龙门吊轨道基础施工方案(1).docx
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广州市轨道交通21号线工程【施工11标】水西站～长平站盾构区间
盾构始发井45T龙门吊轨道基础施工方案
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目录
一、工程概况 1
二、编制依据 1
三、施工方案 1
3.1龙门吊基础设计概况 1
3.2基础梁技术参数 3
3.3轨道基础梁预埋件 4
3.4物资、设备准备、施工人员准备 5
四、龙门吊轨道基础施工工艺流程 5
五、结构及内力计算 6
5.1已知条件 6
5.2龙门吊轨道梁验算 6
5.3受压验算 7
5.4深梁验算 8
5.4.1正截面受弯承载力 8
5.4.2受剪截面验算 9
5.4.3斜截面受剪承载力 9
六、基础梁施工技术控制要点 10
6.1测量放样 10
6.2开挖沟槽 10
6.3人工清理基地 10
6.4钢筋加工与安装 10
6.5地连墙、冠梁、顶板锚筋 11
6.6砼施工 11
6.7砼收面 11
6.8养生 12
七、质量保证措施 12
7.1制度保证 12
7.2保证质量的控制措施 12
八、施工安全保证措施 14
8.1消防保证措施 14
8.2安全交底培训 14
8.3防止机械伤害 14
17
一、工程概况
广州市轨道交通21号线11标盾构区间工程包括水西站~长平站盾构区间，盾构机先后分别从中间风井始发，向水西站掘进，分别到达水西站吊出。
线路累计全长2628.3米，区间共设置3个联络通道。
管片外径6米，内4径5.4米，环宽1.5米，分直线环、左转弯环和右转弯环，采用错缝拼装，结构形式为单线单洞结构。
中间风井兼始发井采用明挖法施工，根据施工场地及结构埋深情况，围护结构采取地下连续墙支护方式，墙厚0.8m，上部设1200×1000mm冠梁。
主体结构顶部采用1200×1000mm钢筋混凝土压顶梁；主体侧墙厚度800mm，顶板暗梁尺寸1800×1200mm，柱子尺寸1200×1000mm；顶板厚800mm。
施工完成后顶板上方回填土至地面标高。
二、编制依据
1．《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
2．《起重机设计规范》GB3811
3．《起重机械安全规程》GB6067
4．《通用门式起重机》GB/T14406
5．《桥式和门式起重机制造及轨道安装公差》GB/T10183
6．《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278
7.《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004
8.中间风井主体及围护结构设计图纸
9.45T门式起重机设计参数
三、施工方案
3.1龙门吊基础设计概况
为满足盾构施工要求，考虑在端头井上方安装两台45T双梁吊钩门式起重机（简称“门吊”）。
门吊轨道水平于中间风井线路方向横跨端头井；北侧轨道基础安装在主体侧墙上方的冠梁上，南侧轨道基础安装在场地硬化基础上，轨道基础顶面与地面齐平；如图1、图2所示。
图1：
中间风井井口门吊布置图
轨道中心线
图2：
现场照片
门吊轨道跨度23.40m，轨道长160m,门吊自重124T、最大载重45T，总重约170T，轨顶标高与地面齐平。
