成都地铁7号线狮子山站管线悬吊专项施工方案

狮子山站管线悬吊方案

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中铁九局集团有限公司

成都地铁7号线土建5标项目部

2013年7月2日

成都地铁7号线土建5标

狮子山站管线悬吊方案

一、工程概况

成都地铁7号线狮子山站位于成都市锦江区劼人路与菱窠路交叉口处，呈南、北向布置。南接川师站～北接沙河铺站。车站西面为市政公园，东侧和西南侧为嘉和苑社区。车站在劼人路上纵向布置，并横穿劼人路和菱窠路路口。劼人路宽30m，道路中间有2m宽的绿化隔离带，两侧人行道宽4.5m，人行道上种植有树木；菱窠路宽25m，道路两侧均为3.5m宽的人行道，中间为四车道机动车道宽18m，无绿化带；

车站主体为地下二层三跨明挖岛式站台车站。车站有效站台中心里程为YCK14+836.000，车站总长302m，标准段宽21.1m。车站主体建筑总面积为14126㎡。

本站共设4个出入口，分别布置于十字交叉路口的4个方向。A号出入口位于路口东南侧；B号出入口位于路口西南侧；C号出入口位于路口西北侧；D号出入口位于路口东北侧。

二、需悬吊管线情况

项目部根据狮子山站管线迁改平面图，对狮子山站主体结构范围及围挡范围的实际情况进行了调查，需要悬吊的管线情况如下：

3.1雨污水管线悬吊施工方法，工艺流程

雨污水管线:因雨污水管线横穿主体基坑，施工期间为了不影响水管的正常通水拟采取将基坑范围内的雨水管临时断流破除，基坑两侧集水井雨污水管内水汇入集水井内，基坑中部通过钢管通流，对钢管采用军便梁保护。

给水管、燃气管及通信排管：沿菱窠路方向有一根给水管及一条通信排管横穿车站主体基坑，位于盖挖段顶板上方，为不影响盖挖施工，采用军便梁将管线临时悬吊保护

悬吊保护施工流程：探沟开挖→土方开挖至管底→混凝土基础浇筑→军便梁拼装→悬吊保护。

3.1.1 核对坐标管线探测

结合《狮子山站管线迁改平面图》，确定上述管道大概位置，现场实际查看管线布置形式是否与图纸相符，并就现场实际位置确定有效的开槽方式。

3.1.2探沟开挖

探沟开挖方法：先沿线路方向（即垂直于管道方向）人工开挖沟槽，沟槽宽度1000mm，直至探明所需悬吊管线；然后沿管道方向开挖，直至将开挖范围内的管线全部探明。

3.1.3 排水管截流破除

土方开挖至排水管处时，提前在上游检查井里放入一台5.5KW污水泵，并在检查井部位进行堵管抽水，抽水通过软管接至下游检查井里，然后进行排水管管节分解，管节分解时注意加强保护避免损坏，并吊运至场内空地堆放，以备后期恢复是利用。

3.1.4管线悬吊保护

需悬吊保护的排水管有DN700污水管（钢管），DN400污水管（钢管），DN800雨水管（钢管）。采用双排单层贝雷梁做上承梁，将钢管预先悬吊到位，采用][10槽钢背靠背（长1.2m）做底横梁垫在管底，间距1m/道,钢管两侧加三角形楔块（长100mm，1m/道），贝雷梁下弦杆采用][10槽钢背靠背U型螺栓连接，同时兼做悬吊顶横梁（长1.2m），横梁设缀板（长120×宽100×厚8），间距50cm，通过φ16螺栓拉杆将底横梁吊起，吊点横向距1.0m，螺栓下钢垫板采用8mm厚钢板，贝雷片顶部采用[10槽钢（长1.2m，间距1.5m/道）加U型螺栓与上弦杆连接。支座设置在冠梁上，冠梁预留四根Φ20钢筋固定贝雷梁。

军便梁拼装后效果图

3.1.5调整管线标高

在横梁、特制弧形托板及吊筋安装完毕后，管线的悬吊保护工作基本完成，此时，邀请产权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，通过调整吊筋的螺母进行管线标高调整，直到达到要求标高。

