给水管悬吊保护方案

乌鲁木齐轨道交通一号线工程铁路局站****二期D500给水管道悬吊保护方案编制：日期审核：日期审批：日期中铁*局集团有限公司******轨道交通*号线工程**标段项目经理部二〇一六年三月新疆.乌鲁木齐目录1、编制依据.................................................................................................................32、工程概况.................................................................................................................32.1既有管道概况..................................................................................................32.2悬吊保护措施概况..........................................................................................33、总体方案.................................................................................................................43.1贝雷梁悬吊方案..............................................................................................43.2必要性分析......................................................................................................73.3可行性分析......................................................................................................73.4贝雷梁悬吊验算论证......................................................................................74、贝雷梁施工要点.....................................................................................................84.1贝雷梁施工顺序..............................................................................................84.2贝雷梁施工方法..............................................................................................94.3贝雷梁安装要点............................................................................................105、安全控制措施.......................................................................................................105.1安全注意事项................................................................................................105.2施工监测........................................................................................................116、应急预案...............................................................................................................126.1突发事件处理原则........................................................................................126.2应急领导小组................................................................................................126.3应急响应........................................................................................................136.4处置................................................................................................................137、现场实例...............................................................................................................13铁路局站二期D500给水管道悬吊保护方案1、编制依据（1）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；（2）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2012；（3）《钢结构设计规范》GB50017-2014；（4）《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》GB50652-2011；（5）国家及现行相关规范及规程。2、工程概况2.1既有管道概况乌鲁木齐市轨道交通1号线铁路局站二期主体结构范围既有一根DN500给水管道横跨基坑，为保证车站主体结构施工的顺利进行，结合现场实际情况，采用换管悬吊保护的方式，以确保车站主体结构的工期目标。既有DN500给水管跨度24.3m、管道埋深1.8m，材质为铸铁。具体如下图所示：图1既有管道平面布置图2.2悬吊保护措施概况新建悬吊管道采用厚度12mm的DN500无缝钢管，单节长度为8m，接缝采用无缝焊接。悬吊管道的长度27m，主体结构两侧设检查井及阀门作为检查及应急开关。悬吊梁采用三榀贝雷梁拼装成为整体，吊筋采用10mm圆钢，托架槽钢采用10号槽钢，吊筋与托架之间采用螺栓连接。具体平面位置如下图：图2新建管道平面布置图3、总体方案3.1贝雷梁悬吊方案3.1.1贝雷梁简介贝雷梁是以形成一定单元的钢架，拼接组装成很多构件、设备，长宽尺寸为3m×1.5m，以花窗为连接构件，用螺栓固定。用途主要是架设迅速，机动性强。特点是贝雷梁方便快捷，在很多跨基坑中，为构筑物提供前提条件，增加施工的快捷与方便。图3贝雷梁桁架图3.1.2贝雷梁构造贝雷片由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成，上下弦杆的端部有阴阳接头，接头上有杵架连接销孔。贝雷片的弦杆由两根10号槽钢(背靠背)组合而成，在下弦杆上，焊有多块带圆孔的钢板，在上、下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓孔，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔，其中间的两个孔是供双排或多排桁架同节间连接用的。靠两端的两个孔是跨节间连接用的。在下弦杆上，设有4块横梁垫板，其上方有凸榫，用以固定横梁在平面上的位置，在下弦杆的端部槽钢腹板上还设有两个椭圆孔，供连接抗风拉杆使用。贝雷片竖杆均用8#工字钢制成，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，它是供横梁夹具固定横梁使用的。贝雷片的材料为16Mn，每片架重270kg。3.1.3贝雷梁参数贝雷梁其桁节用16锰钢，销子采用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X型，16锰钢拉应力、压应力及弯应力为1.3×210=273MPa；剪应力为1.3×160=208MPa。3.1.4方案一：采用贝雷梁+吊杆悬吊（1）悬吊梁采用三榀九组贝雷梁拼装而成，悬吊梁长度为27米，悬吊跨度24.3米；（2）采用两组贝雷梁拼装后将给水管道置于两组贝雷梁中间；（3）为防止管道位移，采用10mm圆钢弯制管箍，与底部槽钢托架焊接牢固；（4）悬吊两侧检查井内分别设置给水开关阀门。图4新建悬吊管道纵剖面图图5新建悬吊管道横剖面图3.1.5方案二：采用贝雷梁+托架悬吊（1）悬吊梁采用三榀九组贝雷梁拼装而成，悬吊梁长度为27米，悬吊跨度24.3米；（2）悬吊吊杆采用10mm圆钢，吊杆长度为1.3米，间距0.5米，底部与托架槽钢采用螺栓连接；（3）底托架采用10号槽钢，间距0.5米，底托设置楔形垫块固定管道；（4）给水管两侧与贝雷梁采用5*10cm的方木施做缓冲装置，防止刚性碰撞；（5）悬吊两侧分别设置检查井及开关阀门。图6新建悬吊管道纵剖面图图7新建悬吊管道横剖面图经方案必选，考虑采用更加安全稳妥的方案一，做为下一步实施方案。3.2必要性分析铁路局站作为1号线北段开通段的节点性工程，工程施工周期较长，截至目前已于北段唯一剩余车站，工期迫切。根据建设单位一级节点要求，铁路局站二期主体结构工程要求2016年9月30日完成封顶，结合项目部倒排工期，要求在3月15日前必须完成D500给水管道的迁改施工。截至目前，工程施工已开始基坑开挖作业，由于给水管道的影响无法展开施工。如仍按照原迁改方案实施，已无法满足本车站工程施工工期要求，结合轨道交通一级节点计划，以保1号线开通工期为重中之重，经各方多次讨论，采用悬吊保护方案必要。3.3可行性分析经各方会议讨论研究，选用贝雷梁悬吊保护方案稳妥，贝雷梁具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点，其构件轻巧，拆装方便，适应性强，用简单的工具和人力就能迅速建成，即可满足本工程紧迫性的要求。3.4贝雷梁悬吊验算论证3.4.1在给水管悬吊保护中，需要计算论证的是：（1）贝雷梁容许内力是否满足要求；（2）是否满足挠度要求。3.4.2给水管计算（1）贝雷梁内力验算。①计算论证计算中支撑或悬吊构件自重荷载主要考虑贝雷架工字钢和丝杠的重量；在分析管线及管道对贝雷架的悬吊荷载时，为安全起见，忽略两端土体对管道的约束作用，悬吊荷载按管道的完全自重考虑。贝雷架选取标准构件组装,计算中按简支桁架结构考虑，被悬吊上方贝雷架密排，悬吊间距0.5m。具体模型如下：②荷载计算贝雷梁自重3.6KN/m,为均布荷载；给水管自重（管+水）线重：5KN/m，跨度取24m。③贝雷梁内力分析由简支梁受力分析可知，中间支座处为贝雷梁弯矩最大处，中间支座处为剪力最大处，分别对该两处进行弯矩和剪力进行计算。跨中弯矩：Mmax=ql2/8=8.6*242/8=619.2KN.M支座处剪力：Qmax=ql/2=8.6*24/2=103.2KN查《装配式公路钢桥使用手册》可知：贝雷架W=15398.3cm3，I=1154868.8cm4容许内力为：弯矩M=3375.0KN.M，剪力Q=490.5KN。由此可知贝雷梁内力满足要求。④贝雷梁挠度计算Wmax=5qL4/384EI=（5×8.6×103×244）/(384×2.06×1011×1154868.8×10-6)=1.56cm满足工程要求。（3）结论从计算结果来看，贝雷梁内力小于其容许内力；给水管挠度较小，满足施工需要。4、贝雷