郑州大学站电力管线的悬吊保护

郑州市轨道交通1号线一期工程土建施工02合同段郑州大学站电力管线悬吊施工方案 编制：复核：审核：批准：中铁一局集团有限公司郑州市轨道交通1号线一期土建工程02合同段项目经理部二九年八月八日目 录1、编制依据12、郑州大学站地理位置、结构说明及地下管线情况12.1 地理位置及结构说明12.2管线情况说明13、方案设计说明及材料的基本参数23.1 方案设计说明23.2管线主要材料性能24、电力管线保护方案34.1电力管线悬吊具体方案介绍34.2 检算34.3保护方案具体实施54.3.1方案说明54.3.2荷载及稳定性计算说明55、方案的施工准备及流程65.1 施工准备65.2 悬吊保护流程65.3 组织机构75.4 劳动力使用计划75.5 主要工程材料数量表75.6 主要工程机械数量表85.7 施工计划86、保证措施86.1安全、文明施工保证措施86.2管线监测保证措施86.2.1测点埋设86.2.2监测方法96.2.3施工对策97、其它注意事项98、应急预案98.1应急救援机构及职责98.1.1应急救援领导小组108.1.2应急领导小组的主要职责108.1.3应急抢险人员分工及职责108.2应急预防措施11电力管线悬吊施工方案1、编制依据1.1郑州市轨道1号线郑州大学站工程的相关设计资料。1.2本工程土建工程相关合同文件、招标文件、投标文件。1.3郑州市轨道交通1号线郑州大学站（中原路兴华街路口）站点管线综合规划。1.4国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及郑州地区在安全文明施工等方面的规定。1.5混凝土结构设计规范（GB50010-2002），中国建筑工业出版社。1.6混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002），中国建筑工业出版社。1.7铁路光(电)缆传输工程设计规范（TB 10026-2000），中国铁道出版社。1.8通信管线线路的维护与施工，中国铁道出版社。1.9装配式公路公路钢桥多用途使用手册，人民交通出版社。2、郑州大学站地理位置、结构说明及地下管线情况2.1 地理位置及结构说明郑州大学站位于（中原东路与兴华北街）交叉路口的中原东路路面下，沿东西向布置。车站主体结构为地下二层双跨结构，车站总长180m，标准段结构宽18.5m，高13.06m，顶板覆土厚3.5m，车站底板底埋深16.46m。2.2管线情况说明经过前期现场勘察与管线规划图相互复核，本车站主体围护结构基坑内既有横跨基坑电力管线1道，需要在车站主体施工期间进行悬吊保护。其位置在中原东路与兴华北街交叉路口处，且南北向横跨基坑，管线情况如下表。序号管线名称材质与基坑相交点坐标埋深（m）横跨基坑长度（m）备注南侧北侧1电力铜芯X：71783.1768Y：48075.4550X：71784.1648Y：48097.46840.6191道管线与车站结构及支撑体系平面见下图： 图2-1 管线与支撑体系关系平面示意图3、方案设计说明及材料的基本参数3.1 方案设计说明3.1.1方案设计充分考虑施工现场的条件。3.1.2方案设计在切实可行的基础上，优先考虑和保证安全性，也兼顾施工便利和经济性。3.1.3方案中涉及材料属自有或易于购买、加工。3.1.4本次只对非成品的主要构件进行设计和检算，成品材料则保证满足或小于其最大允许值。3.1.5方案中涉及构件及材料在实际施工中必须得以满足，若考虑替代构件或材料，则替代品的性能或参数（构件的截面）必须大于原材料（构件）。3.1.6方案尽量减少对悬吊器材的破坏，尽量保证其完好性。