管线悬吊施工方案.docx
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管线悬吊施工方案
雨、污水管悬吊保护施工方案
一、编制依据………………………………………………………………………………1
二、需要悬吊保护雨水管工程情况…………………………………………………1
三、管线悬吊保护方案设计……………………………………………………………1
四、雨水管悬吊施工具体方法………………………………………………………5
五、监控量测……………………………………………………………………………9
深圳地铁2206标管线悬吊保护施工方案
一、编制依据
1.1深圳地铁号线工程施工图设计第二册车站结构第一分册地铁站主体围护结构设计图纸；
1.2深圳地铁号线工程施工图设计第二册车站结构第一分册地铁站主体围护结构设计图纸；
1.3深圳地铁号线工程地铁站雨水管悬吊设计图；
1.4深圳地铁号线工程地铁站污水管悬吊设计图；
1.5深圳市地铁号线工程标段管线现场调查资料；
1.6国家及深圳市有关法规、规范及规定文件。
二、需要悬吊保护雨水管工程情况
站
在站围护结构施工过程中，有正在使用中的雨水管在19轴处横穿围护结构A16槽和A21槽，北侧检查井位于港湾大道路中央，南侧检查井位于待施工的A21连续墙旁，雨水管为φ800砼管，按地铁站管线改移设计图要求，需对此管线改为φ800钢管作悬吊保护后穿过车站。
悬吊雨水管自重895kg/m（含管和水重）。
水流方向由北向南，需要悬吊保护的雨水管平面示意图如图1
图1需要悬吊保护的雨水管平面示意图
地铁站
地铁站需悬吊保护的污水管位于免税品商店旁边，垂直横跨基坑，两个检查井均为新建的检查井。
该污水管为φ300钢管，管内底标高为：
0.848m。
其示意图如下：
三、管线悬吊保护方案设计
3.1地铁站设计方案
需要悬吊保护的雨水管直径φ800mm，采用内外均刷防腐涂料的防腐钢管。
在连续墙冠梁上设混凝土基础桥台，雨水管上方主梁采用2榀双排加强型单层贝雷梁，净间距为1.288米，其基本构件有桁架、加强弦杆、横梁、端柱、斜撑、支座等。
在图1需要悬吊保护的雨水管平面示意图中可以看出，需要悬吊保护的雨水管垂直于车站主体部分，在车站施工时最大凌空跨度为20.9米。
贝雷梁拼装长度3×8=24米，支座安装于冠梁顶面。
φ800雨水管悬吊采用“工18”型钢和端头带螺帽的φ20圆钢做成的吊篮来进行悬吊，吊篮的间距为1.5米，共有14组吊篮，具体详见见《地铁站雨水管悬吊设计图》。
3.2地铁站设计方案
在连续墙上设置混凝土基础桥台，污水管上方主梁采用2榀单排加强型单层贝雷梁，净间距为1.288米。
该污水管水管垂直于车站主体部分，在车站施工时最大凌空跨度为18.9米。
贝雷梁拼装长度3×7=21米，支座安装于混凝土基础上。
φ300污水管下承采用“工18”型钢，其间距为1.5米，共13组，具体详见《地铁站污水管悬吊设计图》。
3.2计算论证
在雨水管悬吊保护中，需要计算论证的是：
①贝雷梁容许内力是否满足要求；
②是否满足挠度要求。
地铁站雨水管计算
（1）贝雷梁内力验算。
①计算模型
贝雷梁受力分析将其看作简支梁，悬吊钢管看着作用与贝雷梁上的均布荷载。
荷载计算
贝雷梁自重3.6KN/m,雨水管自重（管+水）：
8.9KN/m
q=3.6+8.9=12.5KN/m。
②贝雷梁内力分析
由简支梁受力分析可知，跨中处为最贝雷梁弯矩最大处，支座处为剪力最大处，分别对该两处进行弯矩和剪力进行计算。
跨中弯矩：
Mmax=ql2/8=12.5*20.92/8=682.516KN.M
支座处剪力：
Qmax=ql/2=12.5*20.9/2=130.63KN
经查《装配式公路钢桥使用手册》可知：
加强的双排单层军用桁架W=15398.3cm3;I=1154868.8cm4
容许内力为：
弯矩M=3375.0KN.M，剪力Q=490.5KN
由此可知贝雷梁内力满足要求。
（3）贝雷梁挠度计算
对于均布荷载，其跨中扰度最大。
=
=（5×12.5×103×20.94）/（384×2.06×1011×1154868.8×10-6）
=1.31cm。