北侧轨道与冠梁中间采用钢筋混凝土结构轨道梁填充。
冠梁下部与地下连续墙连接部分存在40cm的悬挑部分，该部分需采用C35混凝土浇筑填实（如下图所示）。
南侧轨道梁直接布置在场地硬化范围内。
冠梁结构配筋图
3.2基础梁技术参数
（1）冠梁技术参数
中间风井冠梁长40m、宽1.2m、高1.0m，冠梁采用C35钢筋混凝土结构，具体配筋见下图5：
冠梁结构配筋图
（2）轨道梁技术参数
轨道梁采用800×600mm钢筋混凝土梁，C35商品砼浇筑。
原梁植筋采用ø20螺纹钢，锚固深度200mm,锚固间距500mm。
箍筋间距200mm，钩筋梅花形布设。
具体配筋如图7所示。
轨道梁结构配筋图
（3）地上段轨道基础技术参数
在轨道南侧轨道梁设置在原硬化场地内；基槽开挖深度40cm，基底宽度80cm，两边适当放坡；纵向框架间距1000mm，钢筋采用焊接，焊接要求满焊；轨道固定采用钢筋两边焊接支撑固定，轨道调直固定完成后方可进行混凝土浇筑。
混凝土采用C35商品混凝土。
3.3轨道基础梁预埋件
在轨道基础梁施工时要预埋Φ22的地脚螺栓，此螺栓在安装轨道时与轨道扣板连接固定轨道，纵向中心间距为300㎜，横向中心间距为224㎜，预留高度100mm；螺栓与钢筋之间采用焊接，要求焊接牢固。
轨道梁与预埋地脚螺栓图
3.4物资、设备准备、施工人员准备
施工中需用的施工人员、设备见下
表：
表1施工设备准备表
序号
名称
数量
序号
名称
数量
1
渣土车
1台
3
钢筋调直机
1台
2
挖掘机
1台
4
钢筋弯折机
1台
表2施工人员准备表
序号
名称
数量
序号
名称
数量
1
施工员（技术员）
2人
4
钢筋工
5人
2
安全员
2人
5
木工
3人
3
混凝土工
5人
6
电工
1人
四、龙门吊轨道基础施工工艺流程
梁顶植筋
钢筋进场检验
预埋基础梁螺栓
商品混凝土运输
养护
基础梁钢筋安装
拆模
浇筑混凝土
立模
人工清理基底
机械开挖沟槽
测量放线
钢筋制作
养护
龙门吊轨道基础施工工艺流程图
五、结构及内力计算
分析龙门吊轨道行进过程中最不利受力状态主要是当龙门吊整体跨越中间风井时，龙门吊两个行走轮的轴向荷载全部传递至围护结构地下连续墙及主体结构侧墙上，因此需对地连墙及主体结构侧墙的抗压强度及稳定性进行计算。
5.1已知条件
围护结构地下连续墙厚度800mm，深度16～18m，混凝土强度等级C30水下；冠梁尺寸1200×1000mm，混凝土强度等级C30；主体结构侧墙厚度800mm，顶板暗梁1800×1200mm，压顶梁尺寸1200×1000mm，顶板厚度800mm，混凝土强度等级均为C35P8。
5.2龙门吊轨道梁验算
45t龙门吊轨道梁布设在盾构出土口冠梁上，模型简化为跨度为23.4m的简支深梁。
45t龙门吊设计参数
①自重：
124t，G1=124×1000×10=1240KN；载重：
40t，G2=40×1000×10=400KN；
②跨距为23.4m，边轮间距为11.5m；
③最大轮压为320KN。
④混凝土强度：
普通混凝土强度C35，C=35×1000=35000KPa
当龙门吊吊运40t物体至一侧时，此时轨道梁受力最大，受力如下图3-1：
龙门吊受力图
此时轨道受力最大，对a点取矩得：
（23.4+3）×40=Fb×23.4
得Fb=45.13t，故F=G1/2+Fb=170/2+45.13=130.13t=1301.3KN.
