龙门吊基础方案.docx
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龙门吊基础方案
一、工程概况
北环电网架空线改造入地工程南线含一条主线，两条支线，主线全长3966.734m，起讫里程SK0+000～SK3+966.734；中航支线长552.021m，起讫里程SZ1K0+000～SZ1K0+552.；福华支线长416.04米，起讫里程SZ2K0+000～SZ2K0+416.04,设井位9座。
竖井采用明挖顺做法施工，本方案适用于南线SJ3竖井起吊设备，SJ3竖井位于红荔路中心公园南侧。
根据现场构造施工需要安装1台MHE10t+10t门式起重机，以供构造施工时材料的吊运使用。
龙门吊使用围示意图如图1所示。
龙门吊大样图如图1所示。
图1龙门吊大样图
二、编制依据
1、龙门吊使用以及受力要求
2、施工场地布置要求
3、施工规
①混凝土构造工程施工质量验收规〔GB50204-2002〕；
②钢筋机械连接技术规程（JGJ107-2010）
③铁路隧道施工技术平安规〔GBJ404-1987〕；
④建筑工程验收统一标准〔GBJ50300-2001〕；
⑤钢筋焊接及验收规程〔JGJ18-1996〕
⑥混凝土强度检验评定标准〔GBJ107-87〕
⑦混凝土质量控制标准〔GB50164-92〕
⑧钢筋焊接接头试验方法〔JGJ/T27-2001〕
三、龙门吊轨道根底布置方案
3.1平面位置
龙门吊轨道梁，共2条，南侧与北侧均布置于SJ1竖井冠梁外侧，跨距17m。
3.2立面位置
龙门吊轨道顶面与场地地面根本齐平，纵向设2.5‰下坡，以利排水。
3.3轨道根底施工
配筋图如图2所示。
北侧在原有地面上破除800*1000mm的沟槽，绑扎钢筋后浇筑混凝土。
配筋图如图3所示。
图2南侧轨道梁根底配筋图
图3北侧轨道梁根底配筋图
四、龙门吊轨道根底设计计算
1、设计参数：
①从平安角度出发，按g=10N/kg计算。
②17.7+10t龙门吊自重：
17.7t,G1=17.7×1000×10=117.7KN。
③17.7+10t龙门吊载重：
10t,G2=10×1000×10=100KN。
④45+10+10t龙门吊4个轮子每个轮子的最大承重：
G3=（17700/2+100000）/2=.5KN。
⑤混凝土强度：
普通混凝土强度C30，强度为30MPa。
⑥钢板垫块面积：
0.2×0.25=0.05m2。
⑦17.7+10t龙门吊边轮间距：
L：
7.9m。
2、受力分析与强度验算：
17.7+10t龙门吊受力图如图4所示：
图4龙门吊受力分析图
3、按照规要求，全部使用17.7+10t龙门吊使用说明推荐使用的P43大车钢轨。
4、根据受力图，钢轨完全作用于其下面的混凝土构造上，故而进展混凝土强度验证：
假设：
⑴整个钢轨及其根底构造完全刚性〔安装完成后的钢轨及其构造是不可随便移动的〕。
⑵龙门吊完全作用在它的边轮间距〔事实上由于整个钢轨及其根底是刚性的，所以龙门吊作用的长度应该长于龙门吊边轮间距〕。
即：
龙门吊作用在钢轨上的距离是：
L=7.9m。
根据压力压强计算公式：
压强=压力/面积，转换得：
面积=压力/压强
要使得龙门吊对地基混凝土的压强小于2Mpa才能到达平安要求。
即最小面积:
Smin=2×.5KN/2000KPa=0.1385m²
根据P43大车钢轨的技术参数计算〔技术参数如表1所示〕
表1P43钢轨技术参数表
型号
轨顶宽
轨底宽
轨高
轨顶有效宽度
单位重量
标准
材质
P43
70
114
140
46
44.65
GB162-63
U71Mn
S=0.114×5.7=0.650>0.1385m²,完全满足要求。
5、设计结果：
龙门吊轨道中心间距为17m，龙门吊轨道根底尺寸为0.8m×1m，沿钢轨端头每隔0.8m预埋2根长度为365mm的A22预埋件螺栓作为锚筋，如图5所示。
图5预埋件螺栓大样图
6、龙门吊轨道根底平面布置
龙门吊根底布置沿车站两侧由西向东延伸。
