管廊主体施工方案.docx
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管廊主体施工方案
郑州经济技术开发区滨河国际新城
综合管廊工程施工方案
编写：
复核：
审批：
中国建筑第七工程局
综合管廊项目经理部
二O一三年八月二十八日
一、编制依据
1、施工相关图纸及施工合同
2、《郑州经济技术开发区滨河国际新城综合管廊工程设计结构工程》
3、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
5、《钢筋砼工程施工及验收规范》（GB50204-2002）（2011版）
6、《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838-2012）
7、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
8、《工程测量规范》（GB50026-2007）
9、《郑州市经开区潮河环路等九条路（道路、综合管廊）工程勘察报告》
10、《郑州经济技术开发区滨河国际新城综合管廊工程可行性研究报告》
11、郑州经济技术开发区综合管廊工程项目的总体施工部署
12、本公司相关工程施工积累资料。
二、工程概况及地质特征
1、工程概况
郑州经济技术开发区滨河国际新城综合管廊工程位于河南省郑州市区东南部，地貌单元属黄河冲击平原，规划面积约22.73平方千米。
结构使用年限为100年，结构构件重要性系数取1.0，结构构件裂缝控制等级为三级，抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为3类，场地土层不存在可液化土层。
本工程由中国市政工程西北设计研究院有限公司设计，中国建筑第七工程局有限公司承建，河南省大象建设监理有限公司实施监理工作。
本工程施工范围为：
东起四港联动路，西至南四环、机场高速，北起经南八路、潮河环路、经南八北一路，南至经南十五路、经南十四路，规划总用地面积为1047.74公顷。
综合管廊布置在经开十二大街、经南九路、经开十八大街、经南十二路。
总长5.555KM，断面尺寸主要以6.55*3.8米和6.35*3.5米为主，总延米为：
3.633Km,端井、管线引出口、通风口、投料口、跨越地铁车站等特殊现浇段总长度为1.922Km。
本工程基础底面土方开挖的一般开挖深度约为6～10m。
2、工程地质特征
根据中国市政工程西北设计研究院有限公司提供的《郑州经济技术开发区滨河国际新城综合管廊工程可行性研究报告》，本工程基坑开挖影响范围内的土层主要为：
场地东北部、东部及西南部地区（简称Ⅱ1区），其特征是地表土出露第1地质单元层土体，颜色以褐黄色为主，岩性以粉土为主，局部夹粉砂，见少植物根系及蜗牛壳碎片，属中等压缩性土。
场地中部、东南部地区（简称Ⅱ2区），其特征是地表土出露第2地质单元层土体，颜色以黄褐色为主，岩性以粉砂为主，见少植物根系及蜗牛壳碎片，属中等压缩性土。
由地表向下的各层分布岩性结构，按Ⅱ1区、Ⅱ2区分别描述：
Ⅱ1区：
第一层：
粉土。
褐黄色，稍湿~湿，稍密。
局部表层为素填土，有砂感。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
场地局部范围缺失。
层厚0.50～6.60m，平均厚度2.76m；层底埋深0.50～6.60m，平均埋深2.76m；层底标高89.60～109.10m，平均标高98.39m。
第二层：
粉砂。
黄褐色，稍湿～湿，稍密～中密。
主要成分以石英、长石为主。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
该层土普遍存在，且局部直接露出地表。
