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1无锡地铁3号线一期工程06标土建工程人行梯笼施工方案中铁十七局集团有限公司无锡地铁3号线工程土建施工06标项目经理部二Ｏ一六年八月21、编制依据《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社；《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中国建筑工业出版社；《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)中国建筑工业出版社；《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》中国建筑工业出版社；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011中国建筑工业出版社；《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)2、工程概况无锡地铁3号线一期土建工程06标全长3.018km，包含两车站（永乐东路站、金海里站）、三区间（靖海公园站～永乐东路站区间、永乐东路站～金海里站区间、金海里站～太湖花园站区间），合同造价4.397亿元，合同总工期39个月。永乐东路站为3号线第11个车站，位于永乐东路与长江北路交叉口东侧500m，站长209.9m，标准段宽19.7m，端头井宽25.4m，基坑开挖深度约16.5~18.8m（地面至底板垫层底）,车站设4个出入口(2号出入口预留),2组风亭；金海里站为3号线第12个车站，位于长江北路和缇香路交叉口。站长261.4m，标准段宽19.7m,端头井宽23.8m，基坑开挖深度约15.8~17.4m（地面至底板垫层底），车站设4个出入口和2组风亭。两个车站均为地下两层单柱双跨钢筋混凝土箱型框架结构，主体围护采用80cm厚地下连续墙,支撑采用混凝土支撑+钢支撑型式；附属围护采用SMW工法桩和钻孔灌注桩+旋喷桩围护，支撑全部采用钢支撑型式。33、人行梯笼方案选择为满足本标段施工工期、安全施工和质量要求，故在梯笼材质、结构、施工方案选择时，应充分考虑以下几点：1、笼体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；5、综合以上几点，人行梯笼，还必须符合《建筑施工安全检查标准》要求，要符合文明标化工地的有关标准。6、结合以上人行梯笼设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑、总结了我公司以往的梯笼施工经验，决定采用以下人行梯笼方案：选用规格为（3600mm×1700mm×2500mm）箱式深基坑施工行人安全B型梯笼。4、安装方案4.1施工前的准备工作1、梯笼挂钩安装及安装节数分析⑴金海里站金海里站场地平整后标高取+3.5m，挡土墙高度+4.1m，第一道混凝土支撑顶面标高取+2.7m，标准段底板顶部标高-11.16m，每节梯笼高度2.5m。为减少现场梯笼上口上下台阶节数，考虑梯笼入口通道与入口节门槛水平，即入口节梯笼顶部应与挡土墙墙面平齐。计算得知挡土墙顶面至底板顶面高度为44.1+11.16=15.26m，6节梯笼长度=2.5m×6=15m，故取安装6节梯笼满足要求，安装后梯笼底部距底板顶部0.26m，满足人行上下楼梯要求。⑵永乐东路站永乐东站场地平整后标高取+3.6m，挡土墙高度+4.2m，第一道混凝土支撑顶面标高取+3.05m，标准段底板顶部标高-11.7m，每节梯笼高度2.5m。梯笼入口通道与入口节门槛通过上下楼梯连接，计算得知挡土墙顶面至底板顶面高度为4.2+11.7=15.9m，6节梯笼长度=2.5m×6=15m，考虑提笼底部与底板顶面预留20cm间隙，梯笼入口通道与入口节门槛处设3三节踏步连接，故取安装6节梯笼满足要求。2、材料及预埋件准备⑴第一道混凝土支撑上预埋两排600mm×300mm×10mm预埋钢板用于热轧工字钢限位，预埋钢板边距3300mm，内侧钢板边紧贴圈梁内边，钢板位置详见图4-1混凝土支撑上预埋钢板示意图。图4-1混凝土支撑上预埋钢板示意图5⑵本标段梯笼安装采用热轧工字钢32a作为梯笼的悬挂构件，梯笼安装前，工字钢应进行可靠点焊连接。⑶根据本标段两车站基坑开挖深度，需提前准备规格为（3600mm×1700mm×2500mm）箱式深基坑施工行人安全B型梯笼6节、30mΦ48钢管扶手及相应铁质楼梯踏步就位。3、施工前准备⑴在混凝土支撑预埋钢板上画出工字钢放置位置，将焊接完成的热轧工字钢32a放至指定位置。⑵将长度为300mm的⌽32圆钢从中部弯折90°，成“7”字形，钢筋一端焊在预埋支撑钢板上，另一端与工字钢边焊接，用于限制工字钢位移。工字钢限位装置节点详图见图4-2。