给水管悬吊保护方案.docx

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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

1、编制依据2

2、工程概况2

2.1既有管道概况2

2.2悬吊保护措施概况2

3、总体方案3

3.1贝雷梁悬吊方案3

3.2必要性分析6

3.3可行性分析6

3.4贝雷梁悬吊验算论证6

4、贝雷梁施工要点7

4.1贝雷梁施工顺序7

4.2贝雷梁施工方法8

4.3贝雷梁安装要点9

5、安全控制措施9

5.1安全注意事项9

5.2施工监测10

6、应急预案11

6.1突发事件处理原则11

6.2应急领导小组11

6.3应急响应11

6.4处置12

7、现场实例12

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

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、贝雷梁施工要点

4.1贝雷梁施工顺序

第一阶段为管线安装悬吊保护阶段，施工流程如下：

施工混凝土基础→支座安装→进行贝雷梁架拼、吊装就位→进行管线悬吊保护施工→经产权单位验收→监测。

先人工沿管道纵向开挖管线上的覆土，管线暴露后，对位于基坑以上的管线，先将支墩和吊点位置的土方开挖至管底下，浇注支墩砼结构及安装承托构件。

当支墩砼强度达到70％以上及调整好吊杆后，使管线各部分均匀受力，才能开挖管线下其余部分的土方。

对漏水或有损坏的管线，首先按照要求进行加强或修理，处理完成并经产权单位检查合格后再进行悬吊保护处理在管线的悬吊保护过程中，开槽穿插下底，使悬吊点施加少量预紧力。

分段跳槽开挖管线下部的土方，分节悬吊，使悬吊点充分承受管线的重量。

逐渐把管线的重量转移到贝雷架上，避免承重结构的突然加载。

第二阶段为贝雷粱拆除和恢复阶段，施工流程如下：

对贝雷梁底以下回填基层进行处理→拆除贝雷梁→恢复原有路面。

4.2贝雷梁施工方法

4.2.1施工顺序及方法

（1）贝雷梁的拼装在堆放场地内进行。

先将场地平整，在贝雷梁拼装节点处垫放10*10cm方木，方木间距与贝雷梁各节点间距一致，每个节点处并排放置两根方木，并尽量保持两根方木水平。

（2）将需要拼装的桁架、加强弦杆、横梁、斜撑等通过吊车吊放在方木上，逐个销孔进行对位，孔位对准后安装钢销固定孔位。

照此方法单片贝雷梁拼装完成。

对拼装成片的贝雷梁的轴线及水平进行复核，拼装误差满足要求后即可运往现场进行安装。

（3）将冠梁附近的杂物清理干净，预埋螺栓上的保护套剔除，以利贝雷梁的安装。

（4）由测量人员采用全站仪进行每榀贝雷梁的纵横轴线的测设，采用水准仪进行标高测设。

（5）混凝土基础强度达到以后，在其上放样出每片贝雷梁的轴线位置，依据放线轴线准确进行架设。

单片贝雷梁架设完毕后，即可安装端构架的固定钢板，固定整片贝雷梁的位置，贝雷梁下部的联结系槽钢及横联套管螺栓可在贝雷梁纵向安装一定长度后安装。

（6）在初步架设好贝雷梁后，进行细部定位，将贝雷梁用螺栓连接固定在围护桩混凝土基础上。

4.3贝雷梁安装要点

4.3.1安装要点

（1）为保证贝雷梁安装的位置准确，要求在混凝土基础施工时，锚入螺栓位置预埋要准确，埋置深度和数量要符合设计要求。

（2）贝雷梁安装前，要完成混凝土基础的施工，并要求混凝土强度达到设计要求。

（3）贝雷梁施工前进行构件的准备工作。

主要有贝雷梁构件的运输、堆放、检查、弹线等。

构件在运输中要避免碰撞损坏。

（4）贝雷梁进场后要对其进行检查和验收，要核对构件的型号、尺寸和外观质量。

（5）构件的布置要提前设计，要根据起重机械的布置方式和吊装参数进行排放。

4.3.2贝雷梁构件的布置要遵循以下几点：

（1）贝雷梁构件应排放在起重机械的起重半径回转范围内，避免二次搬运。

在现场条件不允许时，部分构件可集中堆放在基坑附近，吊装时再转运到起吊地点。

（2）较重的构件尽量排放在靠近起重机械的地方，轻型构件可布置在外侧。

（3）构件堆放的位置应与其要安装的位置相协调一致，尽量减少起重机的移动。

（4）不同的构件要分类堆放，避免混类叠压。

堆放场地要经过地面硬化，并有排水设施，垫木要合理设置。

5、安全控制措施

5.1安全注意事项

（1）积极主动走访有关职能部门,尽可能收集有关管线的资料，了解悬吊管道具体情况。

（2）派专人对悬吊管道周边施工的机械设备进行全过程盯控，防止设备碰撞管道。

（3）绘出给水管线图纸,作为施工中管线保护的依据。

