地铁车站热力管道保护方案砼梁.docx

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地铁车站热力管道保护方案砼梁

XXXX路站热力管道保护方案

一、编制说明

1、编制依据

（1）XXXX路站实施性施工组织设计；

（2）国家现行的施工技术规范、规程及验收标准；

（3）中铁隧道勘测设计院有限公司设计的《XX市轨道交通2号线一期工程XXXX路站围护结构施工图》；

（4）现场调查的施工临时用水、用电、便道、场地、地下管线、交通等情况；

（5）我单位施工能力及XX地铁2号线类似工程施工经验、施工工法和相关的施工工艺方法；

（6）我单位为完成本工程拟投入的专业技术人员、机械设备等资源；

（7）XX市轨道交通有限公司、中国中铁郑州地铁工程指挥部对本工程的节点工期要求。

2、编制范围

本方案只用于XXXX路站热力管道保护方案。

二、工程概况

XXXX路站位于紫荆山路与XXXX路站交口东侧，跨XXXX路站布置，车站总长192m，标准段宽20.7m。

车站主体结构标准段为地下二层三跨结构。

XXXX路站为2号线与5号线换乘站。

XXXX路站有2条热力管道位于14~15轴之间，跨车站站基坑，围护桩施工前须废除。

其中一条直埋管道埋深0.27米，另外一条为顶管，西侧埋深4.33米，由西向东，通过西排围护桩后向上弯曲，埋深0.98米。

两管道管径皆为800mm。

原方案为临时废除车站部分管道，待9月底车站主体施工完成后，热力管道在车站顶板恢复。

但因军缆问题XXXX路站施工工期延误40天，按照目前施工进度，9月底无法完成14轴处车站施工。

热力管道平面位置图

北侧热力管道剖面图

南侧热力管道剖面图

三、管道切除

（1）机械破除拟废除部分管道上的沥青混凝土路面及水稳层，破除过程中注意信号灯、路灯等埋深较浅的管线；

（2）人工开挖探沟，探明热力管道及周边其他管线的具体位置；

（3）南侧热力管道及北侧热力管道东端埋深较浅，人工开挖至管道底约50cm；

（4）北侧管道西端管顶埋深4.5米，因周边其他管线较多，采用人工开挖，开挖长约12米，宽8米，开挖深度5.7米；

（5）因此段管道为顶管过路，管道外套有Φ1200mm钢筋混凝土套管，壁厚150mm，人工破除套管。

（7）管道开挖完成，并破除混凝土套管后，联系产权单位，完成管道切除工作；

（8）管道切除完成后，对开挖管沟进行回填夯实，为保证回填土夯实，采用水泥土回填。

水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，土采用原土水泥掺量为土体积的5%。

四、保护方案

临时废除车站结构范围的热力管道，围护结构施工时，预留支托梁，9月份供热前，在支托梁进行恢复。

（1）对热力管道进行开挖，基坑范围内热力管道临时废除；

（2）冠梁施工时，在热力管道原位置跨车站基坑方向，施做900×700mm钢筋混凝土支托梁，支托梁按照混凝土支撑配筋及尺寸施做，混凝土采用C30商砼。

（3）9月份供热前，将管道恢复于支托梁上。

（4）支托梁不再拆除，主体结构施工完成后回填此处路面时，直接将管道埋设于路面下。

冠梁与支托梁节点大样支托梁配筋图

北侧热力管道支托保护示意图

南侧热力管道支托保护示意图

（5）支托梁加固措施

支托梁跨度较大，为保证热力管道及支托梁安全，支托梁施工中采取加固措施。

①支托梁北侧为燃气管道无法施作掖角，在南侧支托梁两端南侧各设置600×400mm掖角，配筋图如下

②两支托梁之间设置3道连接梁，配筋图如下：

连接梁平面示意图B-B

③支托梁区域内冠梁上排筋及下排筋由原设计的7C16，调整为7C25。

五、工期计划

1、2013年8月10日完成管道废除工作；

2、2013年8月13日~8月18日完成剩余12根围护桩施工；

3、2013年8月17日~8月29日完成冠梁及支托梁施工；

4、2013年9月3日~9月10日完成热力管道恢复工作。

六、监控量测

基坑开挖过程中对管道变形进行监控量测，在管线上布设3个管线沉降点实现监测。

测点采用抱箍式安装于管道上，监测采用二等水准标准，采用精密水准仪及铟钢尺进行监测，监测频率为每天3次。

热力管道监测控制标准

监测项目

控制值

警戒值

预警值

平均速率

最大速率

管线变形

20mm

13mm

5mm

1mm/d

3mm/d

七、安全保证措施

7.1安全组织机构

项目经理部成立以项目经理、副经理、总工程师为首的安全管理领导小组，组织领导安全施工管理工作，定期进行安全检查、召开安全分析会议，分析安全保证计划的执行情况，及时发现问题，研究改进措施，积极推动项目经理部全面安全管理工作的深入开展。

7.2安全责任制

为了贯彻执行安全生产方针，强化“谁承包，谁负责”的原则，本工程实行安全责任制。

（1）项目经理为安全施工的总责任人。

（2）分管生产的项目副经理对安全施工负直接领导责任，具体组织实施各项安全措施和安全制度。

（3）项目总工程师负责组织安全技术措施的编制和审核，安全技术的交底和安全技术教育。

（4）施工员对分管施工范围内的安全施工负责，贯彻落实各项安全技术措施。

（5）工地设专职安全管理人员，负责安全管理和监督检查。

安全保障组织机构

7.3安全教育

工程实施前，对参与本工程施工的全体职工进行安全生产的宣传教育，组织职工学习各种安全生产的《规定》《条例》和《安全生产操作规程》，并要求职工在施工中严格遵守有关文件的规定。

