与冠梁预埋件连接固定，通过花篮螺栓及吊管托槽（采用钢板制作）与天然气钢管连接。贝雷梁上满铺厚竹胶板，两侧钢管围护，方便悬吊系统检修及作为施工过程中基坑两边临时通道使用。管线悬吊方式见示意图-2。由于天然气管管径较大、管体较重，为保证施工期间的安全，按管内天然气满管计算，贝雷片及吊件自重，天然气管自重以及施工活荷载四种荷载结合计算。Ⅱ号出入口净宽度为，为所悬吊管线最大净宽度，在计算时以Ⅱ号出入口为例进行Φ426mm天然气钢管计算，Ⅰ号出入口类同。图-2天然气管线悬吊保护示意图三、天然气钢管悬吊施工方法1、土方施工1）土方开挖前，用人工探明管线的具体位置。2）管线上部采用机械开挖，挖至距排水管顶部时采用人工开挖，人工清除管线上部覆土时要确保管线安全。3）挖至管底时，做好悬吊再进行下部开挖。2、贝雷梁施工1）贝雷梁按计算选定的材料在现场拼装而成。拼装过程中保证贝雷梁销子上满、保险销上齐、支撑架螺丝拧紧。2）两边梁支座施工时采取措施与现有冠梁牢固连接，可采取外侧加楔块或者预留钢板焊接的方式。3）土方挖至管底标高即进行悬吊施工。4）贝雷梁采用25吨吊车进行超重作业。5）贝雷梁的计算附后。3、管线底部开槽在贝雷梁拼装完成后，在管线底部进行均距开槽，沟槽宽度满足吊管托槽作业要求，间距1.5m。4、安装吊杆、花篮螺栓及吊管托槽根据方案要求，在贝雷梁底部设置钢板螺栓与吊钩连接，吊钩与吊管托槽间采用焊接连接，两节吊钩间采用花篮螺栓连接，便于调整管线标高。5、调整管线标高在所有材料均安装完毕后，管线的悬吊保护工作基本完成，此时，邀请管线监护单位相关人员一起根据现场情况及管线状况确定管线的悬吊标高，通过调整花篮螺栓的螺母进行管线标高调整，起到达到要求标高。四、贝雷梁施工安全保障措施贝雷梁施工安全是非常重要的，直接影响施工及管线的安全，为保证安全采取如下措施：1、对施工人员进行《安全施工管理条例》教育，树立安全第一的思想，对特种作业人员进行专业培训。建立安全施工责任制，明确各级领导、职能部门、工程技术人员和生产工人在施工生产中的安全责任。2、在贝雷梁安装前，要求施工人员先对设备、工具、作业环境进行检查，检查构件是否牢固，是否符合施工安全规范，并派一名工程技术员复检。3、吊装时，吊机站位要求平稳、起吊位置应合理、严禁超重或距离起吊，并安排责任心强、熟练的超重工进行操作。4、在吊装过程中，吊机施工范围内人员不得停留，同时派一名保安人员维持现场秩序，并由经验丰富的超重工专门指挥，做到有组织、有顺序、合理进行施工。5、为保证安装质量，以防出现安全事故，贝雷梁自身螺栓连接是一个重要的环节。为此安排技术好、我证书的人员进行连接，同时对每个螺栓进行仔细检查，实行“三检”制度，最终由项目部专职质检员检查。五、保护方案1、围护桩施工阶段按设计图纸要求，为保证基坑稳定，在基坑开挖前应进行围护桩结构施工。在施做围护桩前需对处管线进行人工踏勘。对照已探明的管线位置，根据管线的安全距离要求，挥洒白灰线人工开挖沟槽，使管线两侧和顶部暴漏，并对管线进行包裹保护和固定。在管线按照要求保护固定后，在靠近围护桩施工侧，距管线处开挖减压沟。减压沟1米宽（不足1m处以实际宽度开挖），沟底标高比管线深1米，内填黄砂，沟槽开挖后应给予明显标识，并用木板覆盖，同时派专人监护，以免施工人员坠落。减压沟开挖过程中，严禁一次性挖完，，应保证施工一段开挖一段回填一段，不得使管线大面积处于无支挡状态。2、基坑开挖阶段当基坑开挖到此处时，应进行悬吊保护，具体方案如下：a、采用人工开挖的方法挖除管线下部土方，使管线全部暴露；b、把组装好的贝雷梁用25吨吊车吊到管线正上方的冠梁处，贝雷梁与冠梁预埋好的连接件相连固定。c、采用Ⅱ级钢筋（Φ20）作为吊箍将管线悬吊起来，形成悬吊体系，钢筋吊箍间距。吊筋与热力管线间用1cm厚的橡胶包裹，以减缓外物的冲击。六、具体保护措施1、加强工人的管线保护教育，使其从思想上重视保护管线的重要性及损坏管线的危害性，增强管线保护意识，杜绝管线事故。