地下铁道工程施工结构设计.docx

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地下铁道工程施工结构设计

地下铁道工程施工结构设计

第1章编制依据与范围

1.1编制依据

1）国家现行施工技术规范、规程、标准及乌鲁木齐市地方标准。

（1）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-2003

（2）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001

（3）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-2006

（4）《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002）

（5）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）

（6）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）

（7）《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）

（8）《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88-2010）

（9）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）

（10）《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）

（11）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）

2）乌鲁木齐市对城区施工的有关规定。

1.2编制范围

本施工方案编制涉及的工程范围为乌鲁木齐轨道交通一号线工程14标段迎宾路口站至三工站区间暗挖工程1#施工竖井龙门架安装施工，具体内容包括龙门架设计计算书，龙门架基础，龙门架安装、使用、拆除等。

第2章工程概况

2.1基本情况

1、区间概况

本工程为乌鲁木齐轨道交通一号线迎宾路口站至三工站区间工程，区间从迎宾路口站出发，沿北京路一直北行，至V达终点三工站，区间右线设计起讫里程为YDK19+761.036~YDK20+740.142区间全长为979.106m；区间左线设计起讫里程为ZDK19+761.036~ZDK20+700.032区间全长为938.996m。

区间均采用暗挖法施工，区间隧道为标准单洞单线区间。

2、施工竖井及横通道

1号施工竖井及横通道对应区间右线里程YDK19+917.509施工竖井及横通道长度为62.61m。

施工竖井及横通道为临时结构，区间隧道施工完成后进行回填；施工竖井采用倒挂井壁法施工，横通道采用台阶法施工。

施工竖井深约18.607m,竖井初支外轮廓尺寸为5.7mx7.7m，竖井内净空尺寸为5.0mx7.0m。

井口处设置现浇钢筋混凝土锁口圈梁，锁口圈梁宽度为1.85m，深度1.0m，下做10cm的C20混凝土垫层，锁口圈梁顶部设高于地面的0.5m防淹挡墙。

为满足矿山法施工需要，在竖井上设置龙门架与电动葫芦以进行垂直运输。

具体位置如图2-1。

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1号竖井平面位置

2.2迎〜三区间1#竖井施工场地平面布置

本工程为迎宾路口站〜三工站站区间临时施工竖井及横通道工程，为区间暗挖

施工作准备

进场之后，首先配合业主积极做好地上地下的障碍物的调查和拆迁，同时安排

管理人员熟悉图纸、做好开工前的技术准备工作，施工现场的临水临电的施工准备工作

施工总顺序为：

首先进行竖井锁口圈梁和龙门架基础施工，龙门架安装经过验

收后进行竖井施工

现场平面布置按以下要求进行:

在竖井施工现场内建设钢筋加工厂、材料存放场地，项目部安排生产，指挥施

工。

平面布置图如下:

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AJT

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图2-1迎〜三区间1#竖井平面布置图

2.3提升龙门架

竖井龙门架采用河南省长城起重机集团有限公司生产的抓斗桥式起重机，龙门

架尺寸长21m立柱中距宽7m起重机跨度10m提升高度40m。

竖井龙门架安装位

图2-3龙门架布置图

提升井架最大跨度为7m高12.4m，井架宽10.3m，采用1台10t抓斗桥式起重机调运土体。

吊斗为四绳抓斗2.5m,重量约3.5吨。

导轨大梁采用型钢HN6OOX2O0导轨为38kg/m道轨，导轨顶面距地面9.5m，立柱采用型钢HN500X200同时增设剪刀撑等构造，设置检查抓斗，在立柱边设计爬梯。