3.2管线主要材料性能表3-1 通信管线主要材料性能表材料比重(g/cm3)杨氏模量(MN/m2)抗张强度(MN/m2)断裂伸长率(%)线膨胀系数(1/ oC)铜丝8.919.3104(530) 1022251.210-5聚酯单丝1.38(1.41.6)104(79) 1026161.310-44、电力管线保护方案本方案涉及电力管线保护1处（见管线情况说明），且一根。4.1电力管线悬吊具体方案介绍本方案电力管线只有1处且一道，自重较轻，贝雷梁悬吊，悬吊跨度按19.0m计算。主要悬吊保护方案为：采用两榀单层不加强型贝雷梁进行悬吊保护，边挖边架设贝雷梁，并将管线放置在横担于贝雷梁上的方木上面（方木截面100100mm，间距1m）。为曾大安全系数及稳定性，加设抗风拉杆或横向拉杆（间距为2m），并合理利用冠梁支座与贝雷梁相对位置关系（可将贝雷梁固定在冠梁支座上面），以保证贝雷梁的稳定性。电力管线与贝雷梁关系见图4-1、2。贝雷梁两端固定在基坑两侧的地面以下的冠梁上。根据现场情况，用贝雷梁悬吊，可直接悬吊，施工安全、方便。4.2 检算根据调查，电力管线只有一道，为安全起见折算为1根70mm粗的缆线，将缆线全部视为铜丝线，则缆线重量为：q18.90.072410.034t/m，即q1=0.336kN/m, q2 =27029.831000=1.764kN/m(贝雷梁自重), 其中270kg为每榀贝雷梁重量（每榀3m）q= q1+ q20.336+1.7642.1 kN/m。q=2.1kN/m悬吊受力模型如下图：跨中最大弯矩：支座处最大剪力：N=19.9kN查装配式公路钢桥使用手册表3-6桁架容许内力表得：两榀单层不加强桁架容许弯矩（已经考虑构件不均匀系数0.95）M=788.2kNmkM中=294.3=188.6 kNm其中：安全系数k取2。两榀单层不加强桁架容许剪力（已经考虑构件不均匀系数0.95）考虑架设边梁时最不利的剪力。N=245.2 kNkN=219.9=39.8kN其中：安全系数k取2。在此挠度不受控制，故不进行计算。结论：本悬吊贝雷梁能满足抗剪、抗弯要求。放置电力管线的横梁采用方木（截面为100100mm）方木的中对中间距为1.0m，则有横梁受集中力为：F=0.3361=0.336kN，跨中最大弯矩：支座处最大剪力：N=0.17kN方木截面抵抗矩=bh2/6式中b梁宽，取100mm h梁高，取100mm=1001001006=mm3分配梁内正应力复核：=km/=1.583000=0.8N/mm2f=8.5Mpa其中：安全系数k取1.5。剪应力复核：=kVmax/hb=1.50.17（100100）=0.03Mpafv=1.5Mpa（马尾松抗剪强度设计值）其中：安全系数k取1.5结论：选取宽度为100mm高度为100mm的松木作为横梁，按中对中1m的间距布置，满足要求。根据以上计算，贝雷梁弯曲应力能够满足要求。按1.0m间距布置长1.5m的方木能满足受力要求。4.3保护方案具体实施4.3.1方案说明电力管线横跨主体基坑19.0m，选用两榀单层不加强型贝雷梁对电力管线进行悬吊保护；跨度为19.0m，两榀中对中间距为1.0m，端部必须固定（膨胀螺栓固定）在基坑两侧的冠梁上（同时也可以利用钢支撑支座处钢板，将贝雷梁片固定于冠梁支座处的钢板上）。剖面示意图见图4-1、4-2。每隔1.0m间距，设置方木横梁一道（方木截面100*100mm），梁上部铺设彩钢板或胶合板，侧面可用防护网进行防护，保证管线不受损。 图4-1 管线悬吊保护纵剖面示意图电力线图4-2 悬吊保护横剖面图4.3.2荷载及稳定性计算说明根据上述计算，该方案能够满足施工要求。