1、無錫地鐵3號線一期工程06標土建工程人行梯籠施工方案中鐵十七局集團有限公司無錫地鐵3號線工程土建施工06標項目經(jīng)理部二一六年八月1、編制依據(jù)建筑施工手冊第四版中國建筑工業(yè)出版社;鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003)中國建筑工業(yè)出版社;建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2012)中國建筑工業(yè)出版社;建筑施工腳手架實用手冊(含垂直運輸設施)中國建筑工業(yè)出版社;建筑施工安全檢查標準JGJ59-2011中國建筑工業(yè)出版社;建筑施工計算手冊江正榮著中國建筑工業(yè)出版社;建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50007-2011)2、工程概況無錫地鐵3號線一期土建工程06標全長3.018km,包含兩車站(永樂東
2、路站、金海里站)、三區(qū)間(靖海公園站永樂東路站區(qū)間、永樂東路站金海里站區(qū)間、金海里站太湖花園站區(qū)間),合同造價4.397億元,合同總工期39個月。永樂東路站為3號線第11個車站,位于永樂東路與長江北路交叉口東側500m,站長209.9m,標準段寬19.7m,端頭井寬25.4m,基坑開挖深度約16.518.8m(地面至底板墊層底),車站設4個出入口(2號出入口預留),2組風亭;金海里站為3號線第12個車站,位于長江北路和緹香路交叉口。站長261.4m,標準段寬19.7m,端頭井寬23.8m,基坑開挖深度約15.817.4m(地面至底板墊層底),車站設4個出入口和2組風亭。兩個車站均為地下兩層單柱
3、雙跨鋼筋混凝土箱型框架結構,主體圍護采用80cm厚地下連續(xù)墻,支撐采用混凝土支撐+鋼支撐型式;附屬圍護采用SMW工法樁和鉆孔灌注樁+旋噴樁圍護,支撐全部采用鋼支撐型式。3、人行梯籠方案選擇為滿足本標段施工工期、安全施工和質量要求,故在梯籠材質、結構、施工方案選擇時,應充分考慮以下幾點:1、籠體的結構設計,力求做到結構要安全可靠,造價經(jīng)濟合理。2、在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內,能夠充分滿足預期的安全性和耐久性。3、選用材料時,力求做到常見通用、可周轉利用,便于保養(yǎng)維修。4、結構選型時,力求做到受力明確,構造措施到位,升降搭拆方便,便于檢查驗收;5、綜合以上幾點,人行梯籠,還必須符合建筑施工安
4、全檢查標準要求,要符合文明標化工地的有關標準。6、結合以上人行梯籠設計原則,同時結合本工程的實際情況,綜合考慮、總結了我公司以往的梯籠施工經(jīng)驗,決定采用以下人行梯籠方案:選用規(guī)格為(3600mm1700mm2500mm)箱式深基坑施工行人安全B型梯籠。4、安裝方案4.1施工前的準備工作1、梯籠掛鉤安裝及安裝節(jié)數(shù)分析xx海里站金海里站場地平整后標高取+3.5m,擋土墻高度+4.1m,第一道混凝土支撐頂面標高取+2.7m,標準段底板頂部標高-11.16m,每節(jié)梯籠高度2.5m。為減少現(xiàn)場梯籠上口上下臺階節(jié)數(shù),考慮梯籠入口通道與入口節(jié)門檻水平,即入口節(jié)梯籠頂部應與擋土墻墻面平齊。計算得知擋土墻頂面至