层厚0.70～8.50m，平均厚度3.07m；层底埋深0.70～11.20m，平均埋深4.39m；层底标高84.80～106.70m，平均标高96.42m。
第三层：
粉土。
灰褐色，局部褐黄色，湿，中密。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
见少量白色钙质网纹。
该层土在场区内局部缺失。
层厚0.90～8.10m，平均厚度2.73m；层底埋深2.10～14.90m，平均埋深6.93m；层底标高81.30～103.5m，平均标高93.48m。
第四层：
粉砂。
黄褐色，湿，中密。
主要成分以石英、长石为主，颗粒级配一般，砂质较纯净。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
该层土在场区内局部缺失。
层厚0.90～7.70m，平均厚度2.93m；层底埋深4.30~20.00m平均埋深9.59m；层底标高74.20~101.70m，平均标高91.22m。
第五层：
粉土。
黄褐色，湿，中密。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
局部夹薄层粉砂。
见少量黑色铁锰质斑块。
该层土在场内局部缺失。
层厚0.70~8.60m平均厚度3.73m；层底埋深8.70~16.20m，平均埋深12.89m；层底标高71.00~100.30m，平均标高87.40m。
第六层：
细砂。
褐黄色，局部灰褐色，饱和，密实。
主要成分为石英、长石，砂质纯，颗粒级配一般。
该层土在勘探范围内未揭穿，最大厚度4.00m。
Ⅱ2区：
第二层：
粉砂。
黄褐色，稍湿~湿，稍密~中密。
主要成分以石英、长石为主，砂质较纯净。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
该层土普遍存在，且局部直接露出地表。
层厚0.80~7.70m，平均厚度4.25m；层底埋深0.80~7.70m，平均埋深4.25m；层底标高95.70~107.10m，平均标高101.29m。
第三层：
粉土。
灰褐色，湿，中密。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
见少量白色钙质网纹。
该层土在场内局部缺失。
层厚0.80~5.60m，平均厚度2.83m；层底埋深2.00~10.10m，平均埋深6.34m；层底标高92.80~104.30m，平均标高98.16m。
第四层：
粉砂。
黄褐色，湿，中密。
主要成分以石英、长石为主，砂质较纯净。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
该层土在场区内局部缺失。
层厚1.10~7.70m，平均厚度3.31m；层底埋深5.30~13.10m，平均埋深9.02m；层底标高90.70~100.50m，平均标高96.00m。
第五层：
粉土。
黄褐色，湿，中密。
摇震反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。
局部夹薄层粉砂。
见少量黑色铁锰质斑块。
该层土在场区内普遍存在。
层厚0.80~7.70m，平均厚度3.30m；层底埋深7.40~15.30m，平均埋深11.80m；层底标高85.30~99.20m，平均标高95.80m。
第六层：
细砂。
褐黄色，局部灰褐色，饱和，密实。
主要成分为石英、长石，砂质纯，颗粒级配一般。
该层土在勘探范围内未揭穿，最大解露厚度12.60m
各层岩石的承载力、压缩模量、压缩性见下表：
承载力、压缩模量、压缩性
层号
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