龙门架委托专业厂家生产。

梁的主要搭接部位采用钢板加强焊接，梁、柱间构件连接均采用焊接。

按跨度最大的提升井架及最不利荷载组合进行验算，满足受力要求。

2.3.1技术性能参数：

QZ10t+10t-10m双梁抓斗桥式起重机

（1）额定起重量：

主钩10T（含抓斗），副钩为10tCD型电动葫芦。

（2）跨度：

10m

（3）起升高度：

40m

（4）电源：

三相交流（50Hz/380V）

（5）起升机构

a.起升速度：

40.26m/min

b.起升电动机：

YZR180S-10/37KW

c.起升减速机：

ZQ-650

d.起升制动器：

YWZ-400/12590

e.卷筒组：

©400

（6）小车运行机构

a.运行速度：

20.6m/min

b.小车运行电动机：

YZR132M1-6/5.5KW

c.小车运行减速机：

ZSC-400

d.小车运行制动器：

YWZ200/25

（7）大车运行机构

a.大车运行速度：

27.3m/min

b.大车运行电动机：

YZR160M2-6/2X7.5KW

c.大车运行减速机：

ZQ-400

d.大车运运行制动器：

YWZ-200/25*2

e.大车运行轮组直径：

①600

f.钢轨型号：

43Kg/m

（8）操纵方式：

空操

2.3.2技术说明

（1）起重机的设计制造符合有关国家、部颁标准和规范。

起重机包括结构、机构、电气设备、保护装置等。

（2）起重机结构有足够的强度、钢度、设计使用寿命30年，机构工作安全、平稳、可靠、机构的震动、跳动、噪声符合质量分等标准的规定。

（3）起重机的材料符合有关标准的规定，向用户提供原料及主要零部件的材质书及合格证。

（4）电气系统由主回路系统和控制系统组成，主要的零部件、仪器仪表提供质量合格证，各系统工作可靠、操作灵活，各种电气联锁和安全保护齐全，各种电气元件的产地用户可做出选择。

（5）起重机的主要工艺，焊接采用手工埋弧焊，下料采用自动切割，整台桥吊的主梁不分段。

（6）对接焊缝按规定进行X射线探伤，超声波无损探伤，并提供探伤报告。

（7）双梁抓桥式起重机采用ZQDZQZSC系列减速器，提供其合格证明书。

（8）起重机的起升、开闭和运行机构均采用丫帧9动器，生产厂家为焦作制动器厂。

（9）操作室按标准制作满足用户要求。

（10）钢材进行抛丸除锈预处理，表面粗糙度达到GB8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准，对钢板为Sa2.5级,对型钢为St3级

