橫跨地鐵車站基坑管線懸吊保護施工技術(shù)探究

1、<p>　　橫跨地鐵車站基坑管線懸吊保護施工技術(shù)探究</p><p>　　摘 要：文章結(jié)合工程實例，闡述橫跨地鐵車站管線采用貝雷梁架設(shè)進行懸吊施工方法，解決了各種雨水管、污水管和自來水管等管線保護的難點，有效降低管線保護的風險和費用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：貝雷梁；懸吊保護；管線 </p><p>　　地鐵車站通常位于各種繁華道路下方，必然會有各種

2、管線從車站基坑上方穿越，各種管線必然會對車站施工產(chǎn)生影響，一般情況下都會將各種管線改遷，但是有一些管線無法改遷，橫跨在車站基坑上方，必然對車站建設(shè)施工增加施工難度。本文淺論各種管線的懸吊保護采用貝雷梁架設(shè)施工工藝，解決管線懸吊保護問題。 </p><p><b>　　1 施工工藝簡介 </b></p><p>　　人工將各種管線探明，將管線覆蓋土方挖除，拼裝貝雷梁，通

3、過鋼絲繩將各種管線懸吊起來，通過U型卡將管線通過鋼絲繩固定于貝雷架上的施工工藝。 </p><p><b>　　2 工程實例 </b></p><p>　　以實際工程成都地鐵7號線工程土建工程第2標段的二仙橋站為例子，闡述橫跨基坑的管線采用貝雷梁懸吊施工工藝。 </p><p><b>　　2.1 工程概況 </b><

4、;/p><p>　　成都地鐵7號線2標二仙橋站蓋挖部位位于二仙橋西路與建設(shè)北路交叉口，車站主體呈東西走向，影響施工的管線主要有：橫跨基坑上方的DN1200雨水管，DN1000的污水管，DN800自來水給水管；橫跨基坑中部的 DN159根、2根DN219燃氣管。 </p><p><b>　　2.2 施工工藝 </b></p><p>　　管線懸吊保

5、護施工流程：探溝開挖→土方開挖至管底→混凝土基礎(chǔ)澆筑→貝雷架拼裝→懸吊保護。 </p><p>　　管線懸吊保護施工流程圖 </p><p>　　2.3 貝雷梁拼裝 </p><p>　　將管線周圍的土方采用人工挖土方式將土方外運，然后施做貝雷梁，將貝雷架置放在已經(jīng)完成的冠梁上，通過400#槽鋼將貝雷架連接起來，通過U型卡將槽鋼和貝雷架固定。二根燃氣管、通信線、雨水

6、管及污水管共用3組900型3m*1.5m貝雷梁懸吊，在與基坑邊相交處施作懸吊梁支座基礎(chǔ)，部分管線采用40型槽鋼橫擔施工。燃氣管、通信線用Ф14鋼絲繩做吊帶，雨水管及污水管用型號6×37-20的鋼絲繩做吊帶，鋼套管接縫處焊接補強鋼板防止管道接口斷裂，共同組成懸吊體系。斜跨基坑的給水管采用3m×1.5m貝雷梁懸吊梁，在與基坑邊相交處施作懸吊梁支座基礎(chǔ)，管線用6×37-20鋼絲繩做吊帶，共同組成懸吊體系。 <

7、;/p><p>　　2.4 貝雷梁支撐體系驗算 </p><p>　　2.4.1 檢算條件 </p><p>　　跨度和梁跨類型：計算跨度 L計=21米；梁跨類型―貝雷梁簡支梁 </p><p><b>　　荷載計算： </b></p><p>　　雨水管參數(shù)：混凝土管直徑φ=1100mm（δ=3cm

8、），鋼套管直徑φ=1200mm（δ=1.5cm），跨徑L=21m，混凝土密度p=2.43t/m3、鋼密度p=7.85t/m3。 </p><p><b>　　恒載： </b></p><p>　　貝雷梁鋼重：3KN/m </p><p>　　40槽鋼重：0.6KN/m </p><p>　　雨水管重：3.14×

9、1.07×0.03×2.43×10+3.14×1.198×0.015×7.85×10=6.9KN/m </p><p><b>　　活載： </b></p><p>　　雨水管荷載：3.14×0.549×0.549×1×10=9.5KN/m </p>