fakkpa
130
140
150
180
160
200
Es0.1-0.2（MPa）
8.2
11.5
10.5
15.0
11.0
16.5
压缩性
中
中
中
低
中
低
场地评价与水文概况
场区地质构造较简单，区内不存在影响工程稳定因素，例如滑坡、崩塌、等不良地质，以及岸滨、人防工程对工程不利的埋藏物。
地下水位：
丰水季节明显上升，枯水季节明显下降。
北部水位埋藏较浅（0.6~3.0m）；南部由于风积沙丘缘故，埋藏较深（3.0~9.0m）。
水位标高一般在82.0~105.6m。
本场地地下水对混凝土结构、钢筋砼结构中的钢筋及钢结构有弱腐蚀性。
3、主要工程量
分项工程名称
单位
综合管廊
备注
结构混凝土
m3
25689.5
垫层
m3
3600
钢筋
t
3059
预埋铁件
t
105
楼梯、洞口砼
m3
36.4
混凝土预制、安装
m3
89.55
预埋件制作、安装
t
12
三、管廊主要施工方法
施工工序：
测量定位放线→土方开挖→基础垫层→基础弹线→基础钢筋→基础模板（预埋件安装）→浇筑管廊混凝土→模板拆除及混凝土养护→土方回填→交付安装。
1、测量定位
根据郑州经济技术开发区提供的施工图、管廊基础平面布置图、基础图，依据甲方提供的测量控制点，计算并确定这些点位与控制点之间的坐标关系、方位角、距离，采用全站仪进行坐标定位，并用作好标识（控制桩）。
基础轴线定出后，根据轴线位置和基坑开挖宽度，在地面上撒灰线标明开挖边线。
并利用临时控制桩来检查、控制基坑开挖的宽度、深度、轴线、中心、标高。
鉴于本工程规模大，与地上建筑物的预留接口多，为保证管廊预留口与地上建筑物对接正确，先进的测量至关重要,没有测量工作的质量保证,其它则无从谈起,测量数据必须准确,施工放样精度高，操作要符合测量规程。
因此现场成立测量组，配备测量工程师1名、测工3名，精度2＂级全站仪2台、水准仪2台。
1.1、施工控制网
根据设计图纸和设计单位提供的测设基准资料和测量标志，进行导线和水准复测。
经监理工程师批复后的复测结果作为施工放样的依据，据此进行路线中、边桩的测设恢复。
对于设计单位提供的导线点和水准点，在施工全过程中进行妥善保护，并进行明显标识，以利识别。
如有损坏或移动，及时采取措施进行恢复，并复核其精度是否满足要求。
1.2、施工加密控制网
为便于施工，以设计单位提供的的测量资料为基础，根据实际施工需要将导线点和水准点进行加密，加密后的水准点必须符合技术规范的规定。
在场区内布设满足综合管廊工程施工放样要求的施工控制网。
考虑施工阻挡视线及个别控制点被破坏的可能性的因素；控制点统一布设在施工降水影响区以外，点间距100m左右，点位埋设要稳固，以城市一级导线技术要求测量，相对点位误差±10mm。
导线全长相对精度不低于1/15000，以便满足施工放样的需求。
1.3、高程控制测量
高程控制桩不另埋设，全部利用首级及施工加密控制网点桩位。
以四等水准的精度指标进行测量，每Km高差中误差小于±10mm，线路全长闭合差小于±20
mm（L-以Km为单位），以满足施工放样的需求。
1.4、施工放样
在加密施工控制网或施工轴线、中线控制桩的基础上，由测量组测设结构平面位置、开挖线、结构轴线等，并进行复核测量，以保证放样的准确性及精度。
1.5、测量控制流程图
1.6、测量管理职责
（1）负责开工前的交接桩复测，并形成测量成果。
（2）做好施工放样工作，对关键部位放样，放样前认真查阅图纸，准确计算，精心放样，必要时实行换手测量。
（3）做好控制测量工作，熟悉控制标志的位置，保护好测量标志。
（4）在施工控制桩复核测量确认无误后加密放样，以满足施工需要。
（5）在施工放样过程中，应着重控制各预留端口、折点、曲线部位放样的准确性。