（11）安装后的抓桥大梁，在跨中S/10范围内上拱度为（0.9—1.4）S/1000（S为起重机跨度）提供上拱度实测记录。

（12）起升机构的高度有起升限位开关控制。

（13）司机室具有开阔的视野，在司机室座位上能清楚地观察到吊钩工作范围内的作业。

（14）司机室造型美观，室内壁色柔和，有舒适感，其隔音符合标准要求。

（15）司机室内有起重机总电源紧急断电开关。

（16）司机室内有电源指示灯和总电源通断状态信号。

第3章施工计划

3.1施工进度计划

1、施工准备

（1）基础施工

龙门架基础施工具备安装条件3天

（2）龙门架加工

要求自材料进场到底漆喷涂完毕具备安装条件不超过2天

2、龙门架安装

安装的总工期为9天，即井架主体及附属设施安装加固完毕组织机构图如下

3、龙门架安装进度安排

第1、2天井架立柱与轨道梁安装，期间同时进行剪刀支撑的材料。

第3、4天龙门架主体加固完毕，土斗组装完毕。

第5、6天吊装系统安装完毕；雨棚施工准备、。

第7、8天雨棚施工完毕与系统的线路布置与调试、内部验收与试运行

第9天外部验收并投入使用。

3.2材料计划

表3-1主要材料型号及用途

序号

名称

规格型号

数量

厂家名称

一、起重机主结构部分

1

桥架

主梁

Q235-B

2

河南省长城

端梁

Q235-B

2

河南省长城

司机室

Q235-B

1

河南省长城

走台、栏杆、平台

Q235-B

1

河南省长城

2

大车运行

电动机

YZR160M2-6/5.5kw

2

宏泰、新大力

减速机

ZQ400

2

泰星、泰隆、河南矿山

制动器

YWZ-200/25

2

焦作制动器

车轮组

ZG

4

河南省长城

其它

/

1

河南省长城

3

小车

运行

小车架

Q235-B

1

河南省长城

电动机

YZR132M1-6/2.2kw

2

宏泰、新大力

减速机

ZSC400

2

泰星、泰隆、河南矿山

制动器

YWZ-200/25

2

焦作制动器

车轮组

ZG

4

河南省长城

其它

/

1

河南省长城

4

起升

机构

电动机

主

YZR180S-10/37kw

1

宏泰、新大力

副

ZD151-4/13kw

1

宏泰、新大力

减速机

主

ZQ650

1

泰星、泰隆、河南长城

制动器

主

YWZ-400/12590

1

焦作制动器

卷筒组

主

Q235-B

1

河南省长城

副

Q235-B

1

河南省长城

钢丝绳

主

20NAT6*19+FC-177

1

南通钢丝绳厂

副

D-6*37+1-15

1

南通钢丝绳厂

抓斗

主

U502.5立方

1

河南省长城

电气

超载限制器

、轨道及供电部分

油缸

5

安全滑触线

500A

84

河南省长城

6

其它

包含其它电气、电缆等

河南省长城

设备清点及检查：

1、设备技术文件齐全;

2、起重设备运到现场后，物资部门人员按设备装箱单检查设备、材料及附件的型号、规格和数量，且符合设计和设备技术文件的要求，并有出厂合格证书及必要的出厂试验记录；

3、机、电设备无变形、损伤和锈蚀，其中钢丝绳不得有锈蚀、损伤、弯折、打环、扭结、裂嘴和松散的现象；

4、对设备缺件、损坏件和不合格件要列出清单由甲方现场参加清点及检查人员签字认可。

5、对小型零、部件，电气及其它易丢失、易损坏件和材料，清点后及时入库，专项保管。

3.3机械设备计划

龙门架安装工具与设备表表3-2

序号

名称

规格

数量

备注

1

汽车吊

25t

1台

2

手拉葫芦

2t-6m

2台

3

气割设备

G200

1套

4

电焊机

BX300

1台

5

钢丝绳

©20-10m

2根

两端有套

6

钢丝绳

©10-6m

2根

两端有套

7

卸扣

©20

10个

8

软绳

©20-20m

2根

9

撬棍

©20-1m

2根

一端尖一端扁

10

套筒搬手

41

4把

11

活动搬手

400

2把

12

活动搬手

200

2把

13

内六角搬手

3〜16

1套

14

电工工具

1套

15

调整钢垫板

1、3、6、10

各20

16

大锤

8磅

2把

17

手锤

1kg

2把

18

氧气

4立方

8瓶

19

乙炔气

6立方

3瓶

20

电焊条

E4303

40kg

21

铁线

©4

10kg

3.4劳动力计划

341管理人员计划

管理人员计划见表3-3所示

表3-3管理人员计划表

职务

生产

经理

技术

人员

测量

人员

安全

人员

质检

人员

物质

人员

资料

人员

人数

1

2

2

2

1

1

1

3.4.2作业人员计划

作业人员计划见表3-4所示

表3-4作业人员计划表

职务

电焊工兼

气割工

起重信号工

起重机操作工

电工

杂工

人数

4

2

2

1

4

注:

所有人员须持证上岗

第4章施工工艺技术

4.1工艺流程

竖井提升井架施工工艺流程图见4-1所示

图4-1竖井井架施工工艺流程图

4.2施工方法

4.2.1龙门架基础

1、测量人员根据已建立的现场控制测量网，布设龙门架的立柱基础及锁口圈梁的位置控制线；龙门架安装方向南北方向安装，见龙门架基础设置平面图及龙门架

剖面图。

2、龙门架的基础形式：

1）龙门架设置在竖井处的基础为条形基础梁，截面尺寸9500X1500mm采用

C30混凝土浇筑，设置好预埋铁件;

