建设工程门式起重机械基础施工方案

工程名称： 广州市轨道交通二/八号线延长线盾构5标 机械名称： 门式起重机 工程地址： 广州市海珠区江南大道 安装位置： 型 号： EGC16t EGC45t 自编号： 使用单位（章）：

施工方案编制与审核 施工单位 （章） 会 签 监理单位 （章） 编制人 （签名） 日期： 项目总监 （签名） 日期： 技术负责人 审批（签名） 日期： 使用单位技术负责人（签名） 日期： 广州地区建设工程质量安全监督站制

龙门吊轨道基础施工方案

一、工程概况

本标段工程包括【会石区间轨排井～广州新客站】和【江泰路站～跃进村站】两个盾构区间分别位于番禺区和海珠区。其中【江泰路站～跃进村站】从江泰路站出发沿江南大道向北至跃进村，盾构解体、吊出。右线YDK12+888.900～YDK13+637.800，长748.9m，左线ZDK12+888.900～ZDK13+637.800,长749.477m(含长链0.577m)。区间全采用盾构施工，其中在YDK13+285.5处设一联络通道。

二、龙门吊轨道基础安装

在新增管片吊装口处设置设一台吊重16吨、主跨度22米龙门吊，专门负责平面倒运左右线管片、油脂、泡沫剂及其他材料，以便于主吊机吊送下井，提高效率。16t龙门吊轨道梁铺设范围为新增管片吊装口向南延伸24m向盾构始发井，加管片吊装口宽度（5m）。16t龙门吊吊钩提升速度为13m/min，龙门吊行车速度为30m/min，正常情况，每16min可吊装一环管片。16t龙门吊轨道平面布置见附图.。

在盾构出土口上方平行隧道方向并列设置两台吊重45吨，其主跨度11米的龙门吊，走行轨道铺设长度50米，负责吊运碴土。

两台45t龙门吊各有一条轨道位于车站顶板处，需对轨道进行特殊布置，以免对车站结构产生影响。根据现场实际情况及设计院的检算结果，确定顶板处45t龙门吊轨道梁采用两条轨道整体相连的方式。

三、轨道基础施工方法 1、施工工艺流程

1

施工准备测量放线基坑开挖垫层施工钢筋制作钢筋安装钢筋绑扎U型螺栓焊接模板安装混凝土浇筑养护脱模 图1 龙门吊基础施工工艺流程

2、钢筋工程

轨道基础配筋图见下图。

2

图2 龙门吊基础配筋图

图3龙门吊基础配筋图

钢筋下料前应熟悉设计图纸，了解设计意图，根据设计要求、规格计算下料长度并统筹下料，最大限度的节约材料，降低成本。钢筋表面应洁净，钢筋使用前应将表面的铁锈及其他杂物清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的和弯曲的钢筋均应调直。

3、模板工程

轨道基础截面形式如下图

图4 龙门吊基础截面图

3

模板采用1.8cm厚木模板，顶部用方木条固定，模板外背放牧对称牢固紧密，钢筋骨架上绑扎的垫块间距要符合要求，能够保证保护层厚度。模板内不得有积水或杂物。

4、混凝土工程

混凝土采用C30商品砼。插入式振动棒捣实，表明压光。确保混凝土内部密实，表面平整。混凝土浇筑时应保证预埋U型螺栓螺牙口不被混凝土污浊。 四、轨道基础受力分析 4.1 龙门吊检算

1、设计依据

① 龙门吊使用以及受力要求 ② 施工场地布置要求 ③ 地铁施工规范 2、设计参数：

① 从安全角度出发，按g=10N/kg计算。

② 16吨龙门吊自重：59吨， G1=59×1000×10=590KN； 16吨龙门吊载重：16吨， G2=16×1000×10=160KN；

16吨龙门吊4个轮子每个轮子的最大承重：G3=（590000/2+160000）/2=227.5KN

③ 45吨龙门吊自重：133吨， G4=13.3×1000×10=1330KN； 45吨龙门吊载重：45吨， G5=45×1000×10=450KN；

45吨龙门吊8个轮子每个轮子的最大承重：G6=（1330000/2+450000）/4=278.75KN

④ 混凝土强度：普通混凝土强度C30，C=2×1000=2000KPa ⑤ 钢板垫块面积：0.20×0.25=0.05 m2 ⑥ 16吨龙门吊边轮间距：L1：7.5m ⑦ 45吨龙门吊边轮间距：L2：8.2m 3、受力分析与强度验算：