1.7、测量质量保证
工程测量是做好施工技术准备，确保工程质量的重要环节之一，项目部测量组配备专职的测量技术干部和测量技术工人，以及相应的测量技术装备，明确职责，严格岗位责任制，搞好工程测量工作。
施工前，要认真熟悉设计图纸和设计资料，对设计图纸和设计资料必需进行复核。
为了避免差错，所有测量放样资料和内业计算必须进行复核，施工放样的点位采用不同的方法进行检核。
做好原始记录，测量人员要坚持签字制度，测量外业记录不得涂改或损坏，测量原始资料和测量成果资料应装订成册，归档保管。
2、模板工程
2.1、主要施工特点
1．工期紧，质量标准高；
2．模板周转次数少，特别是异型模板，一次投入后，很难用于后续工程，加大了施工成本。
2.2模板方案设计原则
针对施工特点，并结合我公司资源，制定合理的施工方案。
在满足质量标准的前提下，尽可能地降低施工成本。
由于工期紧，同工种施工队伍多，因此一次性投入模板及支承体系的量大。
由于存在机械化作业盲区，模板及支承体系的质量要轻，或部分质量轻，以满足人工操作需要。
由于异型模板的周转次数少，或仅为一次，模板设计要考虑经济效益。
或尽可能采用标准件组装，拆散后用于后续工程，增加周转次数，降低成本。
2.3、模板方案设计
2.2.1、模板材料的选择:
本工程线路长，分异形段与标准段，异形段结构形式复杂，断面变化多，质量标准要求高的特点，模板形式及材料的选择与配置十分重要。
本工程的模板材料分两种主要型式：
管廊内外模、柱模采用244cm×122cm×15mm松木板；模板接缝处以单面胶海棉条密封，以防漏浆。
2.2.2、模板及支撑体系的设计
为保证模板的周转使用，综合管廊顶板施工时采用钢管扣件脚手架架支撑体系，配可调顶托，立杆纵、横向间距为600mm，横杆竖向步距900mm。
墙体及柱体竖肋采用100×100mm方木，间距200mm，横肋采用φ48×3.5双钢管，间距为600mm，并用M16穿墙止水对拉螺栓及配套扣件将模板固定，止水对拉螺杆间距600x600mm，顶板模板支撑主梁采用100×100mm方木，间距600mm，次梁采用60×100mm方木，间距200mm。
（1）管廊顶板模板
综合管廊顶板支撑体系设置及相关验算详见现浇综合管廊顶板支架方案。
（2）柱子模板
柱子模板支承体系采用斜撑加拉索，模板下口四周设扫地撑.
柱子模板根据结构尺寸现场加工，模板与方木用钉子固定，竖肋100×100mm方木，间距为200mm，横肋采用φ48×3.5双钢管与锁扣固定，间距为600mm。
（3）梁模板
梁模板支撑采用钢管扣件架。
梁侧模夹梁底模，梁两边侧模次龙骨采用100×100mm方木,主龙骨采φ48×3.5钢管立杆，立杆用水平短钢管及锁扣拉结，必要时做钢管斜撑。
梁底模参照综合管廊顶板模板支撑设置。
为保证不漏浆，边模侧边粘贴海绵条。
2.4、墙体模板计算
管廊墙体模板内楞采用100×100mm方木，竖向布置，间距200mm，外楞采用φ48×3.5双钢管，横向布置，间距为600mm，加固采用M16穿墙止水对拉螺栓及配套扣件将模板固定。
砼没有掺缓凝剂，修正系数K取1.0，砼浇筑速度ν=1m/h，浇筑温度T=22度，砼重力密度rc=26KN/m³，松木板抗弯强度设计值为13MPa，弹性模量取9000MPa。
1、墙模侧压力p
由«路桥施工计算手册»公式（8-1）及（8-3）知墙模受到的侧压力为：
V/T=1/22=0.045>0.035
h=1.53+3.8v/T=1.701
Pm=Krch=1X26X1.701=44.226KN/m²
考虑振捣棒振动荷载4KN/m²
P=44.226+4=48.226KN/m²
作用于模板的线荷载：
q=48.226x1.0=48.2266KN/m
2、木模板验算
强度验算：
模板厚度15mm,宽度取1米.