图4-1龙门架基础布置平面图

地基处理，龙门架基础原则上需挖至原状土并夯实，如挖至1.7米深仍是回填

土，则采用级配砂石回填0.8米深并夯实。

见图4-2龙门架基础剖面图。

观咂160

3、龙门架基础施工

（1）施工流程

B-B

8-hl3Om±

g

G^4

图4-2临时竖井龙门架基础剖面图

3

I5M

（2）施工测量

按设计龙门架基础轴线及标高进行基础的测量放样工作，并进行复核报验，作好复核记录，经复核确认及监理验收，测量数据正确无误后才能进行下部工作。

（3）土方开挖

立柱基础设计为矩型的现浇钢筋混凝土结构，采用明挖法施工，施工前为确保地下管线的安全，在竖井施工范围内进行十字探坑开挖，查清确实无管线后使用机械开挖。

（4）钢筋加工及安装

1）井架基础钢筋均在钢筋预制场内统一加工制作，实行专业队伍施工，严格执行市住建委钢筋加工场技术管理规定的通知。

2）钢筋规格、形状、尺寸、数量、间距、锚固长度、接头设置必须符合设计图纸及施工施工规范要求。

3）钢筋连接方式、接头、位置、搭接长度必须符合设计、施工要求。

机械连接接头逐个检查，自检合格后涂红漆标识，由质检人员按规范要求抽查已做好标识的钢筋接头。

4）基础施工时应提前加工埋设龙门架系统需用的预埋钢板并在浇筑前逐一核

对，精确定位。

（5）模板支设

龙门井架模板采用20mm厚的竹胶板，后背管采用两根©48钢管，背方使用100

x100mn方木，架设时注意确保模板的牢固、可靠。

模板支架形式如图所示。

（6）基础混凝土浇筑

1）现场浇筑混凝土自落高度大于2m时，使用串筒、溜槽等浇筑，防止混凝土离析＜

2）龙门井架施作完毕，要覆盖草袋，养护不少于14天。

待立柱基础和锁口圈梁混凝土达到设计强度的75%t方可进行立柱吊装。

4.2.2龙门架安装

（1）施工准备

1）立柱基础混凝土达到设计强度的75%t方可进行立柱吊装。

2）各种构件已按设计加工完毕，并运至安装现场。

（2）测量放线

1）基础划线

按照基础平面图划出基础安装中心线。

要求水平误差不得大于5mm垂直误差

不得大于5mm

2）基础抄平

测量每个基础的安装座板上平面中心高度，以确定相应的立柱高度。

基础需高

出地面10cm

（3）立柱与龙门架横梁焊接及吊装

放出龙门架立柱边线，根据龙门架的各种构件的重量，龙门架的整体尺寸，需要的吊车悬臂的覆盖范围，采用25吨汽车吊对龙门架立柱、门式钢架吊装；吊车稳定在龙门架的东侧；门式钢架起吊前将吊索具、爬梯、缆风绳等固定在立柱上，龙门架横梁吊起离地面50cm时应停机检查吊索具是否安全可靠，确认无误后起升到安全高度，移到就位基础上方，缓慢下降，先调整标高、位移，用①50钢管斜撑临时