5.3受压验算
极限状态下每个轮子受力f=1301.3/4=325.3KN>最大轮压=320KN，考虑实际施工时，龙门吊负责渣土运输及常规物力运输，实际货物远远达不到40t，故满足轮压要求。
受力按最大轮压320KN验算。
45t龙门吊单侧受力图如下：
龙门吊单侧受力分析图
根据受力图，两条钢轨完全作用于其下面的混凝土结构上的钢块，钢块镶嵌在混凝土上，故而进行混凝土强度验证：
假设：
（1）整个钢轨及其基础结构完全刚性（安装完成后的钢轨及其结构是不可随便移动的）。
（2）龙门吊完全作用在它的边轮间距内（事实上由于整个钢轨极其基础是刚性的，所以单个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=11.5m
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才能达到安全要求。
即最小面积：
Smin=4×320KN/20000KPa=0.064m2
拟采用有效面积为0.1×0.3=0.03m2的钢板垫块，镶嵌于混凝土结构内。
对于45t龙门吊来说，0.03×3=0.09大于0.064，最少需要3个垫块块垫住钢轨才能能满足混凝土强度要求，垫块间距是：
11.5÷3=3.8米。
故钢板间距L=3.8m。
考虑到龙门吊荷载不是均布在钢轨上面的，而是从轮子直接作用到钢轨，虽然钢轨已经被作为刚性结构来考虑，但是现实中钢轨并不是完全绝对刚性的。
所以，降低钢轨垫块的间距以求安全，取垫块间距L=2米。
5.4深梁验算
因45t龙门吊最大轮压为320KN，当45t龙门吊单侧作用到地下连续墙跨中时，此时为极限，计算模型简化见下图：
深梁计算示意图
M=1/4FL=0.25×11.5×640=1840KN·m
V=1/2F=0.5×640=320KN
深梁计算参数：
5.4.1正截面受弯承载力
截面有效宽度：
因为：
且截面为跨中，所以：
取
因：
由：
得
根据深梁截面实配钢筋，故满足要求。
5.4.2受剪截面验算
混凝土强度影响系数：
确定：
截面的腹板高度取为
因为：
不等式右侧=5090KN＞V=320KN故截面满足要求。
5.4.3斜截面受剪承载力
因，根据《混凝土深梁设计规程》第2.3.3条可不进行斜截面受剪计算，按构造要求配置分布钢筋即可。
实际拉筋间距为C12@450×450，满足第4.3.2条拉筋沿水平和竖直两个方向的间距均不宜大于600mm的要求。
根据第4.3.3条水平分布钢筋的配筋率和竖向分布钢筋的配筋率不应小于下表的规定。
分布钢筋的最小配筋百分率（%）表
钢筋种类
水平分布钢筋
竖向分布钢筋
集中荷载作用于连续深梁顶部，且
一般情况
Ⅰ级
0.25
0.25
0.20
Ⅱ级、Ⅲ级
0.20
0.20
0.15
根据配筋图计算得
故满足要求。
综上所得，轨道梁基础设计满足作为45t龙门吊轨道梁的要求。
六、基础梁施工技术控制要点
6.1测量放样
测量放样要严格按照技术准备（交底）放样。
6.2开挖沟槽
沟槽施工作业平台小，工序衔接紧密。
开挖沟槽时，考虑到机械开挖的方便及支立模板要求，按照测量中心点两侧各500㎜设置、用石灰洒好边线后用挖机进行开挖，开挖的深度应低于基础梁底面标高50㎜。
6.3人工清理基地
沟槽开挖完成，及时测量基底标高，确定应清理的高度后，安排施工人员清理基底，依次清理到位；当基底标高不够时，组织进行同级土回填。
清理完成后后的基底标高应低于基底设计标高50㎜，以保证设计要求埋置深度，然后对基底位置进行复测，检查基底偏位情况。
基底检测合格后方能进行下一道工序施工。
6.4钢筋加工与安装
（1）、钢筋弯制前必须除锈，钢筋的表面应该洁净，油渍，漆垢、和铁锈应立即清除干净。
在焊接前，水锈应清除。
钢筋应平直，无局部曲折，成盘的和弯曲的钢筋均应该调直。
（2）、钢筋接头采用搭接焊，焊接接头与钢筋弯曲处距离不应小于10d。