5、方案的施工准备及流程5.1 施工准备5.1.1准备好相关物资，落实方案交底；5.1.2在基坑两侧施工冠梁；5.1.3准确探测电力管线的位置、埋深、宽度等信息，并对施工人员进行详细交底，指出军用管线的重要性，指派专职技术人员轮流在施工现场看护；5.1.4在管线开挖前通知产权单位巡线员，先在地面上用石灰撒出白线，然后进行分段开挖，开挖部分宽度在白线两侧均大于1.0m，然后逐步开挖靠近管线处渣土。5.2 悬吊保护流程悬吊保护流程如下:悬吊保护第二段土方开挖悬吊保护按以上顺序依次施工至悬吊保护完成施工准备冠梁上架设贝雷梁第一段土方开挖冠梁施工并达设计强度要求5.2.1在电力管线两侧架设贝雷梁，并与冠梁固接。5.2.2边开挖边悬吊保护的原则。两侧同时进行分段开挖管线下部土体，分段长度为1米，挖出第一段后，进行管线外混凝土块的破除，破除后，从管线下部穿入方木横梁，然后将方木横梁穿入贝雷梁下端弦杆上，并让横梁与贝雷梁固定（必要时可用千斤顶进行托起，注意上托力不得大于管线本身的抗拉力），在横梁上铺设木板，进行第一层管线的摆放，当要双层摆放时应当在第一层管线顶上增设木版，再继续进行第二层管线摆放。5.2.3进行管线摆放和悬吊梁质量的整体性检查，管线尽量对称摆放，确保管线和横梁与贝雷梁接触处牢固、可靠。5.2.4在贝雷梁顶上铺一层彩钢板或胶合板，保护下部管线不受暴晒和雨淋，亦可避免坠落杂物造成伤害。5.3 组织机构5.4 劳动力使用计划表5-1 劳动力使用计划表工种人数备注拼装工15人拼装完成后，即可转入其它施工。装吊工4人杂工8人进行管线的开挖及悬吊焊工2人固定拆装梁与冠梁，并上固定部吊筋。5.5 主要工程材料数量表表5-2 电力管线悬吊主要工程材料数量表名称规格数量备注方木100mm100mm 单根长L=1500mm0.6m340根贝雷梁单排单层非加强型28榀3m/榀彩钢板或胶合板1800mm1000mm7240块抗拉风杆或横向拉杆20 L=1500mm20根30m 注：该数量表为两处悬吊工程数量。5.6 主要工程机械数量表表5-3 主要工程机械数量表名称规格数量备注挖掘机EX300-3 1.0m31台吊车16t1台电焊机BX3002台5.7 施工计划贝雷梁在2天内拼装固定完成，悬吊管线每天10米，4天内完成电力管线悬吊。6、保证措施6.1安全、文明施工保证措施6.1.1贝雷梁在起吊前必须进行检查，经检查合格后方可起吊，并统一专人指挥起吊。6.1.2贝雷梁的固定螺栓及销子必须拧固完全，对局部接触处进行防锈处理。6.1.3严格按照1米长分段进行开挖，在段与段结口处，开挖宽度不得大于0.5米。6.1.4穿横梁时，需要用千斤顶协助，必须要特别注意安全，需要有统一指挥，统一行动，不得乱发指令。6.1.5现场施工人员必须佩带安全帽和胸牌，在开挖时对沟槽进行边坡支护处理。6.2管线监测保证措施6.2.1测点埋设测点采用在贝雷梁下部支撑管线横梁上做标识，标识点以不受破坏、不受施工影响、牢固、便于观测的原则进行布设，布设三个点，即中部和两端各一个。6.2.2监测方法沉降观测的方法和要求同地表沉降观测，高程控制网与地表沉降监测共用。水平位移采用全站仪进行。测量原理同水准测量。根据设计要求及现场情况，高程控制网按二级变形测量等级布设。水准基点布设在远离车站的地表，采用混凝土基本标石。工作基点与水准基点间设联系点标识点，用于工作基点与水准基点的检测，共同构成附合水准路线。观测频率根据现场实际情况而定，正常情况按两天一次进行，天气异常变化或者基坑进行大开挖时，可以一天一次。6.2.3施工对策6.2.3.1根据量测结果分析管线的受力情况，当监测结果超出警戒值时，查明原因，采取加固及加强支撑等措施确保管线安全。6.2.3.2通过现场视察及监测相结合，当监测结果超出警戒值较大范围时，及时报告，并停止施工，通知产权单位，会同相关单位共同制定处理措施。