安全教育分为一般性安全教育和安全技术交底两个阶段。

（1）工程项目经理、施工现场施工员、安全员经安全岗位培训，考核合格，持证上岗。

（2）新工人进入施工现场前完成三级安全教育：

安全基本知识、法规、法制教育；

现场规章制度和遵章守纪教育；

本工种岗位安全操作及安全制度纪律教育。

（3）施工现场作业人员安全教育：

进场安全教育；

节假日前后安全教育；

季节性安全教育（如高温、汛台、低温等自然变化）。

（4）特种作业人员的安全教育：

对特种作业人员进行安全教育，经培训、考核，取得劳动局核发的“操作证”后持证上岗；

施工现场中小型机械操作人员经培训考核，取得教育培训中心核发的“操作证”后持证上岗。

7.4安全技术交底

施工员在安排生产任务的同时，结合围护桩施工的特点，实施安全技术交底，操作人员签证认可，并保持记录。

施工员或安全员对“班组安全员”进行安全监控职责范围交底。

7.5施工用电安全

（1）现场施工用电采用三相五线制。

（2）配电箱设置总开关，同时做到一机闸一漏电保护器。

（3）照明与动力用电分开，插座上标明设备使用名称。

（4）电缆线及支线架空或埋地，架空敷设采用缘子，不直接绑扎在金属构架上，严禁用金属裸线绑扎。

（5）移动电箱内动力与照明分箱设置。

（6）施工用电编制施工方案，并有可靠的安全技术措施，上报审批后方可进行。

（7）施工现场的电器设备设施有有效的安全管理制度，现场电线电气设备设施有专业电工经常检查整理，发现问题立即解决。

（8）凡是触及或接近带电体的地方，均采取绝缘保护以及保护安全距离等措施。

（9）电力线和设备选型按国家标准限定安全载流量。

八、质量保证措施

8.1质量保证体系

质量管理体系见图8.1-1、质量保证体系见图8.1-2。

图8.1-1质量管理体系图

图8.1-2质量保证体系框图

8.2技术保证措施

（1）督促、检查施工方案所选定的施工方法的执行情况，杜绝擅自变更工法的违章现象，确保工程顺利进展。

（2）督促、检查施工方案中所规定的施工顺序和工期的实施情况，确保工程有计划、有组织、有秩序地进行，完成工程总进度计划。

（3）督促、检查施工中对有关技术规程、规范、标准的遵守情况、组织违章施工，确保工程质量和安全生产。

（4）随时掌握施工现场的进度情况，提供劳动力、施工机具、运输设备、主要材料和半成品（构件或制品）的供应信息，以确保进度计划的实现。

（5）严格执行安全技术交底制度。

技术交底是施工企业技术管理的一项重要制度。

其目的是通过技术交底，使参加施工的干部和工人对工程的性质、规模、特点、用途、施工方法、各项技术措施和工程的技术要求做到心中有数，以便科学地组织施工和按合理的工序、工艺进行作业，变设计图纸为实际工程。

8.3全面推行施工质量过程控制措施

在本工程施工中，我们将全面推行施工质量过程控制，切实抓好每道施工工序的质量，以工作质量来保证工程质量，用科学的管理、严格的制度来创造优质工程，把因人的因素对工程所造成的隐患降到最低。