（4）管线悬吊结构经管线主管部门检验合格后，方可进行下部土方开挖。

（5）悬吊管线2m范围采用人工开挖土方，防止破坏管道。

（6）按照规定采取必要的安全防护措施，不得擅自用明火，电、汽焊施工应有专人负责，保证作业人员和通信管线的安全。

5.2施工监测

5.2.1管线监测措施

（1）在悬吊管线承托板上每隔4m设置一个沉降观测点，控制变形在10mm以内。

（2）设置专职安全员，在结构施工时，进行巡回监测。

（3）监测仪器：

电子水准仪、钢尺、全站仪等，量测精度为±0.4mm。

（4）测量方法：

采用精密水准测量方法。

基点和附近水准点联测取的初始高程。

观测时各项限差应严格控制在规定额度之内，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个，超过时应重读后视点读数，以作校核。

首次观测应对测点连续三次观测，三次高程之差应小于±0.5mm,取平均值作为初始值。

（1）详细阅读、熟悉掌握合同文件、图纸提供的地下管线资料，现场实际勘察管线情况，并在工程实施前组织各管线产权单位相关负责人参加的配合协调会议，进一步收集管线资料，在此基础上，对影响施工和受施工影响的地下管线进行勘探，并详细记录。

（2）管线保护、改移及拆除工作实施前，向管线产权单位提出监护的书面申请，办妥《地下管线监护交底卡》手续，并将具体实施方案向相关施工人员进行详细的交底。

（3）管线保护、改移及拆除工作实施前，对参与本工程施工的职工进行“保护公用事业管线重要性及损坏公用管线危害性”的宣传教育，组织学习市、局、公司颁布的关于保护地下管线的有关法规、制度、规定等相关文件，并严格遵守。

（4）施工过程中发现管线现状与交底内容不符或出现直接危及管线安全等异常情况时，立即停止施工，并通知建设单位和管线产权单位负责人到场研究，商议补救措施，在未做出统一结论前，不得擅自处理或继续施工。

（5）施工过程中，对可能发生意外情况的地下管线，事先制定应急预案，配备好抢险器材，做到防患于未然。

（6）一旦发生管线损坏事故，立即按照上报程序向上级部门和建设单位汇报，同时通知管线产权单位或相关单位，积极组织抢修工作。

（7）对人为原因造成的损坏地下管线事故，按“四不放过”的原则进行处理。

6、应急预案

6.1突发事件处理原则

防止悬吊管道出现突发渗漏、爆管，项目部坚持“快速反应、先期处理、统一指挥、协同作战”的原则。

（1）快速反应原则：

处置爆管事故，要坚持一个“快”字，做到反应快，报告快，处置快，及时关闭给水管阀门。

（2）先期处理原则：

一旦发生爆管事故，项目部立即启动先期处置应急预案，迅速采取有效措施，尽力控制事态发展，以减少财产损失。

（3）统一指挥原则：

如发现爆管或渗漏突发事故，由项目部按照轨道交通建设工程突发事件应急处置指挥体系及时报告、统一指挥，以保证应急处置工作的统一高效。

（4）协同作战原则：

项目部各相关部门在统一领导指挥下，按照各自职责，密切协作，相互配合，共同做好水管破损应急处置和抢险救援工作。

6.2应急领导小组

为保证应急预案有效实施，给水管一旦出现险情，能够做到及时、迅速、有效抢险，将险情控制在最小范围，将损失减小到最低限度，特成立项目部抢险领导小组。

组长：

邓运涛手机：

副组长：

侯波

副

副组长：

田伟手机：

物资供应组：

张伯修

安全防护组：

蒲勇军

抢险抢修组：

王曦明

产权单位负责人：

刘卿

抢修工具及材料配备：

多功能车1辆，挖掘机1台，吊车1辆、普通车2辆、焊机4台、铁锨10把，D500直通抢修节2套。

事故抢险组负责事故发生时，在第一线对事故进行抢修，使事故造成的损失最低，降低伤亡事故的发生。

6.3应急响应

（1）发生事故或紧急情况时，项目部负责人立即按应急预案处理，关闭给水管阀门，迅速逐级上报应急领导小组组长。

应急小组组长接到事态信息后，须马上了解情况判断后果，决定处理方法。

必要时，应采取避让、疏散、报警、救护、封闭、洗消、切断和隔离危险源等措施，防止损害扩大。

（2）发生事故后，在最短时间内寻求第三方（如119、120）援助和救护，并按法定程序报政府主管部门和产权单位进行事故处理。

应急小组负责在紧急情况发生时，协调处理紧急事态，组织事故善后工作。

小组负责人负责召集应急和事故处理工作会议，确定对策，统一对外联络，调配所须各项资源，确保应急工作有序高效。

6.4处置

应急领导小组在漏水事故后，安排专人会同相关部门负责组织事故的善后处置工作，包括补偿，征用物资补偿等事项。

尽快消除事故影响，维护社会稳定，并尽快恢复正常施工。

7、现场实例