固定再调整垂直度，垂直度偏差不大于0.15%,就位后，将立柱与预埋铁件加肋焊接，四周满焊，焊缝饱满，焊缝高度不小于10mm焊条采用J42型，焊缝高度、宽

度不小于8mm横梁与立柱用螺栓连接，螺栓采用M25的高强螺栓进行连接。

吊装钢立柱步骤如下图。

1）静止吊车于钢立柱左面，利用4根钢丝绳将钢立柱轻轻提起，使钢立柱顶部中间位置距离吊车站位工作半径不大于15m避免吊车水平转动时刮倒围挡；

2）将吊点设置在钢立柱顶部，在工作半径不大于15m的站位处将钢立柱顶端吊起，吊车大臂及站位暂时不变；

3）当钢立柱倾斜角度大于45°角时，通过提升吊车大臂、水平转动及收缩钢丝绳联合方式，将钢立柱完全竖直；

4）缓慢水平转动吊车并适当提升钢立柱，使钢立柱与吊车及行进方向呈90°；

5）吊装过程为了不使钢立柱在空中晃动，其下端可系绳索用人力控制，同时必

须注意不要因起重臂摆动或其他影响而使钢立柱产生横向摆动。

6）与地脚螺栓对准定位，缓慢放下，校正立柱垂直度后拧紧螺栓。

（4）水平联系梁、剪刀撑安装

待龙门架横梁立好校垂直后，先安装焊接刚系杆①114*4圆钢管，吊装剪刀撑，

使门式钢架稳定。

四周与龙门架立柱等相邻构件满焊，焊缝高度不小于10mm

（5）轨道梁安装

待以上工序完成后，再进行轨道梁安装，由于轨道梁长，在吊装前要进行焊接，

焊接要符合《钢结构工程质量验收规范》的要求；吊装要平衡，平稳，轨道梁两端

分别用两根缆风绳固定，人工配合吊车控制方向和水平，待吊装就位后，进行螺栓连接和焊接，再与横梁加肋和斜撑的焊接牢固。

焊缝饱满，焊缝高度不得小于10mm

（6）屋架安装

采用拉条①12圆钢+①32*3.0钢管与C型檩条栓接作为屋脊，0.5mm蓝色彩板

瓦棱铁采用锚钉锚接（1mX1.5m）;上铺蓝色彩钢瓦。

（7）操作平台施工

按图纸的设计，根据实际尺寸适当调整进行制作安装

（8）其他设施施工

1）配电控制设施

配电箱设置在检修平台的一侧，控制箱和控制电源设置在操作平台，控制电缆

沿横梁设置，不影响设备运行。

2）防腐涂漆处理

龙门架安装前必须先刷漆，所有外漏铁件均刷防锈漆两道，面漆一道（颜色为

黄橙色）

（9）调试试运行

1）试车前准备和检查

1按图纸尺寸和技术要求检查全机：

各紧固件是否牢固，各传动机构是否精确

和灵活；金属结构有无变形，钢丝绳绕绳是否正确，绳头捆扎是否牢固。

2检查提升架的组装是否符合要求。

3电气设备必须完成下列工作后方可试车。

a用兆姆表检查全部电器系统和所有电气设备的绝缘电阻。

b切断电路，检查操纵线路是否正确和所有操纵设备的运动部分是否灵活可靠，必要时进行润滑。

c用手转动提升架各部件，应无卡死现象。

2）无负荷试车

经过上述检查，全机均已正常后，无卡死现象，便可进行无负荷试车。

步骤如

下：

1提升架试车：

空载电葫芦沿轨道车来回运行三次，此时车轮不应有明显的打滑，车轮应制动平稳可靠。

2空钩升降：

使空钩上升下降各三次，起升限位应准确。

3大车行走：

将电葫芦停于主横梁根部，使大车沿纵向轨道全长慢速行走两次，以验证轨道。

然后以额定速度往返行走三次，检查运行机构之工作质量。

启动和制动时，车轮不应打滑，运行平稳。

3）负载试车：

无负载试车情况正常后，才允许进行负载试车，负载试车分静载试车和动载试车两种。

1负载试车的技术要求

a提升架金属结构的焊接，螺栓联接质量，应符合技术要求。

b机械设备、金属结构、吊具的强度和韧度应满足要求。

c制动器动作灵活、减速器无噪音，工作可靠。

d润滑部位润滑良好，轴承温升不超过规定。

e各机械动作平稳，无激烈振动和冲击。

如有缺陷，应修理好后，再进行试验。

2静负载试车

电葫芦起升额定负载，于主横梁上往返几次以后，将电葫芦运行到跨中，将重物升到一定高度（离地面约100mm）静置10min，此时测量主梁下挠度。