施工质量过程控制步骤如下：

（1）由项目总工及项目技术负责人组织全体项目管理人员认真学习本工程的相关文件、施工图纸，领会工程的特点、要点、难点，了解每个重要、关键施工节点上的措施和解决方案，让每个管理人员做到心中有底。

（2）由项目总工及项目技术负责人将整个工程按工序进行分解，依据施工图纸和相关规范，以现有的技术水平、工艺水平对工序进行分析，以表格形式罗列出各道工序施工的关键点，以及各关键点上的质量标准、质量测量手段和质量监控方法。

（3）由项目经理和项目工程师对每一个管理岗位制定岗位工作内容、岗位责任制、以及相应的奖惩方法。

（4）在每一道工序开工之前，由项目总工及项目技术负责人组织召集相关人员进行工序技术、质量、安全交底，将相应的施工质量过程控制表格的填写方法和要求进行明确。

（5）成立以项目技术负责人、项目质量负责人为主的督查小组，对施工质量过程控制进行第三方监控。

监控内容包括对现场进行实时随机抽样，以及根据汇总报表进行随机抽样。

（6）在施工过程中，可以根据施工图纸、施工规范、施工方法、施工工艺的改变对报表格式、报表内容以及质量标准进行相应修改，力求达到准确、适时、合理、可行。

8.4原材料质量保证措施

（1）赋予质量工程师一票否决权：

凡是进入工地的原材料，必须经过质量工程师的检验，凡是质量工程师认为不合格的原材料，一概拒收退货，不准用于工程。

（2）控制好原材料质量：

在原材料到达现场时，先检查外观和质量证明文件，不合格的原材料要求其立即退场，防止伪劣产品进入工地。

（3）原材料进库检验：

对准备进库的原材料要查明是否有厂家的产品合格证，无合格证的不进库；同时要分次抽验原材料，不合格的坚决退货，杜绝伪劣产品混进仓库。

（4）原材料进库保管：

对已进库的原材料要分门别类按日期编号，按要求存放保管，把易锈、怕淋、怕晒的材料放置在干净、干燥的库房中。

（5）原材料试验及进场：

对要进场商品砼的、水泥、砂石料、外加剂等材料报监理工程师进行取样检测，合格后方可进场使用。

九、安全文明施工及环境保护措施

本工程位于XX市管城区内，文明施工要求高。

项目经理部充分认识到文明施工对于本工程的重要性，将严格按照“集中施工、快速施工、文明施工”的十二字方针，总结以往施工中取得的经验，精心组织、合理安排。

文明施工目标：

创XX市文明施工工地及文明施工先进单位。

十、应急预案

1、建立应急抢险组织机构，明确成员职责及分工

①建立以项目经理为组长，各部门相关人员参加的热力管道应急抢险小组。

组长：

XXX

副组长：

XXXXXX

组员：

XXXXXXXXXXXXXX

②职责与分工

组长：

全面负责整个应急抢险工作，及时组织小组成员在最短的时间内投入应急抢险工作之中，最终确定应急抢险工作之中，最终确定应急抢险方案，如组长不在现场，由副组长赵志民临时代行经理职责，同时通知组长火速赶回；