按照类似工程经验，最大扰度满足施工需要。
（4）结论
从计算结果来看，贝雷梁内力小于其容许内力；雨水管挠度较小，满足施工需要。
地铁站污水管计算
（1）贝雷梁内力验算。
①荷载计算
贝雷梁自重1.8KN/m,污水管自重（管+水）：
2.16KN/m
q=1.8+2.16=3.96KN/m。
②贝雷梁内力分析
由简支梁受力分析可知，跨中处为最贝雷梁弯矩最大处，支座处为剪力最大处，分别对该两处进行弯矩和剪力进行计算。
跨中弯矩：
Mmax=ql2/8=3.96*18.92/8=176.82KN.M
支座处剪力：
Qmax=ql/2=3.96*18.9/2=37.42KN
经查《装配式公路钢桥使用手册》可知：
加强的单排单层军用桁架W=7699.1cm3;I=577434.4cm4
容许内力为：
弯矩M=1687.5KN.M，剪力Q=245.2KN
由此可知贝雷梁内力满足要求。
（3）贝雷梁挠度计算
对于均布荷载，其跨中扰度最大。
=
=（5×3.96×103×18.94）/（384×2.06×1011×154868.8×10-6）
=2.06cm。
按照类似工程经验，最大扰度满足施工需要。
（4）结论
从计算结果来看，贝雷梁内力均小于其容许内力；污水管挠度较小，满足施工需要。
四、雨水管悬吊施工方法
4.1施工顺序
第一阶段为雨水管安装悬吊保护阶段，施工流程如下：
砌筑雨水检查井→导墙（连续墙）破除施工→施工管座混凝土基础→雨水管安装架设→进行贝雷梁架拼、吊装就位→设置吊篮进行悬吊→监测点布设→监测。
第二阶段为贝雷粱拆除和恢复阶段，施工流程如下：
对贝雷梁底以下回填基层进行处理→拆除贝雷梁→恢复原有路面。
4.2贝雷梁施工
4.2.1施工准备
（1）贝雷梁构配件准备
贝雷梁拼装前应对相关配件进行清点验收，全部构配件点收数量无误，符合安装要求后，分类堆放在指定场地内，以便现场拼装。
（2）人员准备
贝雷梁安装计划安排一个班组，共计25人。
具体情况见表1。
表1人员计划表
序号
项目
人数
备注
1
军
用
梁
贝雷梁拼装
9
（堆放场地内）
2
贝雷梁运输
2
3
现场安装
8
4
联结系安装
6
槽钢、套管螺栓
（3）设备投入设备
计划投入1台50T履带吊车。
4.2.2施工顺序及方法
（1）贝雷梁的拼装在堆放场地内进行。
先将场地平整，在贝雷梁拼装节点处垫放10*10cm方木，方木间距与贝雷梁各节点间距一致，每个节点处并排放置两根方木，并尽量保持两根方木水平。
将需要拼装的桁架、加强弦杆、横梁、斜撑等通过吊车吊放在方木上，逐个销孔进行对位，孔位对准后安装钢销固定孔位。
照此方法单片贝雷梁拼装完成。
对拼装成片的贝雷梁的轴线及水平进行复核，拼装误差满足要求后即可运往现场进行安装。
（2）将已经施工完成冠梁顶附近的杂物清理干净，预埋螺栓上的保护套剔除，以利贝雷梁的安装。
（3）由测量人员采用全站仪进行每榀贝雷梁的纵横轴线的测设，采用水准仪进行标高测设。
（5）冠梁强度达到85%以后，在其上放样出每片贝雷梁的轴线位置，依据放线轴线准确进行架设。
单片贝雷梁架设完毕后，即可安装端构架的固定钢板，固定整片贝雷梁的位置。
贝雷梁下部的联结系槽钢及横联套管螺栓可在贝雷梁纵向安装一定长度后安装。
（5）在初步架设好贝雷梁后，进行细部定位，将贝雷梁用螺栓连接固定在混凝土基础上，贝雷梁的吊装方法如图9所示。
图9贝雷梁吊装示意图
4.4.3贝雷梁安装要点
（1）为保证贝雷梁安装的位置准确，要求在混凝土基础施工时，预埋钢板及螺栓位置预埋要准确，埋置深度和数量要符合设计要求。
（2）贝雷梁安装前，要完成该段冠梁（连续墙）的施工，并要求混凝土强度达到设计要求。
（3）贝雷梁施工前进行构件的准备工作。
主要有贝雷梁构件的运输、堆放、检查、弹线等。
构件在运输中要避免碰撞损坏。
（4）贝雷梁进场后要对其进行检查和验收，要核对构件的型号、尺寸和外观质量。
（5）构件的布置要提前设计，要根据起重机械的布置方式和吊装参数进行排放。
贝雷梁构件的布置要遵循以下几点：
a、贝雷梁构件应排放在起重机械的起重半径回转范围内，避免二次搬运。
在现场条件不允许时，部分构件可集中堆放在基坑附近，吊装时再转运到起吊地点。
