第一节 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》(GB50009-2001)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》JGJ59-99 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》(GB 50007-2002)
第二节 工程概况
上海市轨道交通12号线土建工程29标段工程;属于深基坑;;地下2层;基坑局部深度13.58m;总建筑面积:11019.34平方米;施工单位:中铁二十四局集团有限公司。
本工程由上海轨道交通12号线发展有限公司投资建设,中铁第四勘察设计院集团有限公司设计,地质勘察,上海建科建设监理咨询有限公司监理,中铁二十四局集团有限公司组织施工;
第三节 人行梯笼方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,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,要符合市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,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下1种人行梯笼方案:
选用规格为(3600×1700×2500)箱式深基坑施工行人安全B型梯笼。
1
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
第四节 安装方案
1、施工前的准备工作:
1.1 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。 1.2 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。
1.3 根据设计建筑基坑深度核对安装高度。 1.4 安装作业前检查的内容包括: 1.4.1箱式笼体的成套性和完好性; 1.4.2提升机构是否完整良好; 1.4.3基础位置和做法是否符合要求;
1.4.4附墙架连接埋件的位置是否正确和埋设牢靠; 1.4.5必备的各种安全装置是否具备和性能是否可靠。 2、梯笼安装: 2.1基础
2.1.1在施工现场选择合理的安装位置,对梯笼的安装基础进行处理,开挖基础并夯实找平。 2.1.2在经夯实的基础的基础上铺设一层50厚木方,铺设面积为4100×2500。 2.1.3基础四周不得有积水现象,必要时在基础四周开挖排水沟。 2.2、安装程序
2.2.1安装人行出口标准节。
2. 2.1.1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。
2.2.1.2安装第一道水平拉结杆,采用M12*160化学锚栓固定在地下连续墙上。 2.2.1.3以脚手管或角钢等金属材料,夯入地内2500mm深,并用导线与架体紧密连接。 2.2.2、安装标准节
2.2.2.1对标准节固定螺孔进行清理,确保螺孔与螺栓直径相配。
2.2.2.2采用10t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。
2.2.2.3标准节超过三节是需增加一道水平拉结杆,采用M12*160化学锚栓固定在地下连续墙
2
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
上。
2.2.3、 安装入口节
2.2.3.1入口节吊装时注意安全门开启方向。
2.2.3.2入口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。
2.2.3.3安装水平拉结杆,采用M12*160化学锚栓固定在地下连续墙上。 2.2.4、 安装入口通道
2.2.4.1入口通道与入口节门槛尽量保持水平。
2.2.4.2入口通道采用50厚木方铺设,上面每500mm加设一道防滑条。 2.2.4.2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。 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。
第五节、安全与维护
5.1 梯笼内需安装24v安全电源照明行灯。
5.2定期对梯笼连接螺栓进行维护,如发现松动及时进行紧固。 5.3定期对梯笼对垂直度进行测量,如发现倾斜及时进行校正。
第六节 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工作。作业计划一般包括:拆除的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。 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。
4、拆架程序应遵守由上而下,用吊机逐节吊除。
3
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
第七节、 附安装图
一、标高4.655m处梯笼安装平面布置示意图
注:
1、本图全部尺寸(除注明者外)均以毫米为单位,标高以米为单位。
2、附着杆件采用8#槽钢,连墙件采用200x200x10钢板,表面采用防腐处理,焊缝处除渣后刷无机富锌漆防腐。
3、后置锚栓为M12*160化学螺栓,拉力应满足11.00Kn。
4
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
二、标高-0.345m处梯笼安装立面布置示意图
注:
1、本图全部尺寸(除注明者外)均以毫米为单位,标高以米为单位。
2、附着杆件采用8#槽钢,连墙件采用200x200x10钢板,表面采用防腐处理,焊缝处除渣后刷无机富锌漆防腐。
3、后置锚栓为M12*160化学螺栓,拉力应满足11.00Kn。
4、后期随挖土深度进行加节,附着杆件安装高度应进行相应的调整。
5、附着杆件安装位置及高度与现场结构相抵触时,应根据现场实际情况进行相应的调整。
5
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
三、标高-7.034m处梯笼安装立面布置示意图
注:
1、本图全部尺寸(除注明者外)均以毫米为单位,标高以米为单位。
2、附着杆件采用8#槽钢,连墙件采用200x200x10钢板,表面采用防腐处理,焊缝处除渣后刷无机富锌漆防腐。
3、后置锚栓为M12*160化学螺栓,拉力应满足11.00Kn。
4、基础底板砼浇捣完成且达到设计强度后,对梯笼进行移位。安装位置应选在永久洞口处,
6
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
待基坑主体完成后在进行拆除。
5、附着杆件安装位置及高度与现场结构相抵触时,应根据现场实际情况进行相应的调整。