同一区段范围内（≦35d）主筋搭接焊数量不得超过主筋数量的50%，所有焊工均持证上岗。
（3）、在浇注砼之前，应对已安装好的钢筋检查，填写检查记录，如有误差应及时纠正，并给监理报验进行隐蔽验收，合格后方可进行下道工序
（4）、基础梁钢筋加工严格按照施工图加工。
6.5地连墙、冠梁、顶板锚筋
（1）、工艺流程
弹线定位钻孔清孔配胶注胶植筋检查验收
（2）、技术控制要点
弹线定位必须严格按照设计尺寸线纵线后横线进行弹线定位。
钻孔采用钻头直径22mm冲击电钻，钻孔必须垂直，深度统一达到17cm；钻孔过程中如遇到梁主筋可以一个主筋直径的位置重新钻孔。
原钻出的未成形废孔用1:
1水泥砂浆填补抹平。
清孔采用电吹风机配合毛刷进行，清孔必须达到孔内无明显粉尘，孔壁干净。
孔内注胶时，以钢筋插住后有少许胶液被挤出为宜，不可过多或过少注胶，以免影响植筋质量和植筋效果。
植筋完成后，在24小时内不得扰动钢筋，达到要求强度后方可进行钢筋绑扎工序。
6.6砼施工
施工基础梁砼前要用钢刷将钢筋上的淤泥清洗干净，预埋螺栓丝扣用胶带缠绕保护。
基础梁混凝土采用C35商品砼，施工时尽量安排在温度较低时进行，以降低混凝土的入模温度，基础梁混凝土尽量一次浇注完成。
严格按砼配合比通知单进行施工，砼采用拌和站集中拌和，混凝土采用灌车运输。
浇注砼前将沟槽内的杂物清除干净，用清水冲洗模板并对钢筋与预埋螺栓再次进行检查。
砼灌注从低处开始逐层扩展升高，并保持水平分层，当卸落砼的高度大于2米时应设置溜槽等设备，以防止砼降落高度较高而造成离析。
振捣使用插入式振捣棒，分层厚度为10cm。
振捣棒插入的距离以直线行列控制，间距不得超过作用半径的1.5倍。
振捣棒应尽量避免碰撞钢筋，更不得放在钢筋上。
振捣棒开动后方可插入砼内，振完后应徐徐提出，不得过快或停转后再拔出机头，以免留下孔洞。
振捣棒应稍插入下层使两层结合成一体。
振捣合格的要求：
砼停止下沉，无气泡上升，表面平坦、无翻浆。
砼浇注应连续进行，如因故间歇不应超过允许间歇时间，以免在前层砼初凝前将本层振捣完毕。
6.7砼收面
砼面初凝成后立即用粗抹光机抹光。
边角等局部抹光机打磨不到之处可用木抹子抹光，将凸出石子或不光之处抹平。
最后用靠尺板检查砼面平整度，符合要求后用钢抹子人工抹光。
6.8养生
砼养护采用塑料布或土工布覆盖洒水养护，保证湿润养生时间不少于7天。
七、质量保证措施
7.1制度保证
（1）建立开工前的技术交底制度
本工序开工前，必须由技术主管向全体施工人员进行技术交底，讲清该项工程的设计要求、技术标准、定位方法、几何尺寸、功能作用、施工方法、注意事项以及与其它工程的关系等，使全体人员在彻底明了施工对象的情况下投入施工。
（2）建立“五不施工”、“三不交接”制度
“五不施工”即：
未进行技术交底不施工；图纸和技术要求不清楚不施工；测量桩和资料未经换手复核不施工；材料无合格证或试验不合格者不施工；工程不经检查签证不施工。
“三不交接”即：
无自检记录不交接；未经专业人员验收合格不交接；施工记录不全不交接。
（3）建立质量自检制度
施工过程中自觉进行自检、互检、交接检，并定期不定期地组织质量检查，严格奖罚制度，确保创优目标的实现。
任何一项工程完工后，都要进行质量检测，验收检测在项目部内部分两级进行，先由施工队进行全面检测，并认真作好记录，确认质量合格后交项目部审查，并由项目部进行“复检”或“抽检”，确认合格后报监理工程师“复检”或“审批”。
7.2保证质量的控制措施
（1）施工操作控制
施工操作者必须具有相应的操作技能，特别是重点部位工程以及专业性强的工种，操作者必须具有相应工种岗位的实践技能，必须做到考核合格、持证上岗；按已明确的质量责任制检查操作者的落实情况，各工序实行操作者挂牌制，促进操作者提高控制施工质量的意识；整个施工过程中，做到施工操作程序化、标准化、规范化，贯穿工前有交底、工中有检查、工后有验收的操作管理方法，确保工程质量。