3.1.6 布设管线沉降观测点

管线悬吊保护措施实施完毕后，在管线上方布设沉降监测点，并在整个管线保护期间内定期进行监测。监测频率为1次/2天，如施工现场发生特殊情况，则要加强监测，监测数据及时通报管线监护单位。根据监测数据，与管线监护单位共同进行分析，如管线沉降超过允许值，则通过可调节螺母进行管线标高调整。 

3.2给水管、燃气管及通信管悬吊施工方法

    沿菱窠路方向有一根给水管。燃气管及一条通信排管横跨车站主体基坑位于盖挖段顶板上方，盖挖部分施工期间，采用军便梁悬吊，盖挖完成后进行土方回填，路面恢复军便梁通过支座垫板直接坐在路面上，采用双排单层贝雷梁。悬吊前先按设计进行管线开挖，开挖至管线下方采用][10槽钢背靠背（长1.2m）做底横梁垫在管底，间距1m/道,钢管两侧加三角形楔块（长100mm，1m/道），贝雷梁下弦杆采用][10槽钢背靠背U型螺栓连接，同时兼做悬吊顶横梁（长1.2m），横梁设缀板（长120×宽100×厚8），间距50cm，通过φ16螺栓拉杆将底横梁吊起，吊点横向距1.0m，螺栓下钢垫板采用8mm厚钢板，贝雷片顶部采用[10槽钢（长1.2m，间距1.5m/道）加U型螺栓与上弦杆连接。支座设置在冠梁上，冠梁预留四根Φ20钢筋固定贝雷梁。

3.3 沿劼人路方向通信线的悬吊保护方法。

沿劼人路东侧有一条通信管沟，纵穿车站主体，穿车站主体长度160m，车站施工期间需将通信管沟进行破除，内部通信线进行悬吊保护，待施工完毕后将其恢复原状。

采用角钢制作三角支架，用φ12膨胀螺栓固定在冠梁下方500mm的围护桩上，通信线路放在三角架上悬吊保护。悬吊前采用PVC波纹管、麻袋将线路包裹保护。采用塑料捆扎带将其固定在三角架上。如下图：

四、悬吊结构验算

4.1   22.3m DN700 污水钢管结构验算（根据《装配式钢桥使用手册》验算）

1、验算条件

跨度和梁跨类型：计算跨度  L=24m；梁跨类型：双排单层结构贝雷梁；

荷载：污水钢管按照壁厚12mm钢管计算，钢管自重210.6Kg/m；

管内按满充水计算，最大水重：384.65Kg/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，此部分做为安全储备。

悬吊用贝雷梁及配件数量：

（1）桁架               4×270Kg×8=80Kg；

（2）支撑架             2×21kg×8=336kg；

（3）阴头端柱           4×70kg=280kg；

（4）阳头端柱           4×69kg=276kg；

（5）销子               8×3kg×9=216kg；

（6）加强弦杆           6×8×80kg=3840kg；

（7）[10槽钢（1.2m）   1.2×16×10kg=192kg；

（8）顶横梁槽钢（][10） 24×2×1.2×10=576kg；

（9）底横梁槽钢（][10） 22×2×1.2×10=528kg；

（10）Φ16钢筋     22×2×6.8×1.58kg=473kg；

（11）弦杆螺栓     6×8×2×2kg=192kg；

（12）U型螺栓（估算） 4.8×4×（16+24）=768kg；

2、贝雷梁强度验算

（1）跨中弯矩的计算

（2）单片桁架荷载计算

（3）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（偶数节）计算公式为：Fmax=dn²/8（其中d取0.3556），算得挠度值为Fmax=2.84cm；

b、由桁架本身特性及受力情况下挠度计算公式计算如下：

c、钢管挠度允许值计算如下:

Fmax3、悬吊钢筋验算

4、悬吊架槽钢验算

（1）抗弯强度验算

 （2）抗剪强度验算

由验算可判断，跨度13.14m的DN700污水钢管，跨度24.17m的DN400的污水钢管、跨度23.92m的DN400雨水钢管、跨度22.3m的DN700污水钢管采用双排贝雷梁悬吊保护，均满足强度、刚度和稳定性要求。

