盾构区间暗挖风道龙门架施工方案

目录1工程概况...................................................................................................................................22龙门架构成.................................................................................................................................22.1龙门架结构简介..............................................................................................................22.2材料构成.........................................................................................................................22.3龙门架受力检算..............................................................................................................33龙门架安装和拆除.....................................................................................................................63.1龙门架安装..........................................................................................................................63.2龙门架拆除施工..................................................................................................................73.3龙门架施工工期..................................................................................................................74龙门架施工安全措施...............................................................................................................74.1组织准备..............................................................................................................................74.2安装拆除安全措施..............................................................................................................84.3施工安全保证措施............................................................................................................91工程概况南法信站～石门站区间风井工程为地铁附属工程，所处里程为39+924.037，风井位于府前西街南侧约33米，距七分干渠西岸约7米，风井现状地面为树林，地面标高约为27.96米，风井尺寸为13.1×6.6米，实际布置为5.4×6米、5.4×5.6米两个的矩形断面，中间为0.3m厚的中隔墙，结构底板深约23.67米，中间风道及风井施工物料提升采用龙门架系统。2龙门架构成2.1龙门架结构简介南法信站～石门站区间中间风道风井龙门架高度为9.5m，长度22.43m。共设置2台电动葫芦跑道，物料提升高度26m。龙门架地面上基础采用1000×1000×1500mm独立的钢筋混泥土基础，顶部横梁4根，长度每根为12.7m，纵梁两根，长度每根为23m。龙门架立柱采用φ350螺旋钢管,壁厚12mm。钢管与钢管、基座、顶横梁之间通过电焊焊接相连。电动葫芦行走大梁共2根，I45b工字钢，长度为23m,行走大梁通过连接钢板与顶横梁相连，顶横梁为4根I45b工字钢，长度为12.7m.龙门架顶棚采用圆弧形彩钢板，顶棚支架采用5cm×5cm方型钢管，高度1m。龙门架图如图1～5所示（附后）。2.2材料构成龙门架主要材料如表1所示。龙门架主要材料一览表表1序号名称材料规格长度数量备注1立柱Q235钢管φ350×129.5m2根2立柱Q235钢管φ350×129.5m2根3立柱Q235钢管φ426×139.5m2根4立柱Q235钢管φ426×139.5m2根5电动葫芦行走大梁工字钢Ⅰ45b46m2根6支撑横梁工字钢Ⅰ45b51.2m4根7屋面支撑纵梁工字钢Ⅰ2025.5m2根8屋面板镀锌钢板δ1.5mm200m29屋架角钢∠30×30×390m10屋架角钢∠100×100×1060m11屋架连接杆钢管φ50×3.5138m12立柱间连接横梁、斜支撑角钢∠125×80×10560m13砼基础钢筋螺纹钢Φ221.5m64根14砼基础钢筋Q235圆钢φ123.664根15连接钢板Q235钢板δ2010.7m216加劲肋板Q235钢板δ1016.2m217混凝土C2013.5m318电动葫芦HC082－32M2台19电闸箱2台套20爬梯2个2.3龙门架受力检算该龙门架采用型钢组装而成的整体框架结构，本结构为专为施工设计，为准确掌握该架体的性能，在其安装和使用之前对该龙门架施工设计进行受力检算。