副组长（XX）：

协调组长工作，重点负责现场应急的指挥与调度；

副组长（XX）：

协调组长工作，重点负责组织应急抢险处理方案的制定；

安保部：

协助副组长进行现场指挥，重点负责抢险过程中的安全工作。

工程部：

在总工程师的组织下，联系管线产权单位、设计院、监理单位、业主，在最短的时间内制定出可行的、合理的处理方案；

物资设备部：

负责备用抢险物资的发放，同时根据现场实际情况和制定的抢险处理方案在最短的时间内组织抢险物资到现场；负责抢修机械设备的准备工作，一旦有需要的机械设备及时组织购买或租赁到现场。

各作业队：

按要求配备抢险人员、物资和设备，抢险物资不得挪作他用，一旦险情发生，迅速组织抢险队员到场进行抢险。

③应急小组联系方式

小组成员

联系方式

小组成员

联系方式

XXX

13XXXXX

XXX

136XXX3150

XX

13526XXXX

XXX

1360766XXXX

XXX

13XXXX64

XX

187381XXXX

XXX

136XX7XXX

XXX

13523XXX6

2、热力管道抢险指挥体系和抢险步骤

①通过监控量测，一旦发现支托梁或热力管道挠度超过预警值，测量组立即报告项目经理部领导，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。

③由项目经理部与监理、设计、业主、产权单位查勘现场，首先确定对热力管道的危害程度，如果危害程度较大，可能危及热力管道安全，则迅速采取紧急措施对支托梁进行加固处理，确保结构安全。

然后分析造成沉降过大的原因，包括设计、施工等各个方面，在此基础上，针对性的制定措施和方案，然后组织实施。

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、产权单位，同意后再继续向前施工。

④如果热力管道挠度超过预警值，但经过设计、监理、产权单位等各方共同分析，其变化不会造成接结构的破坏，则重点分析施工过程中造成变化过大的原因，包括设计、施工等各方面，在此基础上，针对性的制定措施和方案，然后组织实施。

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、产权单位，同意后再继续向前施工。

⑤一旦热力管道遭受破坏，必须立即停止基坑内的施工活动，并向经理部应急领导小组及项目经理汇报。

并会同现场工程技术人员采取必要的临时应急处理，防止进一步扩大。

⑥项目经理部在接到问题或事故报告后，立即向驻地监理工程师如实汇报，同时向产权单位及业主报告，请求尽快组织专业队伍进行抢修。

附：

支托梁受力验算

该热力管道直径0.8m，管道采用钢材质，壁厚1.5cm。

热力管道水平放置，水流按静态水自重计算。

混凝土支撑梁参数：

梁宽0.7m，梁高0.9m，梁采用单跨简支两端固定结构，单跨总长20.8m，上下层保护层厚度均为50mm。

梁采用C30混凝土浇筑，钢筋上层预计选用8Φ32HRB400钢筋，下层选用选用8Φ32HRB400钢筋，侧面采用8Φ25HRB400钢筋，箍筋选用Φ10@150HPB300钢筋。