南侧设置于构造顶板回填土上，北侧设置于原深南大道上。
根据以往的工程经历我们采用方型截面根底作为龙门吊根底形式。
7、方型根底计算
图6方型根底示意图
如图6所示，方型轨道根底上铆固一条龙门吊行走轨道，构造计算以17.7t龙门吊为外荷载。
17.7t龙门吊的最大轮压为138.5KN，每两个轮为一组。
那么有：
P=.5KN---------------------------------17.7t龙门吊最大轮压
Q1=43kg/m×10N/kg=0.43KN--------------------------P43型钢轨重
Q2=0.8m×1m×25KN/m³=20KN/m---------------------方型根底自重荷载
考虑到钢轨的作用，上述数据中的龙门吊压轮荷载P应简化为均布荷载作用在方型轨道根底上。
根据根底抗冲剪破坏公式：
Fl≦0.7βhpftAm
Am=∑Bi×Hi
Fl=pjAl
式中：
βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0。
当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性插法使用；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；
h0---根底冲切破坏锥体的有效高度；
Am---冲切破坏体最不利一侧面积；
Bi---冲切破坏体最不利一侧截面的宽度；
Hi---冲切破坏体最不利一侧截面的高度；
Pj---扣除根底自重及其上土重后相应于荷载效应根本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压根底可取根底边缘处最大地基土单位面积净反力；
Al---冲切验算时取用的局部基底面积；
Fl---相应于荷载效应根本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
Pl=﹛[﹙8.950＋11.718﹚×﹙0.43+16）]+2×.5﹜/（8.950+11.718）×1.0=29.83KN/m²
Fl=Pl×Al=37KN/m²×1.0m²=29.83KN＜0.7×1×1.43×800×1000×0.001=80.8KN。
故，方型龙门吊根底可按最小配筋率配筋。
即：
ρ＞ρsvmin=0.24（ft/fyv）=0.24×1.43/210=0.163%。
实际ρ=9671.2/640000=1.5%＞ρsvmin,故满足要求。
8、地基承载力计算
根据太沙基极限承载力假设：
地基为均质半无限体；
剪切破坏区限制在一定围；
根底底面粗糙，与根底有摩擦力存在。
Fu=1/2γbNγ+γ0dNq+c
其中，γ------------------------------------基底面下土壤的重度；
γ0-----------------------------------基底面上土壤的重度；
C--------------------------------------土的快剪指标；
Nγ、Nq、Nc---------------------------承载力因素，根据ψ查表；
查表计算：
fu=1/2×21×1×19﹢19×0.8×19﹢5×33=653KPa。
所以：
fa=fu/Fs=653/2.5=261KPa，其中Fs为承载能力平安系数，取2.5。
pl=37KN/m²=37KPa＜261KPa,所以地基承载力满足要求。
五、计算结论
经上述计算得知，轨道根底各项参数均满足龙门吊使用要求，能够保证龙门吊的平安使用。
六、轨道梁施工
北侧轨道梁工艺流程：
放线→路面破除→钢筋绑扎〔预埋螺栓安装〕→侧模安装→砼浇筑→砼养护。
南侧轨道梁工艺流程：
土方回填→侧模安装→〔预埋螺栓安装〕砼浇筑→砼养护→模板撤除。
具体施工工艺如下：
6.1路面破除