5、底板頂面高度為4.1+11.16=15.26m,6節(jié)梯籠長度=2.5m6=15m,故取安裝6節(jié)梯籠滿足要求,安裝后梯籠底部距底板頂部0.26m,滿足人行上下樓梯要求。xxxx站永樂東站場地平整后標高取+3.6m,擋土墻高度+4.2m,第一道混凝土支撐頂面標高取+3.05m,標準段底板頂部標高-11.7m,每節(jié)梯籠高度2.5m。梯籠入口通道與入口節(jié)門檻通過上下樓梯連接,計算得知擋土墻頂面至底板頂面高度為4.2+11.7=15.9m,6節(jié)梯籠長度=2.5m6=15m,考慮提籠底部與底板頂面預留20cm間隙,梯籠入口通道與入口節(jié)門檻處設3三節(jié)踏步連接,故取安裝6節(jié)梯籠滿足要求。2、材料及預埋件準備第
6、一道混凝土支撐上預埋兩排600mm300mm10mm預埋鋼板用于熱軋工字鋼限位,預埋鋼板邊距3300mm,內側鋼板邊緊貼圈梁內邊,鋼板位置詳見圖4-1混凝土支撐上預埋鋼板示意圖。圖4-1混凝土支撐上預埋鋼板示意圖本標段梯籠安裝采用熱軋工字鋼32a作為梯籠的懸掛構件,梯籠安裝前,工字鋼應進行可靠點焊連接。根據(jù)本標段兩車站基坑開挖深度,需提前準備規(guī)格為(3600mm1700mm2500mm)箱式深基坑施工行人安全B型梯籠6節(jié)、30m48鋼管扶手及相應鐵質樓梯踏步就位。3、施工前準備在混凝土支撐預埋鋼板上畫出工字鋼放置位置,將焊接完成的熱軋工字鋼32a放至指定位置。將長度為300mm的?32圓鋼從中
7、部彎折90,成“7”字形,鋼筋一端焊在預埋支撐鋼板上,另一端與工字鋼邊焊接,用于限制工字鋼位移。工字鋼限位裝置節(jié)點詳圖見圖4-2。圖4-2工字鋼限位裝置節(jié)點詳圖工字鋼放置、定位完成后,根據(jù)基坑開挖深度及工字鋼放置的平面位置計算出梯籠外側角鐵上掛鉤焊接位置,焊接梯籠掛鉤,梯籠掛鉤節(jié)點詳圖見圖4-3。考慮梯籠吊入基坑后梯籠頂部護欄焊接危險性較大,故在吊裝之前應在入口籠頂部焊接高度為1.2m的鋼管護欄。圖4-3梯籠掛鉤節(jié)點詳圖梯籠安裝前應對安裝人員進行安全技術的培訓,對質量及安全防護要求詳細交底。安裝班組人員要有明確的分工,確定指揮人員,設置安全警戒區(qū),掛設安全標志,并派監(jiān)護人員排除作業(yè)障礙。根據(jù)設
8、計基坑開挖深度核對相應踏步數(shù)量。4.2安裝作業(yè)前檢查的內容包括箱式籠體的成套性和完好性提升機構是否完整良好。工字鋼xx、質量是否符合要求。第一道混凝土支撐上預埋鋼板施工質量及位置是否正確。必備的各種安全裝置是否具備和性能是否可靠。4.3梯籠安裝1、安裝出口節(jié)(從下至上第一節(jié))本標段梯籠安裝采用先在地面進行拼裝、連接,然后整體吊裝(6節(jié)梯籠整體質量約7.2t,總高度2.5m6=15m,使用25T吊車滿足要求),利用在入口節(jié)(從上到下第一節(jié))梯籠上焊接的掛鉤架設在工字鋼上的方法施工,首先在地面平整處安裝人行出口標準節(jié)(從下至上第一節(jié))。將出口標準節(jié)吊裝在木方墊層上(出口向外),校準好水平,保證出口