最大弯矩：
M=ql²/10=48.226x200²/10=193064N·mm
截面抵抗矩：
W=bh²/6=1000x15²=37500mm3
σ=M/W=193064/37500=5.15MPa<13MPa满足要求
刚度验算：
截面惯性矩：
I=bh³/12=1000x15³/12=281250mm4
模板扰度：
ω=ql4/150EI=48.226x2004/150x9000x281250
=0.203mm<200/400=0.5mm满足要求
3、内木楞验算
强度验算：
最大弯矩：
M=ql²/10=48.226x600²/10=1736136N·mm
截面抵抗矩：
W=bh²/6=100x10²=167000mm3
σ=M/W=1736136/167000=10.4MPa<13MPa满足要求
刚度验算：
截面惯性矩：
I=bh³/12=100x100³/12
模板扰度：
ω=ql4/150EI=48.226x6004/（150x9000x100x100³/12）
=0.56mm<600/400=1.5mm满足要求
4、对拉螺栓验算
查«路桥施工计算手册»得M16对拉螺栓的容许拉力N=24500N
对拉螺栓收到的拉力F=48.226x0.6x0.6=15921N<24500N
满足要求
2.5、柱模板计算
本工程柱体结构为墙中柱，模板验算同墙体。
2.6、现浇管廊顶板模板计算
（一）模板支撑方案设计
1、材料选用
选用扣件式脚手架，钢管为Φ48，壁厚为3.5mm，钢管材质为Q235钢；10×6cm东北落叶松方木，10×10cm东北落叶松方木；模板采用松木板：
244cm×122cm×15mm。
立杆（顶杆）允许最大荷载
横杆步距（mm）
600
1200
1800
2400
最大荷载（KN）
40
30
25
20
横杆允许最大荷载
标记
项目
HG-900
HG-1200
HG-1500
HG-1800
HG-2400
尺寸规格（mm）
900
1200
1500
1800
2400
最大集中荷载（KN）
6
5
4
3
2
最大均布荷载（KN）
12
10
8
6
4
横杆最大挠度：
f≤1/150L。
可调支座、转角上托允许最大荷载P≤50KN。
2、支架布置型式
郑州经济技术开发区滨河国际新城综合管廊采用扣件式满堂钢管支架进行施工，扣件式支架立杆为φ48×3.5mm钢管，支架布置型式为：
支架立杆横向、纵向布置间距为60cm×60cm（详见支架布置图）。
水平杆纵横向步距均为900cm，立杆底部距地面30cm，纵横向设扫脚杆一道。
在顶部设10×6cm的木枋支承结构顶板底模，木方间距为30cm，木方设在顶横杆时，设短立杆时向下至少连接3道水平杆，以分散上部荷载。
该满堂支架纵横向设剪力撑，其角度与地面不小于45°，并与立杆连接牢固。
每两排立杆设置一道剪刀撑。
3、楞木纵、横梁及模板底、均采用松木模板，规格为244cm×122cm×15mm。
支架顶托上采用10×10cm方木作为受力主梁，将其承受的荷载传递给支架立杆，主梁纵向布置，间距与支架立杆横向布置间距相同。
次梁上采用10×6cm的方木，将其承受的荷载传递给主梁，横向布置，其中心间距为30cm。
4、取管廊顶板纵横向支撑间距600mmx600mm作为验算单元。
（二）、允许荷载取值
1、扣件式支架钢管允许承载力
扣件式支架钢管材质为A3钢，其允许压应力[σ]＝140Mpa，钢管规格为φ48×3.5mm，支架横杆水平步距为L=60cm，《路桥施工计算手册》：
〔N〕=35.7KN
2、方木允许应力
方木采用东北落叶松，《路桥施工计算手册》：
[σw]＝14.5Mpa，[τ]＝2.3Mpa，E=1.1×10³Mpa。
（三）、荷载取值计算
现浇管廊顶板扣件式钢管支架所承受的竖向荷载包括：
支架、模板、受力主次梁自重；施工人员、器具荷载；倾倒砼产生的冲击荷载；振捣砼产生的荷载；新浇砼重量。
1、支架、模板、受力主次梁自重P1
扣件支架高度按3.2m计（含上下托的高度），模板采用厚15mm的胶合板，受力主梁采用10cm×10cm方木，受力次梁采用10cm×6cm方木。
经计算，p1＝1.5KN/m2
2、施工人员、器具荷载p2
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011），施工人员、器具荷载取：
P2＝1.0KN/m2
3、倾倒砼产生的冲击荷载p3
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011），倾倒砼产生的冲击荷载取：
P3＝2.0KN/m2
4、振捣砼产生的荷载p4
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011），振捣砼产生的荷载取：
P4＝2.0KN/m2
5、新浇砼重量p5
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011），当含筋率大于2%时，钢筋混凝土容重按26KN/m3计。
（1）、验算管廊单元顶板荷载：
钢筋砼自重：
G=0.108m3×26KN/m3=2.808KN
偏安全考虑，取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力：
P5=G×r÷S=2.808KN×1.2÷（0.6×0.6m）=9.36KN/m²
（4）、木模板验算
作用在模板上线荷载q=（p1+p2+p3+p4+p5）x1.0=15.86KN/m
强度验算：
模板厚度15cm,宽度取1米.