首先由测量组放线，标出轨道梁中心线，沿中心线外扩200mm弹墨线，破除墨线路面，深度为400mm。
6.2钢筋工程
轨道梁主筋采用HRB400带肋螺纹钢筋，钩筋及箍筋采用HPB300圆钢，钢筋连接采用I级机械连接〔钢筋接驳器〕和焊接。
1、施工准备
①钢筋技术专项负责人组织技术交底，使现场操作人员明确各局部操作细节。
并及时向配料班发放下料单，下料单中须明确钢筋编号、大样、规格、根数、长度，以及布置间距等，下料人员依据下料单备料加工。
②钢筋下料前对进场钢筋进展调直、除锈，物资部门做好材料进场验收，不满足进场要求的钢筋坚决退换。
③合理安排同规格、同品种钢筋的下料，使钢筋长度能够得到充分利用。
④下料人员根据下料单考虑弯曲增量和量度差值后，用粉笔画在钢筋上标出切断位置，必须采用钢筋切断机切断钢筋，确保钢筋下料误差控制。
⑤钢筋下料后在现场临时堆放要作好分类并标识工作，加工成型的钢筋要分类堆放，并做好标识，注明使用部位及规格型。
钢筋加工要根据施工进度合理分批、分段加工。
⑥钢筋下料前应全面检查施工现场基坑断面尺寸及外放值，同时考虑钢筋下料允许误差。
⑦在钢筋绑扎前应预制砼制成砼垫块，垫块按设计保护层厚度要求。
2、钢筋连接
现场操作技术要求
A、主筋接头位置相互错开，并且在35d围焊接接头不超过钢筋数量的50%。
主筋与箍筋、拉筋点焊。
带连接套筒的钢筋应固定牢靠，连接套筒的外露端应有保护盖，如塑料保护套。
B、施工缝处受力钢筋留足规定的钢筋连接长度，并相互错开，保证同一搭接区钢筋的接头不超过钢筋面积的50%。
C、在钢筋绑扎前应预制砼垫块，垫块布置以保证主筋净保护层满足设计要求为准。
4、接驳器施工
①剥肋滚轧直螺纹钢筋接头
A、采用钢筋剥肋滚丝机〔型号：
GHG40〕,先将钢筋的横肋和纵肋进展剥切处理后，使用钢筋滚丝前的柱体直径到达同一尺寸，然后再进展螺纹滚轧成型。
B、钢筋待滚压车丝一端的断面必须平整，不允许存在马蹄口形状等缺陷，因此钢筋切断采用砂轮锯。
C、剥肋滚丝头加工长度为标准型套筒长度的二分之一。
D、直螺纹套筒连接钢筋时，应确保套筒处于接头正中央。
因此必须严格控制丝头长度，丝头加工长度为标准型套筒长度的二分之一，其公差为+2P〔P为螺距〕。
②滚压直螺纹检验
A、每加工10个丝头用筒、止环规检查一次。
经自检合格的丝头，由质检员随机抽样进展检验，以一个工作班生产的丝头为一个验收批，随机抽样10％，且不得少于10个。
当合格率小于95％时，应加倍抽检，复检中合格率仍小于95％时，应对全部钢筋丝头逐个进展检验，切去不合格的丝头，查明原因，并重新加工螺纹。
B、工程中应用滚压直螺纹接头时，技术提供单位应提交有效的形式检验报告。
C、钢筋连接作业开场前及施工过程中，应对每批进场钢筋进展接头连接工艺检验。
工艺检验应符合以下要求：
⑴每种规格钢筋的接头试件不应少于3根;
⑵接头试件的钢筋母材应进展抗拉强度试验；
⑶3根接头试件的抗拉强度均不应小于该级别钢筋抗拉强度的标准值，同时尚应不小于0.9倍钢筋母材的实际抗拉强度；
D、现场检验应进展拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验。
对接头有特殊要求的构造，按照设计图纸中注明检验工程进展检验。
E、用扭力扳手按表3-1规定的接头拧紧力矩值抽检接头的施工质量。
抽检数量为：
梁、柱构件按接头数的15％，且每个构件的接头抽检数不得少于一个接头，根底、墙、板构件每100个接头作为一个验收批，缺乏100个也作为一个验收批，每批抽检3个接头。
抽检的接头应全部合格；如有一个接头不合格，那么该验收批接头应逐个检查并拧紧。
直螺纹钢筋接头拧紧力矩值表3-1
钢筋直径〔mm〕
≤16
18~20
22~25
28~32
拧紧力矩〔N.m〕
100
200
260
320
F、对每一验收批，应在工程构造中随机抽取3个试件做单向拉伸试验。
当3个试件拉伸强度均不小于A级接头的强度要求时，该验收批判为合格。
如有一个试件的抗拉强度不符合要求，那么应加倍取样复验。