b、较重的构件尽量排放在靠近起重机械的地方，轻型构件可布置在外侧。
c、构件堆放的位置应与其要安装的位置相协调一致，尽量减少起重机的移动。
d、不同的构件要分类堆放，避免混类叠压。
堆放场地要经过地面硬化，并有排水设施，垫木要合理设置。
4.4.4安全保证措施
为了保证贝雷梁架设安全生产和员工的人身安全，防止在贝雷梁架设过程中安全事故的发生，消除违章指挥和违章作业，加强贝雷梁架设过程中的安全管理，保障施工顺利进行。
（1）安装
a、贝雷梁安装要按照制定的施工方案安装，并建立统一的指挥系统。
b、贝雷梁安装前对贝雷梁及相关配件进行点收，全部构配件点收数量无误，符合安装要求后，堆放在指定场地内，以便现场拼装。
c、贝雷梁在现场拼装及安装时，必须保证构件或支座销接、螺栓紧固到位，确保构件的整体刚性。
d、由于贝雷梁构件重量均较大，必须采用吊车进行安装作业，吊装时必须有专人进行指挥及协调，严禁无指挥盲目作业。
e、在吊装作业时严禁速起猛放，起吊构件未停放稳定前，除辅助吊装人员外，其他人员不得进入吊车作业半径范围内，以免碰、压伤。
（2）贝雷梁吊运
①机械停放的地面应平整坚实，与基坑保持安全距离。
②吊车作业前应伸出全部支腿，撑脚板下必须垫方木。
③吊车作业中变幅应平稳，严禁猛放、猛落臂杆。
④在进行吊装作业时，运输车驾驶室内不得有人，贝雷梁不得从运输车驾驶室上方通过。
（3）其他安全操作注意事项
a、不得吊运超过起重机定额起重量的重物。
b、空中运行时吊钩的高度不得低于人的高度。
c、严禁用吊钩斜拉重物。
d、司机和现场人员离开时，吊钩上不准悬挂重物。
4.5雨、污水管悬吊
（1）在雨水管悬吊保护之前，检查管线，处理接头，再进行悬吊，对雨水管道，吊篮的吊点尽量设置在管道承插口（接头）附近。
（2）在贝雷梁施工完成后对雨水管进行悬吊。
跳槽开挖雨水管下部土方，安装吊篮钢筋。
（3）加固调整吊篮，吊篮上部进行焊接，保证焊接质量和强度，使管线平直悬吊于贝雷粱下方。
（4）在雨水管悬吊保护并按要求处理妥当后，经管线主管部门检验合格后，方可进行下部土方开挖。
雨水管下部的土方开挖仍采用人工开挖。
开挖的高度和宽度控制在机械施工时不会碰到雨水管为准。
4.6恢复阶段的施工
本工程结构物顶板与雨水管底距离较小，待车站结构顶板施工完毕后安装支承垫块，使雨水管荷载全部作用于支承垫块上。
并对雨水管线作永久保护性处理，待永久性保护处理完毕后，按照原贝雷梁安装顺序，逆作业进行贝雷梁的拆除，使用机械仍然采用50吨的履带吊。
五、监控量测
5.1监测目的
了解施工过程中影响范围内的雨水管变形和沉降情况。
5.2监测仪器
TopconAT-G2精密水准仪，铟钢尺。
5.3监测实施
（1）测点布置
管线测点布设沿管线走向布点，点间距5m。
直接将监测点布设到管线上；管线沉降观测点的设置可视现场情况安装。
在两处管线上分别设置5个测点。
基点埋设在沉降影响范围以外的稳定区域内；应埋设至少两个基点，以便两个基点互相校核；基点的埋设要牢固可靠，基点应和附近水准点联测取得原始高程，并且基点应埋设在视野开阔的地方，以利于观测。
（2）计算及数据处理
地表监测基点为标准水准点（高程已知），监测时通过测得各测点与水准点（基点）的高程差ΔH，可得到各监测点的标准高程Δht，然后与上次测得高程进行比较，差值Δh即为该测点的沉降值，
即ΔHt（1，2）=Δht
（2）-Δht
（1）。
（3）数据分析与处理
1）首先绘制时间位移曲线散点图。
2）其次，当位移--间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数形式进行回归分析。
六、应急措施
6.1管线破裂的应急措施
管线破裂出现漏水等现象时立即在两端检查井处将端头进行封堵，并采用足够数量水泵进行抽排水，同时视管线损坏情况进行修补加强或更换处理。
6.2贝雷梁失稳的应急措施
贝雷梁受开挖机械碰撞或因别的不可预见因素导致失稳时，需立即停止基坑开挖、人员机械撤离到安全地带。
对悬吊钢管设置临时钢管立柱或用吊车进行临时悬吊，同时对受损贝雷梁进行更换等措施。
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