如此连续试验三次，且第三次卸掉负荷后，主梁不得有残余变形，每次试验时间不得少于10min

于上述试验后，可作超额定负荷的20滋车，方法和要求同上。

3动负荷试车

静负载试车合格后，方可进行动负载试车。

电葫芦提升额定负载做反复起升和下降制动试车，然后开动满载电葫芦沿轨道来回行走3〜5次。

最后将满载电葫芦开到门架根部，让提升架以额定速度与大车轨

道往返2〜3次，并反复制动和启动。

此时机构的制动器、限位开关、电气操作应可靠，准确和灵活，车轮不打滑，机架振动正常，机构运转平稳，卸载后机构和机架无残余变形。

上述试车结果良好，可做超负荷10%勺试验，试验项目和要求与上述相同。

各项试验合格后，报相关部门进行检验合格后，方可使用。

3、吊装工艺

（1）吊装说明

1）本次吊装的为龙门架安装材料，最大材料重量为2.2to

2）根据设备参数及现场作业条件，本次吊装采用1台25t汽车吊吊装钢材。

（2）吊装条件

1）汽车吊等运输机具吊装到位

2）现场道路分层碾压，并将现场杂物清理干净并硬化。

3）25t吊车进入预定的站车位置，铺设枕木和钢垫板，打好支腿。

（3）吊装方法

本次吊装作业采用25t汽车吊（进行吊装，回转中心距离设备吊装中心最远约13m依据设备设置两个吊点采用两根钢丝绳扣、两个卸扣进行吊装.

（4）吊装站位及受力计算

1）起重机的选择。

25t起重机的吊装载荷

P=（Q+qK1=（2.2+0.515）*1.1=2.98t

P-吊装载荷

Q-设备重量

q-吊具、索具、卸扣重量之和

K1-动载系数，取1.1

查起重机性能表，在起重臂长17米，作业半径5.5米，额定起重重量为5t,选用4.5kg吊钩。

可满足施工要求。

2）钢丝绳索具的选择。

设备吊装时，根据每根钢丝绳的最小承重为2.9t,查GB/T-8918-1996，纤维芯钢丝绳①25-6*19+1，满足使用要求。

4、安全、技术措施

（1）对影响吊装作业的现场障碍物进行清理。

（2）正式吊装前必须进行试吊（试吊高度不得超过100mm。

吊装中应检查全部

机具、索具受力情况，发现问题应先将工件放回地面，故障排除后重新试吊，确认一切正常后，方可正式吊装。

（3）指挥人员应站在能看到吊装全过程，并被所有施工人员看到的位置上，以便直接指挥各个工作岗位。

（4）吊装时，吊钩的提升要断续进行，保持设备吊装的稳定性、可靠性、安全性。

（5）吊装过程中，因故障暂停，必须及时采取安全措施，并加强现场警戒，尽快排除故障，不得使工件长时间处于悬吊状态。

（6）及时获取近期气象情况，确保在吊装施工期间无六级和六级以上大风及大雨等恶劣天气。

（7）吊装时，施工人员不得在工件、吊臂下、吊车旋转半径内、受力索具附近及其它有危险的地方停留。

（8）吊装时，任何人不得随同工件或吊装机具升降。

特殊情况必须随同升降时，应采取可靠的安全措施，并经有关负责人批准。

（9）吊装作业应设警戒线，并作明显标志，吊装设备时，严禁无关人员进入或通行。

（10）进行高空作业时，施工人员所带的工具应栓上保险绳，防止脱手坠落。

（11）高空作业区内严禁抛掷物件，应用绳索栓系传递。

（12）吊装现场应有钳工、维修电工、管工等负责各类机械的维护工作。

（13）吊装作业中，所有作业人员要各司其职、坚守工作、服从指挥人员统一安排。

5、龙门架的拆除施工

（1）准备工作

1）场地准备：

具体拆卸场地将根据现场施工情况来确定

2）按照下表准备拆除器材

序号

名称

规格

数量

备注

1

汽车吊

25t

1台

吨位为重物的4倍

2

手拉葫芦

2t-6m

1台

调整平衡用

3

气割设备

G200

1套

割离焊接部件

4

电焊机

BX300

1台

焊接临时挂钩

5

钢丝绳套

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