（2）施工过程控制
原材料的验证、配合比设计等标准试验及定线测量工作；特殊材料或工艺的试验、研究、论证及报批；施工准备情况的自检自查。
进行工序及工艺过程的试验检验控制。
纠正不良操作方法，改进和提高落后的工艺水平、控制工程的质量标准；记录、整理施工原始记录；形成自检记录，对自检合格的工程提交转序申请报告；对工程施工过程中出现的各种影响施工和工程质量的情况、问题及时进行协调、改正和处理。
（3）钢筋制安实测项目和容许偏差：
表3钢筋制安实测项目和容许偏差值表
项次
检验项目
规定值或允许偏差
检验方法和频率
1
受力钢筋间距（mm）
±20
检查2个断面
2
箍筋、横向水平钢筋间距（mm）
±10
检查5－10个间距
3
钢筋骨架长度（mm）
±10
按骨架总数30%抽查
4
钢筋骨架宽、高（mm）
±5
按骨架总数30%抽查
5
保护层厚度（mm）
±10
沿模板周边检查8处
（4）基础梁实测项目和容许偏差：
表4基础梁实测项目和容许偏差值表
序号
检验项目
规定值或允许偏差
检验方法和频率
1
混凝土强度（Mpa）
＞35Mpa
按验收标准
2
尺寸（mm）
±30
尺量：
长、宽、高检查各2点
3
顶面高程（mm）
±20
水准仪：
检查5处
4
轴线偏位（mm）
15
全站仪或经纬仪：
纵、横各测2点
（5）混凝土养护
混凝土浇捣后，为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。
养护采用覆盖养护，在混凝土初凝以后开始覆盖养护，在终凝后开始浇水（12小时后）覆盖塑料薄膜。
浇水工具采用水管浇水。
正温条件下养护时间应不少于7天。
八、施工安全保证措施
8.1消防保证措施
工地内的易燃物品仓库内严禁烟火，动用明火实行严格的用火证管理，特种作业人员必须持证上岗，乙炔和氧气两瓶使用时其间距在5m以上，存放时必须封闭隔离。
使用电气设备、易燃物品，严格执行防火措施，指定防火责任人，配备灭火器材，确保施工安全。
8.2安全交底培训
⑴施工人员进入现场必须进行入场安全教育，经考核合格后方可进入现场；
⑵作业人员进入施工现场必须戴合格安全帽，系好下颚带，锁好带扣；
⑶施工人员要严格遵守操作规程，振捣设备安全可靠；
⑷泵送砼浇注时，输送管道头应紧固可靠，不漏浆，安全阀完好，管道支架要牢固，检修时必须卸压；
⑸砼振捣时，操作人员必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋，防止触电；
⑹雨季施工要注意电器设备的防雨、防潮、防触电；
⑺振捣棒使用前检查各部位连接牢固，旋转方向正确，清洁；
⑻作业转移时，电机电缆线要保持足够的长度和高度，严禁用电缆线拖、拉振捣器；
⑼振捣工必须懂得振捣器的安全知识和使用方法，保养、作业后及时性清洁设备；
⑽振捣器接线必须正确，电机绝缘电阻必须合格，并有可靠的零线保护，必须装设合格漏电保护开关保护；
⑾插入式振捣器应2人操作，1人控制振捣器，1人控制电机及开关，棒管弯曲半径不得小于50cm，且不能多于2个弯，振捣棒自然插入、拔出，不能硬插拔或推，不要蛮碰钢筋或模板等硬物，不能用棒体拔
8.3防止机械伤害
⑴新进场的作业人员，必须首先参加入场安全教育培训，经考试合格后方可上岗，未经教育培训或考试不合格者，不得上岗作业；
⑵从事特种作业的人员，必须持证上岗，严禁无证操作，禁止操作与自己无关的机械设备；
⑶施工现场禁止吸烟，禁止追逐打闹，禁止酒后作业；
⑷施工现场的各种安全防护设施、安全标志等，严禁随意拆除和挪动。
⑸发现机械运转异常等现象，应立即停机检修。
⑹作业中严禁进行机械检修、加油、更换部件，维修或停机时，必须切断电源，锁好箱门
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