1、盾構施工場地布置方案盾構施工場地布置方案一、工程簡介錦萬區間盾構自錦泰廣場站東端盾構井組裝下井，自西向東掘進至萬家麗廣場西端盾構井吊出，區間左線長803.567m，右線長806.042m，計劃工期2.5個月。二、場地布置總體方案根據盾構掘進施工需要，施工場地主要需布置的設施為：（1）建時房屋一棟（含材料庫、配件庫、調度室等）（2）材料堆放場地（3）軌排加工場地（4）管片堆放場地（5）15t門吊（含相應吊車行走軌地梁）（6）碴坑（7）45t門吊（含相應吊車行走軌地梁）（8）攪拌站一套（含砂石料堆場、水泥及粉煤灰罐等）（9）變電房場地總體布置見附圖1，其中門衛及洗車槽續用車站施工已有設施。三、各項
2、主要施工設施布置方式根據盾構施工場地內各設施施工保用情況及功能需要，現將主要設施布置方式確定如下：（一）管片堆放場地根據盾構掘進進度要求，雙線隧道最高日進度以40m計，需用管片27環，現管片堆方場地規劃面積可存放管片數量為32環，滿足施工要求。（二）15t門吊（含相應吊車行走軌地梁）15t門吊主要用于吊放管片及其它小型機具（材料），沿車站縱軸線布置，軌長51.5m，行走區覆蓋盾構井、管片堆放場地及軌排加工場地。15t門吊行走軌梁根據門吊布置位置采用砼地梁。（1）荷載計算：根據門吊設計圖紙，門吊固定件自重44t，小車及荷載等活載計重25t，按活載移至端頭的最不利情況考慮（見圖3-1）：圖3-1
3、15t門吊荷載結構示意圖吊車件移至端頭時，對輕載產生的重載荷為（44*11.8）-（25*5.5）/23.6=16.2t，固單側重軌載荷載為44+25-16.2=52.8t。單側結構自重由兩個負載輪承重，以活載中線進行力矩平衡，重載輪持荷32.82t，輕載輪持荷19.98t。地梁所受均布荷載為鋼軌、軌枕及結構自重的總和，15t門吊行走軌采用43kg/m軌，鋼枕采用14槽鋼（延米質量17kg/m），間距50cm，鋼梁采用三拼I32a工字鋼（延米質量158.1g/m），均布線性荷載以213kg/m計。（2）砼梁砼地梁截面尺寸0.6*0.8m，采用C35砼，配筋見附圖2。由于砼地梁均為埋地結構，需要
4、驗算梁自身抗壓強度及其下土層是否有足夠承載力。鋼軌及砼梁應力擴散角均按45度計算，砼梁均布荷載以0.5KN/m計。砼梁承載強度15t門吊輪壓通過鋼軌傳遞至砼梁，43kg/m鋼軌截面參數為：軌高140mm，軌底寬114mm，砼梁延米受壓面面積114 mm2=F/S=（43kg*10）/114=3.77MPa=35MPa。滿足要求。地基承載強度車站頂板回填后，經夯實，承載力1MPa軌壓通過砼梁傳遞至期下地基，應力擴散角按45計，根據砼梁截面參數，地基受壓面面積S=（0.6+2*0.8）*=2.2*mm2=F/S=（462+3.36*1.88）*103/1128000=0.42MPa=1MPa。滿足
5、要求。（二）45t門吊（含相應吊車行走軌地梁）45t門吊主要用于盾構掘進出碴及吊運大塊物體，垂直車站縱軸線布置，軌長40.5m，行走區覆蓋碴坑長度。45t門吊行走軌梁根據位置分為鋼梁及砼梁兩種結構形式。根據45t門吊布置情況，東側行軌部分采用型鋼梁作為行軌地梁，總跨長18m，下設一個支墩，單跨長9m，整體結構為兩等跨連續梁，其余部分采用砼梁形式，截面尺寸0.6*1m。根據門吊設計圖紙及工作方式，現將門吊東側（靠碴坑側）稱為重載軌，門吊西側稱為輕載軌，輕載軌受力對鋼梁受力進行核算，重載軌對砼梁受力進行核算。45t門吊結構見圖3-2，門吊各部件自重見表3-1。圖3-2 45t門吊結構示意圖表3-1
6、 門吊各部件自重表各部件重（t）重量（t）與二號軌力臂與一號軌力臂電器：6.059.424.71大車：12.064.714.71配重：349.420司機室：3.099.420小車：38.125514.42門架：13.5（擬定）514.4240.595（擬定）4.714.71在未負載的情況下，小車移至懸壁端，對一號軌的力矩和為：M=F*L=（6.05*9.42+12、06*4.71+3、09*9.42+40.595*4.71）-(38.125*5+13.5*5)=76KN*m0故45t門吊在未負載的情況下，可實現自身平衡。在45t門吊工作時，負載情況為碴斗10t，碴車30t，根據力矩平衡原則，需
7、要增加的配重塊數量為M=（10+30）*5/9.42=21.23t廠家配送配重塊數量為34t，能滿足施工要求。（1）荷載計算 一號軌最大荷載最不利情況為為碴車自基坑底垂直起吊時，此時吊車全車重M=187.42t，一號軌負載計算時不考慮吊車懸臂的力矩影響，故門架重以軌距中線為重心線，根據力矩平衡，一號軌受力為：M=6.05*9.42+12.06*4.71+34*9.42+3.09*9.42+38.125*5.17+54.095*4.71+40*5.17）/9.42=119.095t二號軌荷載最不利情況為碴頭移懸臂傾倒碴土時受力，根據力矩平衡原則，二號軌受力為：M =（12.06*4.71+38.