10、;<p>　　施工活荷載按2kN/m考慮 </p><p>　　2.4.2 貝雷梁強度計算 </p><p>　　跨基坑的貝雷梁簡支梁的計算 </p><p>　　取最重的雨水管計算，則均布線荷載q為：1.2×（6.9+3）+1.4×（9.5+2）=27.985KN/m，=0.28KN/cm </p><p>

11、;　　其中：依據(jù)《建筑施工手冊》，貝雷梁（雙排單層桁架）W=15398.3cm3，I=1732303.2cm4，容許內(nèi)力為：彎矩M=2246.4KN.M，剪力Q=698.9KN </p><p>　?。?）簡支梁撓度為： </p><p>　　則Ymax=5ql^4/（384EI）.可以得： </p><p>　　Ymax=5×0.28×2100

12、^4/384×2.1×10^6×1732303.2=0.02cm </p><p>　　Ymax=0.2mm<L/250=2100/250=8.4mm （滿足要求） </p><p>　?。?）簡支梁所受的彎矩為： </p><p>　　則：Mx=（1/8）×27.985×21×21=1543KN.M

13、<[M]=2246.4KN.M （滿足要求） </p><p>　?。?）簡支梁所受的最大剪力在兩端： </p><p>　　Qmax=1/2qL=0.5×27.985×21=293.8<[Q]=698.9KN（滿足要求） </p><p>　　2.4.3 懸吊鋼絲繩和花籃螺絲檢算 </p><p>　　（1）

14、檢算鋼絲繩強度 </p><p>　　取最重雨水管進行檢算，6×37-20的鋼絲繩懸吊重量為 G=（1.2×（6.9）+1.4×（9.5））×2.5/2=26.9KN </p><p><b>　　P=SP/K </b></p><p>　　式中：P―鋼絲繩的許用拉力，N；SP―鋼絲繩的破斷拉力，N；K―

15、鋼絲繩的安全系數(shù)。 </p><p>　　用做吊繩時，取K=6，則 </p><p>　　SP=500d2=500×20×20=200KN </p><p>　　P=SP / K=200 / 6=33（KN）滿足要求。 </p><p>　?。?）檢算花籃螺絲強度：查（CB/T3818-1999花籃螺栓標準）JW3312

16、P級30螺栓其允許的荷載為75KN>26.9KN滿足要求。 </p><p>　　2.4.4 懸吊架槽鋼檢算 </p><p>　?。?）抗彎強度驗算 </p><p>　　采用的[40槽鋼，吊點間距為2.5m，跨中按集中荷載考慮。計 </p><p>　　Mmax=1/4×F×L=1/4×26900

17、15;2.5=16812.5N?m </p><p>　　ix=0.38h=0.38×40cm=15.2cm iy=0.6b=0.6×11.5cm=6.9cm </p><p>　　查[40槽鋼截面面積為61.5cm2 </p><p>　　Ix=ix2×A=15.2×15.2×12.7×61.5=1420

18、8.96cm4 </p><p>　　Wx=Ix/ iy=14208.96/6.9=2059.3cm3 </p><p>　　Mmax/ Wx=16812.5/2059.3MPa=8.16Mpa<[σw]=200MPa </p><p>　?。?）抗剪強度驗算 </p><p>　　查型鋼特性表Qmax=16812.5N Sx=524.

19、4cm3 </p><p>　　Im=592cm4 </p><p><b>　　δ=0.53cm </b></p><p>　　τmax=Qmax?Sx/Imδ=16.8×524.4/592×0.53）=28.1<[τ]= 120Mpa </p><p>　　結(jié)論：在各種管線靜止荷載和活荷載作

20、用下，貝雷架各桿件強度滿足要求。 </p><p><b>　　3 結(jié)語 </b></p><p>　　橫跨基坑的各種管線，通過采用不同組合的貝雷架，可以有效保障各種懸吊管線的安全。尤其是在工況條件差，管徑大、水流大，風險源高，更能體系貝雷架懸吊保護管線施工工藝優(yōu)點。此方法具有安全施工、節(jié)約成本、質(zhì)量安全可控的優(yōu)點。 </p><p><