第八节 箱式梯笼计算书
箱式梯笼在工程上主要用于深基坑上下行人,各箱式笼体一般由厂家直接加工成型,施工现场必须严格按照厂商说明书安装。
本计算书按照《建筑施工计算手册》(江正荣主编)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)编制。
一、荷载计算
1.梯笼自重力 梯笼自重力4.8kN/m;
梯笼的总自重Nq=4.8×15=72 kN; 附墙架以上部分自重: Nq1=4.8×(15-5)= 48kN; Nq2=4.8×(15-10)= 24kN; 2.风荷载为 q = 0.719 kN/m; 风荷载标准值应按照以下公式计算:
Wk=W0×μz×μs×βz = 0.45×1.42×0.48×0.70 = 0.215 kN/m2; 其中 W0── 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定; 采用:W0 = 0.45 kN2;
μz── 风压高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定; 采用:μz = 1.42 ;
μs── 风荷载体型系数:μs = 0.48 ; βz── 高度Z处的风振系数,βz = 0.70 ; 风荷载的水平作用力:
q = Wk×B=0.215×3.35= 0.719 kN/m; 其中 Wk── 风荷载水平压力,Wk= 0.215 kN/m2;
B── 风荷载作用宽度,架截面的对角线长度,B= 3.35 m; 经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0.719 kN/m;
7
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
二、梯笼计算
梯笼简图
1、基本假定:
为简化梯笼的计算,作如下一些基本假定: (1)梯笼的节点近似地看作铰接;
(2)吊装时,与起吊重物同一侧的缆风绳都看作不受力; (3)梯笼空间结构分解为平面结构进行计算。
8
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
2、风荷载作用下梯笼的约束力计算
附墙架对梯笼产生的水平力起到稳定梯笼的作用,在风荷载作用下,梯笼的计算简图如下:
弯矩图(附墙件)
剪力图(附墙件)
各附着由下到上的内力分别为:R(1)=1.029 kN , M(1)=0.643kN.m; 各附着由下到上的内力分别为:R(2)=7.329 kN , M(2)=9kN.m; Rmax=7.329kN; 3、梯笼轴力计算
各附墙架与型钢梯笼连接点截面的轴向力计算:
经过计算得到由下到上各附墙架与梯笼接点处截面的轴向力分别为: 第1道H1= 5 m;
N1 = G + Nq1 +S =11 + 48 +11.22 =70.22 kN;
9
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
第2道H2= 10 m;
N2 = G + Nq2 +S =11 + 24 +11.22 =46.22 kN; 4.截面验算
(1)梯笼截面的力学特性: 梯笼的截面尺寸为1.7×3.6m; 主肢型钢采用4L100X10;
一个主肢的截面力学参数为:zo=28.4 cm,Ixo = Iyo = 179.51 cm4,Ao=19.26 cm2 ,i1 = 284.68 cm;
缀条型钢采用L100X10;
格构式型钢梯笼截面示意图 梯笼的y-y轴截面总惯性矩:
梯笼的x-x轴截面总惯性矩:
梯笼的y1-y1轴和x1-x1轴截面总惯性矩:
经过计算得到:
Ix= 4×(179.51+ 19.26×(360/2- 28.4)2)= 1771294.462 cm4; Iy= 4×(179.51+ 19.26×(170/2- 28.4)2)= 247520.302 cm4;
10
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
Iy'=Ix'=1/2×(1771294.462+247520.302)= 1009407.382cm4; 计算中取梯笼的惯性矩为其中的最小值247520.302 cm4。 2.梯笼的长细比计算: 梯笼的长细比计算公式:
其中 H – 梯笼的总高度,取15m;
I – 梯笼的截面最小惯性矩,取247520.302cm4; A0 -- 一个主肢的截面面积,取19.26cm4。 经过计算得到λ=26.463。 换算长细比计算公式:
其中 A – 梯笼横截面的毛截面面积,取4×19.26 cm2;
A1—梯笼横截面所截垂直于x-x轴或y-y轴的毛截面面积,取2×19.26cm2;经过计算得到 λ0= 28。 查表得φ=0.943 。
3. 梯笼的整体稳定性计算:
梯笼在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:
其中 N -- 轴心压力的计算值(kN);
A – 梯笼横截面的毛截面面积,取77.04 cm2;
φ-- 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数,取φ =0.943; βmx -- 等效弯矩系数, 取1.0;
M -- 计算范围段最大偏心弯矩值(kN.m);
W1 -- 弯矩作用平面内,较大受压纤维的毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2) = 247520.302/(170/2) = 2912.004 cm3; N'2EX ---欧拉临界力,N'EX =πEA/(1.1×λ2) ;
N'2EX= π×2.06 ×105×77.04×102/(1.1×26.4632) = 20333052.848 N;
11
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
经过计算得到由上到下各附墙件与梯笼接点处截面的强度分别为 第1道H1=5 m, N1= 70.22 kN ,M1=0.643 kN.m;
σ=70.22×103/(0.943×77.04×102)+(1.0×0.643×106)/[2912.004×103 ×(1-0.943×70.22×103/20333052.848)] = 10N/mm2;
第1道附墙件处截面计算强度σ=10N/mm2≤允许强度215N/mm2,满足要求! 第2道H2=10 m, N2= 46.22 kN ,M2=9 kN.m;
σ=46.22×103/(0.943×77.04×102)+(1.0×9×106)/[2912.004×103 ×(1-0.943×46.22×103/20333052.848)] = 9N/mm2;
第2道附墙件处截面计算强度σ=9N/mm2≤允许强度215N/mm2,满足要求!