4.2   14.5m DN800 雨水钢管结构验算（根据《装配式钢桥使用手册》验算）

1、验算条件

跨度和梁跨类型：计算跨度  L=20m；梁跨类型：双排单层结构贝雷梁；

荷载：雨水钢管按照壁厚12mm钢管计算，钢管自重240.18Kg/m；

管内按满充水计算，最大水重：502.4Kg/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，此部分做为安全储备。

悬吊用贝雷梁及配件数量：

2、贝雷梁强度验算

（1）跨中弯矩的计算

（2）单片桁架荷载计算

（3）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（偶数节）计算公式为：Fmax=dn²/8（其中d取0.3556），算得挠度值为Fmax=2.84cm；

b、由桁架本身特性及受力情况下挠度计算公式计算如下：

c、钢管挠度允许值计算如下:

F`max4、悬吊架槽钢验算

（1）抗弯强度验算

  （2）抗剪强度验算

跨度14.5m的DN800雨水钢管采用双排贝雷梁悬吊保护，满足强度、刚度和稳定性的要求。

4.3    通信排管、给水管、燃气管的悬吊保护（根据《装配式钢桥使用手册》验算）

1、验算条件

跨度和梁跨类型：计算跨度  L=24m；梁跨类型：双排单层结构贝雷梁；

荷载：排管自重0.9×0.6×1×2.5×10³=1350kg/m，DN300给水管线自重60.74kg/m，DN110燃气管线自重：2.07kg/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，此部分做为安全储备。

悬吊用贝雷梁及配件数量：

（8）顶横梁槽钢（][10） 24×2×1.2×10=576kg；

（9）底横梁槽钢（][10） 22×2×1.2×10=528kg；

（12）U型螺栓（估算） 4.8×4×（16+24）=768kg；

2、贝雷梁强度验算

（1）跨中弯矩的计算

（2）单片桁架荷载计算

（3）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（偶数节）计算公式为：Fmax=dn²/8（其中d取0.3556），算得挠度值为Fmax=2.84cm；

b、由桁架本身特性及受力情况下挠度计算公式计算如下：

c、钢管挠度允许值计算如下:

F’max3、悬吊钢筋验算

4、悬吊架槽钢验算

（1）抗弯强度验算

 （2）抗剪强度验算

经验算，给水管、通信排管和燃气管一同采用双排贝雷梁悬吊保护，能够满足强度、刚度和稳定性的要求。

五、施工监测

为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，施工工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。

在施工过程中对贝雷梁的跨中变形情况进行严密监测。

5.1  施工前，要求对基坑范围外的地表情况用图表和照片正确记录。另外，在施工过程中必须进行监测，进行信息化施工，以便确保安全和质量。

5.2  监测内容

对管线的变形观测，是通过位移观测点的测量来实施的，这些观测点的布置应根据贝雷梁的位置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、管线的位移监测点布置在贝雷架上，焊接牢固；

2、管线位移观测点布置在贝雷梁跨中；

5.3  监测方法

施工监测基本思路如下图所示。

4.3.1  测量

水平位移量测采用全站仪直接测点位的坐标，根据基准点的坐标不变，算出测量点的坐标，从而算出测量点的位移。

4.3.2  作图

每次量测后应绘制位移-历时曲线及沿线各点同一时间的位置-位移曲线。

4.3.3  监测设备

位移观测采用全站仪；沉降观测采用天宝电子水准仪；

4.4  控制标准

  位移控制标准为墩间沉降差小于0.2%。

4.5  监测频率

   施工监测频率见下表。

   建立质量保证体系，如下：

按照质量保证体系，依据质量目标，制定质量保证措施为：

（1）为了确保工程质量，必须认真贯切执行项目部ISO9001质量保证体系，明确各部门的质量之职责，保证全体员工能够理解并执行。

（2）本工程监测方法必须按国家技术规范要求施作，其具体要求按ISO9001质量程序中的各检验试验程序工作。

（3）健全质量保证体系，严格按体系中规定的要求运作，根据生产全过程和全员管理的客观要求，把质量管理的每项工作具体落实到每个部门和班组长每个人身上，使质量工作事事有人管，人人有专职，办事有标准，工作有检查。