9、標準節(jié)安裝好后的垂直度在千分之一之內。2、安裝標準節(jié)對標準節(jié)固定螺孔進行清理,確保螺孔與螺栓直徑相配。采用25t以上吊機進行吊裝,吊裝時注意標準節(jié)內踏步走向要與出口節(jié)踏步走向一致,標準節(jié)吊裝就位后安裝螺栓并使螺栓呈現(xiàn)放松狀態(tài),以利校正與安裝,校正后緊固所有螺栓。依次循環(huán),直至完成。3、安裝入口節(jié)(從上至下第一節(jié))xx節(jié)吊裝時注意安全門開啟方向。xx節(jié)安裝方法同標準節(jié)。4、梯籠吊裝使用25t吊車將梯籠整體吊起,根據(jù)之前確定位置,精確地將梯籠掛鉤掛在兩側工字鋼上。5、安裝入口通道xx通道與xx節(jié)門檻盡量保持水平。入口通道采用8#槽鋼+1mm厚防滑鋼板鋪設,槽鋼一端架立在擋土墻上,另一端在梯籠角鋼上
10、焊接牛腿架立。入口通道安裝完成后兩邊采用48mm鋼管搭設1.2m高防護欄桿。6、梯籠使用過程中需隨挖土深度進行加節(jié),加節(jié)過程同安裝程序。5、安全與維護1、梯籠內需安裝24v安全電源照明行燈。2、定期對梯籠連接螺栓進行維護,如發(fā)現(xiàn)松動及時進行緊固。3、定期對梯籠對垂直度進行測量,如發(fā)現(xiàn)傾斜及時進行校正。6、梯籠拆除安全技術措施1、拆除前,全面檢查擬拆梯籠,根據(jù)檢查結果,擬訂出作業(yè)計劃,報請批準,進行技術交底后才準作業(yè)。2、拆除時應劃分作業(yè)區(qū),周圍設繩綁圍欄或豎立警戒標志,地面應設專人指揮,禁止非作業(yè)人員進入。3、拆除的高處作業(yè)人員應戴安全帽、系安全帶、扎裹腿、穿軟底防滑鞋。7、安裝示意圖以金海里
11、站標準段底板頂面以上梯籠安裝為例。1、梯籠安裝平面示意圖見圖7-1。圖7-1金海里站標準段梯籠安裝平面示意圖。2、梯籠安裝立面圖見圖7-2。圖7-2xx海里站標準段梯籠安裝立面圖8、梯籠受力計算書8.1梯籠自重及人行荷載作用下工字鋼受力驗算.梯籠自重力(按最不利因素考慮:6節(jié)梯籠全部安裝)梯籠自重力4.8kN/m;梯籠的總自重Nq=4.815=72 kN;.人行荷載考慮20人同時在梯籠內行走,每人重量取70Kg,故人行荷載總重N人=20701010-3KN=14 KN 則N總=72+14=86KN荷載分析如下圖所示,本工程梯籠使用掛鐵掛在兩側工字鋼上,故每側工字鋼承受梯籠自重及人行荷載的1/2
12、,由圖可知,每2根工字鋼受掛鐵處兩集中作用力作用,作用力大小為梯籠自重及人行荷載的1/4,簡化力學模型后,將工字鋼兩端視作固定端,繪制相應工字鋼截面在作用力下的剪力及彎矩圖。力學模型如下圖如圖示,繪制相應的剪力圖、彎矩圖抗剪應力驗算工字鋼受力剪力圖根據(jù)力學知識,圖示剪力值最大值P=P1=P2=30.5KN 由剪力計算公式 Vmax=fA Vmax為截面所能承受的剪力最大值 f 為型鋼抗拉強度標準值 A 為型鋼截面積查表得知對于32a工字鋼,f=215N/mm2,A=67.16cm2 Vmax=215N/mm267.1610-4m2=1444KN本工程圖示最大剪力值為30.5KN Vmax=1444KN抗彎應力驗算32a工字鋼受力彎矩圖由力學知識計算:工字鋼受力彎矩至最大處W=30.5KN3.15=96.1KN?m由彎矩計算公式Mmax=WfVmax為截面所能承受的剪力最大值 f 為型鋼抗拉強度標準值 W 為32a工字鋼慣性矩查表得知對于32a工字鋼,f=215N/mm2,W=692cm3故:Mmax=Wf=692cm3215N/mm2=148.78KN?m本工程32a工字鋼所受最大彎矩至為96.1KN?m Mmax=148.78KN?m綜上所述,本工程選用32a工字鋼可滿足梯籠豎向承載力相關要求。