图4-2工字钢限位装置节点详图⑶工字钢放置、定位完成后，根据基坑开挖深度及工字钢放置的平面位置计算出梯笼外侧角铁上挂钩焊接位置，焊接梯笼挂钩，梯笼挂钩节点详图见图4-3。⑷考虑梯笼吊入基坑后梯笼顶部护栏焊接危险性较大，故在吊装之前应在入口笼顶部焊接高度为1.2m的钢管护栏。6图4-3梯笼挂钩节点详图⑸梯笼安装前应对安装人员进行安全技术的培训，对质量及安全防护要求详细交底。⑹安装班组人员要有明确的分工，确定指挥人员，设置安全警戒区，挂设安全标志，并派监护人员排除作业障碍。⑺根据设计基坑开挖深度核对相应踏步数量。4.2安装作业前检查的内容包括⑴箱式笼体的成套性和完好性⑵提升机构是否完整良好。⑶工字钢长度、质量是否符合要求。⑷第一道混凝土支撑上预埋钢板施工质量及位置是否正确。⑸必备的各种安全装置是否具备和性能是否可靠。4.3梯笼安装1、安装出口节（从下至上第一节）⑴本标段梯笼安装采用先在地面进行拼装、连接，然后整体吊装（6节梯笼整体质量约7.2t，总高度2.5m×6=15m，使用25T吊车满足要求），利用在入口节（从上到下第一节）梯笼上焊接的挂钩架设在工字钢上的方法施工，首先在7地面平整处安装人行出口标准节（从下至上第一节）。⑵将出口标准节吊装在木方垫层上（出口向外），校准好水平，保证出口标准节安装好后的垂直度在千分之一之内。2、安装标准节⑴对标准节固定螺孔进行清理，确保螺孔与螺栓直径相配。⑵采用25t以上吊机进行吊装，吊装时注意标准节内踏步走向要与出口节踏步走向一致，标准节吊装就位后安装螺栓并使螺栓呈现放松状态，以利校正与安装，校正后紧固所有螺栓。依次循环，直至完成。3、安装入口节（从上至下第一节）⑴入口节吊装时注意安全门开启方向。⑵入口节安装方法同标准节。4、梯笼吊装使用25t吊车将梯笼整体吊起，根据之前确定位置，精确地将梯笼挂钩挂在两侧工字钢上。5、安装入口通道⑴入口通道与入口节门槛尽量保持水平。⑵入口通道采用8#槽钢+1mm厚防滑钢板铺设，槽钢一端架立在挡土墙上，另一端在梯笼角钢上焊接牛腿架立。⑶入口通道安装完成后两边采用Φ48mm钢管搭设1.2m高防护栏杆。6、梯笼使用过程中需随挖土深度进行加节，加节过程同安装程序。5、安全与维护1、梯笼内需安装24v安全电源照明行灯。2、定期对梯笼连接螺栓进行维护，如发现松动及时进行紧固。83、定期对梯笼对垂直度进行测量，如发现倾斜及时进行校正。6、梯笼拆除安全技术措施1、拆除前，全面检查拟拆梯笼，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准作业。2、拆除时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。3、拆除的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。7、安装示意图以金海里站标准段底板顶面以上梯笼安装为例。1、梯笼安装平面示意图见图7-1。图7-1金海里站标准段梯笼安装平面示意图。92、梯笼安装立面图见图7-2。图7-2金海里站标准段梯笼安装立面图108、梯笼受力计算书8.1梯笼自重及人行荷载作用下工字钢受力验算⑴.梯笼自重力（按最不利因素考虑：6节梯笼全部安装）梯笼自重力4.8kN/m；梯笼的总自重Nq=4.8×15=72kN；⑵.人行荷载考虑20人同时在梯笼内行走，每人重量取70Kg，故人行荷载总重N人=20×70×10×10-3KN=14KN则N总=72+14=86KN⑶荷载分析如下图所示，本工程梯笼使用挂铁挂在两侧工字钢上，故每侧工字钢承受梯笼自重及人行荷载的1/2，由图可知，每2根工字钢受挂铁处两集中作用力作用，作用力大小为梯笼自重及人行荷载的1/4，简化力学模型后，将工字钢两端视作固定端，绘制相应工字钢截面在作用力下的剪力及弯矩图。11⑷力学模型如下图如图示，P1=P2=86/4=30.5KN绘制相应的剪力图、弯矩图①抗剪应力验算工字钢受力剪力图根据力学知识，图示剪力值最大值P=P1=P2=30.5KN由剪力计算公式Vmax=fAVmax为截面所能承受的剪力最大值f为型钢抗拉强度标准值A为型钢截面积查表得知对于32a工字钢，f=215N/mm2,A=67.16cm2Vmax=215N/mm2×67.16×10-4m2=1444KN本工程图示最大剪力值为30.5KNVmax=1444KN②抗弯应力验算32a工字钢受力弯矩图12由力学知识计算:工字钢受力弯矩至最大处W=30.5KN×3.15=96.1KN▪m由弯矩计算公式Mmax=WfVmax为截面所能承受的剪力最大值f为型钢抗拉强度标准值W为32a工字钢惯性矩查表得知对于32a工字钢，f=215N/mm2,W=692cm3故：Mmax=Wf=692cm3×215N/mm2=148.78KN▪m本工程32a工字钢所受最大弯矩至为96.1KN▪mMmax=148.78KN▪m综上所述，本工程选用32a工字钢可满足梯笼竖向承载力相关要求。