（4）严格执行岗位责任制、“三检制”处理问题“四不放过”，技术档案管理等各项管理制度，使质量管理工作制度化、系统化、程序化。

（5）在全体施工人员中，定期组织质量教育，牢固树立“百年大计，质量第一”的观念。广泛开展QC小组攻关活动，开展质量竞赛，形成全员重视质量，提高全员创优意识。

（6）编制施工质量手册。编制质量手册，施工手册，把各个工序工艺规划以及操作细则、施工规范。施工时严格执行以上施工规范，严格按设计图纸施工。全面抓好施工各项技术准备，施工中贯彻、督促、检查，施工后验收、总结、提高，严把质量关。

（7）严把材料质量关。进入工地的各种材料、半成品必须有出厂合格证，未经检查、试验及不合格的材料不准使用。所有材料进场都要求认真检查并报驻地监理工程师检查。

七、安全保证措施

1、提高全体施工人员对管线保护重要性的认识，在施工中自觉保护悬吊保护。施工前先进行技术交底，及时通知相关产权单位，并做好完工后的复查工作。

2、设置专人24小时对悬吊保护的管线进行看守、巡视，防止外来人员、机械设备无意中破坏悬吊设施及防止发生各种不可预见事故的发生。

3、对贝雷梁跨中进行沉降（位移）等项目的监测，提高量测频率，采取必要加固措施防止悬吊设施变形。

4、制定定期巡检制度，定期对贝雷梁进行巡检和养护，防止构件生锈。

5、管线悬吊位置设置醒目的标示，定期对龙门吊司机、汽车吊司机进行安全教育，防止吊装作业时破坏贝雷梁及悬吊管线。

6、编制应急预案，并针对可能放生的事故进行演练。

八、文明施工保证措施    

1、加强工程现场文明施工管理，保障施工优质进行，快速高效树立和围护企业的良好形象，争创文明标准工地是我们公司的指导方针。

2、为了实现文明施工的目标，成立领导小组专人负责现场文明施工措施落实，确保施工现场符合的要求。

3、加强宣传活动，统一思想，使广大干部职工认识到文明施工是企业形象、队伍素质的反映，是安全生产的保证，增强文明施工和加强现场管理的自觉性。

4、结合本工程实际情况，明确分工、落实文明施工现场责任区，制定相应规章制度，确保文明施工现场管理有章可循。

5、合理布置施工场地，全工地采用全封闭围蔽结构，现场的临时建筑物必须和施工组织设计的要求相符，且各种设施必须符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。

6、施工现场主要出入口设置密闭大门，专人看守，车辆进出时间开闭，实行封闭施工。防止闲杂人员擅闯工地。

7、施工现场设置施工总平面图，工程概况牌、文明施工组织网络牌、安全纪律牌、防火须知牌，其中工程概况牌设在大门口边，规格统一，内容完善，位置醒目。

8、临时道路的路面要硬化，道路平坦、通畅，周边设排水沟，路边设置相应的安全防护设施和安全标志，道路经常围修，路面不得有坑洼积水。  

九、应急预案

项目经理部监测组在各管线沿线路面布设沉降观测点，坚持每天观测两次。及时整理测量数据，并真实、及时的汇报给总工程师和驻地监理工程师。测点沉降大于2cm时停止施工，进入抢险状态，上报监理及业主，并上报各通讯管线产权单位，同时组织人员进行抢险。

1、工程部测量组立即报告项目经理部领导，由调度立即通知各项目队暂停施工。同时向驻地监理工程师如实汇报。

2、由总工程师组织工程技术人员会同监理工程师组织工程技术人员进行分析。监理工程师在接到报告后，根据情况及时向项目管理处、设计院报告。

3、由项目经理部与监理、设计、项管处和有关产权单位查勘现场，首先确定对管线的危害程度，如果危害程度较大，可能危及管道结构安全，则迅速采取紧急措施对其进行加固处理，确保结构安全。经过监控量测，确定所采取的措施和方案有效，沉降量控制在允许范围内，上报监理、设计、项管处，同意后再继续向前施工。