8、125*14.42+13.5+14.2+40.595*4.71+9.42*4.71）/9.42=92.3t故鋼梁及砼梁最不利受力均在一號軌。（1）鋼梁鋼梁受最大荷載最不利情況為碴車自基坑底垂直起吊時，考慮雙輪不均勻持荷系數K=1.15，單輪持荷載m=119.095/2*1.15=68.5t。地梁所受均布荷載為鋼軌、軌枕及結構自重的總和，45t門吊行走軌采用43kg/m軌，鋼枕采用18b槽鋼（延米質量23kg/m），間距50cm，鋼梁采用雙拼H800bH型鋼，（延米質量210kg/m），均布線性荷載以320kg/m計。 結構受彎根據結構受力情況，重載輪單輪壓在跨中時，受最大彎矩（見圖3-3）。圖
9、3-3 結構最大彎矩受力圖結構受集中力為動荷載，均布力為集中荷載。F1=1.4*mg=959KNF2=1.2*mg=3.84KN/m荷載組合后，此時結構彎矩M=1952.01KN*m（見圖3-4）。圖3-4 結構彎矩圖鋼梁采用H型鋼雙拼制作，現選取單根H型鋼作為計算對象。工字鋼凈截面抵抗矩Wx=7290cm3。則：= M/W=976*103/7290=133.9MPa=235MPa (可)安全系數K=235/133.9=1.76，滿足要求。 結構受剪根據結構受力情況，鋼梁受到最大剪應力：Q=F1+F2*L/2=978KN，L為梁跨長。 取單根H型鋼作為計算對象Q/h1*d=489*103/（0
10、.844*0.016）=36.2MPa=0.6*=141MPa安全系數K=141/36.2=3.9，滿足要求。（2）砼梁鋼梁受最大荷載最不利情況為碴車自基坑底垂直起吊時，考慮雙輪不均勻持荷系數K=1.15，單輪持荷載m=119.095/2*1.15=68.5t。F1=1.4*mg=959KNF2=1.2*mg=3.84KN/m砼地梁截面尺寸0.6*1m，采用C35砼，配筋見附圖。由于砼地梁均為埋地結構，需要驗算梁自身抗強度及其下土層是否有足夠承載力。鋼軌及砼梁應力擴散角均為45度計算。砼梁承載強度45t門吊輪壓通過鋼軌傳遞至砼梁，43kg/m鋼軌截面參數為：軌高140mm，軌底寬114mm，按
11、45度擴散角計算，得砼受壓面面積S=140*2*114=31920mm2=F/S=（959+3.84*0.28）*103/31920=30MPa=35MPa。滿足要求。地基承載強度45t門吊軌砼梁底頂板范圍內回填土部分也采用三灰土進行回填，原地面部分地梁底部填20cm厚卵石層，以提高地基承載力，承載力1MPa軌壓通過砼梁傳遞至期下地基，根據砼梁截面參數，地基受壓面面積S=（280+1000*2）*600=1368000mm2=F/S=（959+3.84*2.28）*103/1368000=0.71MPa=1MPa。滿足要求。（3）砼墩由于45t門吊輪軸距大于鋼梁跨徑，故砼墩受最大正壓力FF=F
12、1+F2*9.9=959+3.84*9.9=997.02KNS=0.06m2（以鋼梁與砼墩接觸面積10%計）=F/S=997020/60000=16.62MPa=35MPa。滿足要求。（四）攪拌站攪拌站位于東端擴大段樓梯口邊緣，負一層中板設軒儲漿桶，用以臨時存儲砂漿，砂漿通過100管進入儲漿桶及砂漿罐。平均坡度0.65：1，滿足砂漿流動要求。（五）充電房充電房布置在主體結構底板，（六）機加工房及電工房機加工房布置在主體結構中板，具體位置可現場確定。（七）碴坑碴坑布置在排孔井東側，內凈空37.15*9m，計劃堆碴高度4m，碴坑滿容系數以0.9計，碴坑容量V=37.15*9*4*0.9=1204m3。盾構單線掘進進度指標400m/月，日進度9環/天，雙線成洞18環，共計27m，土方松散系數以1.4計，共計出碴量V=3.14*3.14*3.14*27*1.4=1170 m3。碴坑容量滿足施工要求。中國建筑第五工程局有限公司 7
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