2、施工前，项目部管理人员向一线操作人员进行地下管线安全保护交底工作，同时由测量班放出管线实际位置，并做出标识，操作人员必须在明确现场实际情况后方可施工；若距离管线很近时，应立即停工，待与相关单位一同商定具体的切合实际情况的管线保护措施后再行施工，除此之外所有操作人员不得擅自施工，且施工过程中必须严格按照交底内容进行。3、对保护体系的沉降变形情况进行定期监测。整个施工过程中需对地表沉降和所受影响的管线进行布点观测，有特殊要求的要加强量测频率及时分析反馈量测结果。同时利用实测数据进一步修正完善管线保护安全方案，对可能损坏管线的变形应做提早预防并制定应急措施。鉴于本工程范围内的管线最终已经暴露，可采用在管线外露部分直接设观测点，管线沉降观测点的设置可视现场情况，采用抱箍式或套筒式安装。基点的埋设与地表沉降监测的基点同。（套筒式布点如图-3所示）图-3测量方法：与地表沉降观测同。沉降计算：与地表沉降观测同。观测频率：与地表沉降观测同。监测频率根据监测设计总说明，监测频率如下表-2：基坑开挖监测频率及监测最小精度序号监测项目监测频率监测精度1基坑周边管线围护桩施工每天1次，开挖每天2次，主体施工每周2次表2管线监测频率应配合施工需要，当监测达到报警值或出现危险事故征兆时，或在其它必要和特殊紧急情况时，应加密或连续监测。对部分关键节点或监测数据达到报警范围，根据业主要求，加密监测。监测预警值各项监测的数值达到一定范围（即产生不可接受的负面影响时）要进行“报警”。报警值根据监测设计总说明及有关其他规范、规程执行。序号监测项目名称变形速率预警值报警值控制值依据1地下管线沉降监测刚性管道：±2mm/d；柔性管道：±3mm/d刚性管道：±2mm/d；柔性管道：±3mm/d刚性管道：±2mm/d；柔性管道：±3mm/d刚性管道：±2mm/d；柔性管道：±3mm/d《建筑基坑检测技术规范》（GB50497-2009）七、管线保护撤除本管线保护体系一直到万寿路站地铁工程附属结构顶板施工完成后方可与管线单位商议撤除。在附属结构顶板施工完成后，根据顶板覆土厚度及相关要求进行回填土，然后进行托板换托，逐步将特制吊管托槽及特制加长加强螺杆拆除。并最后将贝雷梁吊走、拆散。换托时用砖砌体匀设置在管线下方（图-4），确保管线不下沉或下沉量在允许范围内。电信管线的悬吊方式与天然气管线的悬吊方式同步进行施工。图-4八、现场实际效果图九、悬吊方案计算书（一）贝雷梁简要计算：1、荷载（1）恒载贝雷梁及吊件自重：取4.6KN/m天然气管自重：2×3.14×0.21325×7.85×103×10=KN/mKN/m（2）活载天然气荷载：3.14×0.2132××1000×10=KN/m施工活荷载：按2.5KN/m考虑贝雷梁设计荷载为：1.2×（4.6+）+1.4×（+2.5）≈KN/m2、初拟截面贝雷梁按1.5m高考虑，弹性挠度：贝雷梁弹性模量E=2.1*105Mpa，贯性矩单片I=2504972cm4。f1=5ql4/384EI=5××164504/（384×210000×2504972000×4）≈mm非弹性挠度f0=0.05*(n2-1)=1.75cm=1mm----n为贝雷梁节数（米总挠度f=f1+f0=+1=mm贝雷梁宽考虑施工稳定性及方便施工，取1.8m3、贝雷梁内力容许值贝雷梁单层单排容许弯矩：[W]=788.2KN.m；贝雷梁单层单排容许剪力：[Q]=245.2KN；4、荷载验算eq\o\ac(○,1)最大剪力在两端上Qmax=0.5ql=0.5××=KN<Q=KNeq\o\ac(○,2)最大弯矩在跨中Mmax=ql2/8=（×2）/8=KN.m<[M]=K验算满足要求。（二）吊钩简要计算计划采用Φ20钢筋，每1m每边布置2根，吊钩承受力为天然气管重量+天然气重量，即：1.2×+1.4×=K每根拉筋最大受力：P=KN最大拉应力：σ=3060/(314×10-6)=MPa<[σ]=235.0Mpa满足应力强度要求，应选用Φ20钢筋为吊筋。（三）吊管托槽简要计算吊管托槽采用30cm宽25mm钢板制作，每1m布置1