最大弯矩：
M=ql²/10=15.86x300²/10=142740N·mm
截面抵抗矩：
W=bh²/6=1000x15²=37500mm3
σ=M/W=142740/37500=3.8MPa<13MPa满足要求
刚度验算：
截面惯性矩：
I=bh³/12=1000x15³/12=281250mm4
模板扰度：
ω=ql4/150EI=15.86x3004/150x9000x281250
=0.338mm<300/400=0.75mm满足要求
（五）、横梁强度计算
横梁为10×6cm方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.3m。
截面抵抗矩：
W=bh²/6=0.1×0.06²/6=6.0×10-5m³
截面惯性矩：
I=bh³/12=0.1×0.06³/12=1.8×10-6m4
作用在横梁上的均布荷载为：
q=（p1+p2+p3+p4+p5）×0.3=15.86×0.3=4.758KN/m
跨中最大弯矩：
M=qL2/8=4.758×0.62/8=0.214KN•m
落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103MPa
1、横梁弯拉应力：
σ=M/W=0.214×103/6.0×10-5=3.5MPa＜［σ］=14.5MPa
横梁弯拉应力满足要求。
2、横梁挠度：
f=5qL4/384EI=（5×4.758×0.64）/（384×11×103×1.8×10-6）=0.4mm＜L/400=1.5mm，横梁弯拉应力满足要求。
综上，横梁强度满足要求。
（六）、纵梁强度计算
纵梁为10×10cm方木，跨径为0.6m，间距为0.6m。
截面抵抗矩：
W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3
截面惯性矩：
I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4
0.6m长纵梁上承担2根横梁重量为：
0.1×0.1×0.6×0.75x103×2=0.009KN
横梁施加在纵梁上的均布荷载为：
0.009÷0.6=0.015KN/m
作用在纵梁上的均布荷载为：
q=（p1+p2+p3+p4+p5）×0.6+0.015=15.86×0.6+0.015=9.531KN/m
跨中最大弯矩：
M=qL2/8=9.531×0.62/8=0.43KN•m
落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103MPa
1、纵梁弯拉应力：
σ=M/W=0.43×103/1.67×10-4=2.57MPa＜［σ］=14.5MPa
纵梁弯拉应力满足要求。
2、纵梁挠度：
f=5qL4/384EI=（5×9.531×0.64）/（384×11×103×8.33×10-6）=0.18mm＜L/400=1.5mm
纵梁弯拉应力满足要求。
综上，纵梁强度满足要求。
（七）、扣件支架立杆验算
验算腹板加厚处的扣件支架立杆承载力。
扣件支架立杆的纵横步距均为60cm×60cm。
验算支架立杆时的荷载组合为：
p＝p1＋p2＋p3＋p4＋p5＝1.5＋1＋2＋2＋9.36＝15.86KN/m2
扣件支架立杆承受的压力：
N=0.6*0.6*15.86=5.7KN<[N]＝35.7KN
符合要求。
（八）、地基承载力验算
支撑系统的基底支撑在综合管廊底板上，钢管扣件脚手架支座与地面之间应设木垫板，30cm厚的钢筋砼管廊底板满足支撑系统基座竖向承载力要求，无需验算。
（九）、支架搭设技术要求
⑴、支架的基底支撑在综合管廊底板上，30cm厚的钢
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