三、附着计算
(一)、附墙架内力计算
梯笼四附着杆件的计算属于一次超静定问题,在外力N作用下求附着杆的内力,N取第二部分计算所得的Rmax,N= 7.329 kN 。
采用结构力学计算个杆件内力: 计算简图:
方法的基本方程: 计算过程如下:
12
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
其中: Δ1p为静定结构的位移; T0i为X=1时各杆件的轴向力;
Ti为在外力N作用下时各杆件的轴向力; li为为各杆件的长度。
考虑到各杆件的材料截面相同,在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去,可以得到:
各杆件的轴向力为:
以上的计算过程将θ从0-360度循环,解得每杆件的最大轴压力,最大轴拉力:
杆1的最大轴向拉力为: 1.50 kN; 杆2的最大轴向拉力为: 11.62 kN; 杆3的最大轴向拉力为: 11.62 kN; 杆4的最大轴向拉力为: 1.50 kN; 杆1的最大轴向压力为: 1.50 kN; 杆2的最大轴向压力为: 11.62 kN; 杆3的最大轴向压力为: 11.62 kN; 杆4的最大轴向压力为: 1.50 kN; (二)、附墙架强度验算 1. 杆件轴心受拉强度验算 验算公式:
σ= N / An ≤f 其中 σ --- 为杆件的受拉应力;
N --- 为杆件的最大轴向拉力,取 N =11.62 kN; An --- 为杆件的截面面积, 本工程选取的是 8号槽钢; 查表可知 An =1024.00 mm2。
经计算,杆件的最大受拉应力 σ=11.62×103/1024.00 =11.35N/mm2; 最大拉应力σ=11.35 N/mm2不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2, 满足要求。
13
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
2. 杆件轴心受压强度验算 验算公式:
σ= N / φAn ≤f
其中 σ --- 为杆件的受压应力;
N --- 为杆件的轴向压力, 杆1: 取N =1.50kN; 杆2: 取N =11.62kN; An --- 为杆件的截面面积, 本工程选取的是 8号槽钢; 查表可知 An =1024.00 mm2。 λ --- 杆件长细比,,由l/i的值确定; 杆1:取λ= 5124.451 / 31.500 = 163; 杆2:取λ= 1392.839 / 31.500 = 44;
φ --- 为杆件的受压稳定系数, 是根据 λ查表计算得: 杆1: 取φ=0.265 , 杆2: 取φ=0.872;
杆1:σ1 = 1.497 ×103 / (0.265 × 1024.000) = 5.516 N/mm2; 杆2:σ2 = 11.620 ×10 / (0.872 × 1024.000) = 13.014 N/mm; 经计算,杆件的最大受压应力 σ=13.014 N/mm2;
最大压应力 13.014N/mm2 小于允许应力 215N/mm2, 满足要求。
3
2
四、梯笼基础验算
地基土类型: 夯实素土;地基承载力标准值(kpa):80.00; 梯笼基础底面面积(m2):6.12;地基承载力调整系数:1.00。 梯笼基础底面的平均压力应满足下式的要求 : p ≤ fg 地基承载力设计值: fg = fgk×kc = 80 kpa;
其中,地基承载力标准值:fgk= 80 kpa ; 梯笼地基承载力调整系数:kc = 1 ;
梯笼基础底面的平均压力:p = N/A =15.395 kpa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = G + Nq +S =11 + 72 +11.22 =94.22 kN;
14
轨道交通12号线29标申江路站 人行梯笼专项施工方案
基础底面面积 :A =6.12 m2 。
p=15.395 ≤ fg=80 kpa 。地基承载力满足要求!
15
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容