7、其它注意事项7.1在夏季高温时候，应在梁上敷设编织凉席，避免钢构件热膨胀过大，引起构件局部破坏，也可保证电力管线的外皮的老化。7.2安排专人对贝雷梁进行检查，发现问题及时维修，确保证悬吊用的贝雷梁安全可靠。7.3在进行其它施工时，要注意对贝雷梁的保护，上面不得堆放其它杂物，在贝雷梁处设置醒目的标志牌，施工机械作业必须远离2m以上。7.4主体结构施工前应对电力管线的位置进行放样并挖探坑，以确定其正确的位置，同时通知产权单位到现场，监督探坑开挖的深度及开挖方法，以确保安全。7.5悬吊保护施工前，施工单位编制安全预案，并将预案抄送产权单位，确定危机情况下最快捷的联系方式。8、应急预案8.1应急救援机构及职责针对施工过程中可能发生的突发情况，项目经理部特成立应急救援领导小组，做好充分的应急救援准备工作。8.1.1应急救援领导小组组 长：孔凡强副组长：唐培彤 李海生 邹超 组 员： 郑联伟 丁云章 胡正红 高桢 孙全海 陈宏立 王延行 李东海 彭江 张平应急救援领导小组下设办公室，办公室设在综合部，办公室主任：丁云章 电话： 成 员： 高桢 电话： 张伟 电话：8.1.2应急领导小组的主要职责（1）、负责事故现场的应急救援指挥。（2）、接到事故报告后立即启动应急预案，赶赴现场指挥，组织自救，视事故情况报119、120或报告产权单位请求救援，紧急疏散建筑物内及周边居民，并妥善安置，做好相关人员的安抚工作。（3）、掌握事故最新变化，了解最新动态，初步判断事故发生的原因，提出相应处置措施，协调各施工班组的力量进行救援。（4）、组织有关部门及人员负责保护事故现场，及时上报至郑州市轨道交通有限责任公司建设安全管理部等负有安全生产监督管理职责的部门。（5）、组织召开事故现场会，协助政府、轨道公司等有关单位、部门做好事故调查处理工作。（6）、有人员伤亡时，积极组织有关部门做好善后处理工作。（7）、组织有关部门进行应急救援的联合演练。（8）、派专人到路口接警、消防，救护人员到场后，全力做好救援配合工作。（9）、组织人员制定方案，尽快消除潜在的危险源，恢复生产。8.1.3应急抢险人员分工及职责（1）、救援指挥组： 组 长：孔凡强 电话：组员：唐培彤 电话： 李海生 电话： 邹超 电话： 职责：按预案分工组织抢险人员实施抢险。（2）、人员疏散抢救组： 组 长：李海生 电话：组 员：郑联伟 电话： 高桢 电话： 张平 电话： 张士忠 电话： 岳小龙 电话： 胡正红 电话： 彭江 电话： 汪忠武 电话： 应急配合班组及协作单位：郑州市市政工程总公司 人员疏散抢救组职责：按指挥组的方案实施事故现场人员疏散，现场人员抢救。（3）、抢险物资、后勤保障组：组 长：孙全海 电话： 组 员：罗先波 电话： 陈树胜（电工） 电话： 董红海 电话： 郭鹏伟（汽车司机） 电话：职责：负责抢险所需物资设备保障、后勤保障、电力保障。（4）、对外联络、伤员安置组： 组 长：唐培彤 电话：组 员：丁云章 电话： 张伟 电话： 卢延河 电话： 陈宏立 电话： 职责：事故发生后做好与有关产权单位抢险救援的接口工作及受伤人员的安置工作。8.2应急预防措施项目部在车站施工之前将积极联系产权单位，制定保护方案。管线保护方案将严格按照经监理工程师及业主批复的管线保护方案实施，施工中还将做到以下几点：8.2.1加强日常管线监控量测及基坑监控量测工作，及时收集管线及基坑变形数据，实时分析，加强监控，做到信息化施工，使基坑周边地面沉降始终处于受控状态，达到保护管线目的。8.2.2加强施工组织，合理、有序安排施工工序，及时采取技术措施确保基坑及管线安全。8.2.3施工过程中积极与管线产权单位建立联系，适时邀请他们进行管线保护方面的技术指导，确保管线安全。其相关具体的应急预案见专项施工现场管线抢险应急救援预案。