1、荷载计算

给水管自重：

G1=3.14×D×117.765×L×g=3.14×0.8×117.765×20.8×10=61532N

水流自重：

G2=3.14×r2×1000×L×g=3.14×（0.4-0.015）2×1000×20.8×10=96809N

梁自重：

G3=25×b×h×L=25×0.9×0.7×1000×20.8=327600N

给水管放置于混凝土支撑梁上，按均布荷载计算，计算简图如下：

其中q=（γ1（G1+G3）+γ2G2）/L=（1.2×（61532+327600）+1.4×81247）=28.976KN/m

（γ1、γ2为荷载分项系数，静荷载取1.2，动荷载取1.4）

查询结构计算表可知，跨中最大弯矩M=ql2/24=28.976×20.82/24=522.158KN·m

2、配筋验算

（1）受压区高度

α1fcbx=fyAs-fy’As’

其中：

α1——混凝土强度小于等于C50时取1.0；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值，C30混凝土取14.3N/mm2；

b——矩形截面的宽度，该处取700mm；

AS、AS’——受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积；

fy、fy’——普通钢筋抗拉、抗压强度设计值，HRB400钢筋分别为360、360N/mm2；

As=3.14×162×8=6431mm2

AS’=3.14×162×8=6431mm2

（2）最大受弯承载力计算

当受压区高度x满足x≥2a’且x≤εbh0时，最大承载力Mu：

Mu=а1fybx（h0-x/2）+fy’As’（h0-as’）

其中：

x——混凝土受压区高度；

as’——受压区纵向普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离，该处as’=50+32/2=66mm；

a’——受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离，本方案取a’=as’=66mm；

当受压区高度x满足x＜2a’时，最大承载力Mu：

Mu=fyAs（h-as-as’）

由于x=0＜2as’=132，故Mu=360×6431×（900-66-66）=1778.05KN·m

跨中最大弯矩M=522.158＜Mu=1777.965，故该梁承载力满足要求。

（3）最小配筋率验算

全截面实际配筋率ρ=（As+AS’）/（bh）=（6431+6431）/（900×700）=2.04%

ρ＞ρmin=0.2%

受拉区实际配筋率ρ=As/（bh）=6431/（900×700）=1.02%

ρ＞45ft/fy=45×1.43/360/100=0.17%

故该梁最小配筋率验算满足要求。

（4）斜截面承载力验算

查询结构计算表可知，跨中最大剪力V=ql/2=28.976×20.8/2=301.245kN

当h/b=0.7/0.9=0.78＜4时，Vmax=0.25βcfcbh0

βc——混凝土强度影响系数，混凝土强度不大于C50时，取1.0；

Vmax=0.25×1×14.3×900×700=2252.25KN

当仅配置箍筋时，受弯构件的斜截面受剪承载力V=Vcs

Vcs=αcvftbh0+fyvAsvh0/s

其中：

αcv——斜截面混凝土受剪承载力系数，该处取0.7；

ft——混凝土轴心抗拉强度设计值，C30取1.43N/mm2；

fyv——箍筋的抗拉强度设计值，HPB300采用270N/mm2；

s——沿构件长度方向箍筋间距，该处取150mm；

Asv——配置在同一截面内的箍筋各肢的全部截面积，该方案为六肢箍；

Asv=6×3.14×5^2=678.24

Vcs=0.7×1.43×700×（900-66）+270×471×（900-66）/200=1114.683kN

跨中最大剪力V=301.245kN＜Vcs=1114.683kN，故该梁斜截面承载力验算合格。

3、挠度验算

该构件简化计算为单跨简支两端固定结构，查结构计算表可知：

最大挠度ωmax=ql4/384EI

其中E为钢筋混凝土结构弹性模量，按混凝土受压弹性模量计算，查混凝土设计规范表4.1.5得C30混凝土弹性模量E=30000N/mm2，

I为钢筋混凝土构件截面惯性矩，I=bh3/12=700×9003/12=42.525×109mm4。

ωmax=28.976×（20.8×103）4/（384×3×104×42.525×109）=11.07mm；

查混凝土设计规范钢筋混凝土受弯构件的挠度限制为：

ω限=l0/300=208000/300=69.3mm；

ωmax<ω限，挠度验算合格。

热力管道允许挠度20mm，因此支托保护方案安全。