5、钢筋焊接施工
焊接工艺要求
A、焊条必须符合设计要求，有出厂证明书和材质证明书，其化学成份应满足焊接要求，并应有焊接头送检满足要求。
B、焊条的牌号应符合设计和规要求，焊接HPB300钢筋采用E43焊条，HRB335\HRB400焊接采用E50焊条，焊条的药皮应无裂缝、气孔、凹凸不平等缺陷。
C、焊接过程中，电弧应燃烧稳定，药皮熔化均匀，无成块脱落现象。
D、焊条必须根据焊条说明书的要求烘干后才能使用,焊条必须有合格证。
E、操作者应在接头清渣后逐个检查焊件的外观质量，其检查结果应符合以下要求：
a、焊接外表平整，不得有较大的凹陷、焊渣。
接头处不得有裂纹。
b、焊接过程中及时清渣，焊缝外表光滑平整，焊缝美观，加强焊缝应平缓过渡，弧光应填满。
c、焊接时,引弧应在垫板、帮条或形成焊缝的部位进展，不得烧伤主筋。
d、搭接线应与钢筋接触良好，不随意乱搭。
e、咬边深度、气孔、夹渣的数量和大小，接头尺寸偏差，不得超过下表规定的数值。
钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许值（mm）
项次
工程
允许偏差
检验方法
1
帮条沿接头中心线的纵向移
0.5d
尺量
2
接头弯折
4°
用刻槽直尺
3
接头处钢筋轴线的偏移
0.1d且不大于3mm
尺量
4
焊缝厚度
0～+0.05d
用卡尺和尺
5
焊缝宽度
0～+0.1d
用尺量
6
焊缝长度
-0.5d
尺量
7
横向咬边深度
0.5
目测（负温下,咬边深度不大于0.2mm）
8
焊缝气孔及夹渣的数量和大小
2个/6mm2
6.3模板工程
支模形式采用Φ48钢管脚手架。
模板采用木模板，对拉丝杆后用蝴蝶扣紧固，模板安装好后，自检合格后向监理工程部报检。
6.4砼浇筑
〔1〕模板、钢筋、完成后必须经过班组、质检员、质检工程师三级检查并备有书面记录,最后由监理工程师验收签证后才能进展混凝土浇注。
〔2〕振捣器采用HZ50型插入振动棒。
〔3〕商品混凝土到达现场后核对报码单,并在现场作坍落度检查,坍落度容许士1～2cm误差,超过者立即通知搅拌站调整,严禁在现场任意加水,并留足抗压,抗渗试件。
商品砼申请单必须写明浇注部位砼标号，浇注数量，坍落度要求，粉煤灰与减水剂掺量，水泥种类。
〔4〕浇捣混凝土时要划分责任区，一段主体连续浇灌，不得停顿。
做好现场记录，浇注前做好技术交底，提出技术要求，严格按照规程，不得出现露筋、蜂窝、孔洞、夹碴、泛砂、裂缝与相邻段连接不好等缺陷。
〔5〕混凝土浇注应控制其自由倾落高度，如因超高而使混凝土发生离析现象时，应采用梭槽辅助。
〔6〕轨道梁砼浇筑采用臂架泵〔天泵〕输送混凝土，分段分层浇注，加强捣固。
分层厚度一般不大于振动棒作用局部的1.25倍，振动棒移动距离为作用半径的1.5倍，振捣时间为10～30s，要到达卸料堆全部散开，中底部排完气泡，外表泛浆即可，不得超振。
〔7〕分层振捣混凝土，插入式振动棒插入下层混凝土深度不小于5cm，振捣时，不得碰撞钢筋、模板、外表振捣器移距应与已振混凝土搭接宽度不小于10cm。
〔8〕混凝土应从低处向高处分层连续灌注，如必须间歇时，其间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇注完毕。
〔9〕预埋件和钢筋密集以及其他特殊部位，必须事先制定措施，施工加强振捣，不得漏振。
（10）混凝土灌注前应对模板、预埋件、钢筋进展检查，去除模板杂物，隐蔽合格验收后，方可灌注混凝土。
6.5砼养护
浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温养护，先在砼外表覆盖草席或麻布袋，浇水湿润后在上面覆一层塑料薄膜，盖上塑料薄膜后可进展保温保养，防止砼外表因脱水而产生干缩裂缝，同时可防止草席因吸水受潮而降低保温性能。
养护时间不小于14天。
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