（1）检算内容主要检算内容包括“龙门架横梁结构、电动葫芦行走大梁、龙门架立柱”三个方面的内容。对于该龙门架各检算部位受力状态取所有的电动葫芦满载，并且同时布置在结构受力最不利部位。（2）检算步骤1）龙门架横梁受力检算检算项目：受弯性能和受剪性能。①受力分析取如图示的受力结构进行计算，所取的该结构图式为最不稳定结构即两个土斗的满荷载同时作用在同一横梁上。作用在横梁上的荷载组成：电葫芦自重850kg；土斗1.2米×1.2米×1.5米的自重1100kg；土内的土的自重为3024kg；吊钩、梁自重为256kg；总计5230kg=52.3KN计算后作出横梁受力M图、Q图如图6所示。52.3KN52.3KN52.3KN52.3KNM图Q图52.3KNBABA52.3KN4.73M3M4.73M247.4KN·M52.3KN52.3KN52.3KN52.3KNM图Q图52.3KNBABA52.3KN4.73M3M4.73M247.4KN·M图6横梁受力计算图通过计算可以得出Mmax=247.4KN·M；Qmax=52.3KN②结构材料性能检算施工设计采用A3钢，用一根I45b工字钢。查阅型钢表得到：A=111.446cm2,W=1500cm3。查材料力学得到A3钢容许抗弯强度[fw]=215MPa；容许抗剪强度[fv]=125MPa。ƒv=N/A=52.3×103/11144.6=4.69Mpa＜[fv]（安全）ƒw=M/W=247.4KN·m/1500cm3=164.9Mpa[fw](安全)经检算，该横梁的受力满足施工的安全要求。由于受力分析所取的为最不利的受力结构，所以该龙门架的其他横梁可以满足施工的安全要求。2）行走大梁检算，本计算取梁跨度最大7.8米段进行验算。①内力计算取如图示的受力结构进行计算，所取的该结构图式为最不稳定结构即7.8米段处。计算后作出M图、Q图如图7所示。ABAB52.3KN52.3KN52.3KNM图Q图3.93.9203.97KN·MABAB52.3KN52.3KN52.3KNM图Q图3.93.9203.97KN·M图7行走大梁受力计算图所以，Mmax=203.97KN·m；Qmax=52.3KN②结构材料检算施工设计采用A3钢，用通长I45b的工字钢。查材料力学得到A3钢容许抗弯强度[fw]=215MPa；容许抗剪强度[fv]=125MPa。A=111.446cm2,W=1500cm3。ƒv=N/A=52.3×103/11144.6=4.69Mpa＜[fv]（安全）ƒw=M/W=203.97KN·m/1500cm3=135.98Mpa[fw](安全)经检算，该大梁的受力满足施工的安全要求。由于受力分析所取的为最不利的受力结构，所以该龙门架的其他大梁可以满足施工的安全要求。3）立柱检算根据平面布置图，在中间9.5米高的立柱受到的压力最大，以此作为受力分析的对象。104.6KN该立柱采用细长杆理论进行分析计算，取Φ350，t=12的钢管计算。iL/，AIi/对于该结构，0.2，12042221ddi得到：λ=2×9.5×1000/120=158.3符合欧拉公式的计算条件。根据细长比和结构形式，查材料力学得到稳定系数282.0。设计施工采用φ350的A3螺旋钢管，材料的容许抗压强度fa=215MPa。利用欧拉公式计算，KNNMAX129282.07.2123215Nmax=104.6＜129KN（安全）经检算，该立柱的受力满足施工的安全要求。由于受力分析所取的为最不利的受力结构，所以该龙门架的其他立柱可以满足施工的安全要求。这样，该龙门架满足承载力要求，可以使用。3龙门架安装和拆除3.1龙门架安装（1）基础处理。因该竖井位于杂填土内，且地下水位较高，施工竖井的施工工序与一般竖井的有所不同，具体是先将进行降水处理,然后进行杂填土的清理，直至到原状土。1）在原状土层中对应龙门架每个立柱的位置向下开挖1000×1000×1500mm（长×宽×深）的坑，然后在坑内预埋4根φ25主筋的钢筋笼浇注C20混凝土。最后预埋龙门架立柱基础脚板600×600×20。坑底土层及基柱的技术要求如下：①土层压实后的承载力，应不小于80kPa；②基础表面应平整，水平度偏差不大于10mm。③钢筋混凝土结构施工严格按照钢筋混凝土相关技术及质量规范进行。2）向上回填并压实龙门架范围内土，要求回填土进行逐层压实。（2）龙门架立柱及上部结构吊装。龙门架部件安装顺序：立柱→边横梁→行走大梁→中横梁→电动葫芦及其配件安装顶棚的顺序进行吊装。吊装采用人工配合两台16T吊车进行，随着吊装的进行将龙门架结构各部件连接好。龙门架吊装技术要求：1）基础垫层强度已经达到要求。2）吊装过程中有测量人员现场检查安装尺寸及垂直度。3）吊装过程中有专业质检员检查安装质量。4）架体安装的垂直偏差，最大不应超过架体高度的1.5‰；5）龙门架截面内两对角线长度公差不得超过最大边长的3‰；6）行走大梁接点截面错位不大于1.5mm；7）提升机应有产品标牌，标明额定起重量，最大提升速度、最大架设高度、制造单位、产品编号及出厂日期。8）电葫芦行走小轮与导轨的安装间隙，应控制在5～10mm以内。9）提升机吊篮与架体的涂色应有明显区别。10）提升机出厂前，按规定进行检验，并附产品合格证。11）提升机在安装完毕后，必须经正式验收，符合要求后方可投入使用。12）龙门架安装完成后使用之前应进行检验：①金属结构有无开焊和明显变形；②架体各节点处焊接焊缝饱满，无开裂现象；③架体的安装精度是否符合要求；④安全防护装置是否符合要求；⑤电气设备及操作系统的可靠性；