只用45吨龙门吊进行受力分析，因为其单个轮子的荷载大于16吨龙门吊的单个轮子荷载，一旦其受力分析和强度验算能够满足，16吨龙门吊的也能满足。

4

45吨龙门吊受力图如下：

图5 龙门吊受力分析图

1>、按照规范要求，全部使用16吨龙门吊和45吨龙门吊使用说明推荐的P43钢轨。

2>、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 每台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：L1=7.5m ，L2=8.2m

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：S1min=4×278.75KN/2000KPa=0.558m2

S2min=2×227.5KN/2000KPa=0.2275m2

拟采用有效面积为0.30×0.15=0.045 m2的钢板垫块，镶嵌于混凝土结构内。 对于16吨龙门吊，0.045×6=0.26 大于0.2275。因此最少需要6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：7.5÷6=1.25米。应考虑安全系数1.2，故垫块间距应取L=1m。

对于45吨龙门吊来说，0.045×14=0.63大于0.558，最少需要14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：8.2÷14=0.635米。

从安全角度考虑，取最小值：L=0.635m。考虑到龙门吊荷载不是均布在钢

5

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，且从以前经验看来，取垫块间距L=0.6米。应考虑安全系数1.2，故垫块间距应取L=0.5m。

4、设计结果：

45吨龙门吊轨道中心间距为11m，分别作用于基坑外侧及顶板回填土上。而龙门吊轨道中心间距为11m，故龙门吊基础直接座在冠梁上。龙门吊基础采用顶宽0.5m、底宽1.0m、高0.8m的T形C30混凝土基础。沿着钢轨的端头每隔0.6米距离就作预埋厚5mm钢垫板，每个钢垫板焊2根长度为25cm的Φ16钢筋作为锚筋。至设计标高换填素土夯实，外侧基础破出路面下挖内侧基础开挖回填土至设计标高夯实基地。具体见下图。

图6 龙门吊基础断面图

4.2龙门吊轨道基础设计计算 4.2.1倒T型条形基础计算

6

如图1所示，倒T型轨道基础上铆固一条龙门吊行走轨道，结构计算以16T、45T龙门吊为外荷载。45T的龙门吊的最大轮压为335KN，每两个轮为一组。则有：

图7 16T龙门吊侧立面图

图8 45T龙门吊侧立面图

P45=335 kN-------------------------------45T龙门吊最大轮压 P16=320 kN-------------------------------16T龙门吊最大轮压 Q1=43kg/m×9.8N/kg=0.42k----------------------P43型钢轨重

Q2=(1m×0.3m+0.5m×0.5m)×25kN/m3=13.77kN/m----T梁自重荷载 考虑到钢轨的作用，上述数据中的龙门吊轮压荷载P应简化成一段均布荷载作用在倒T型轨道基础上。

根据基础抗冲剪破坏公式： Fl≤0.7βhpftAm Am=∑Bi×Hi Fl=pjAl 式中： β

hp---受冲切承载力截面高度影响系数，当

h不大于800mm时，βhp

取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；

7

ft---混凝土轴心抗拉强度设计值； h0---基础冲切破坏锥体的有效高度； Am---冲切破坏体最不利一侧面积； Bi---冲切破坏体最不利一侧截面的宽度； Hi --冲切破坏体最不利一侧截面的高度；

pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；

Al---冲切验算时取用的部分基底面积；

Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。 p1={[（8.950+11.718）×（0.42+13.77）]+2×320+4×335}/（8.950+11.718）×1.0=109.5kN/m2

F1=p1×A1=109.5kN/m2×1.0m2=109.5kN<0.7×1.0×1.43×（1000×300+500+500）×0.001=550.55kN。

故，倒T型龙门吊基础可按最小配筋率配筋。即： ρ>ρsvmin=0.24(ft/fyv)=0.24×1.43/210=0.163%。 实际ρ=4672/550000=0.850%>ρsvmin，故满足要求。 4.2.2地基承载能力计算

根据太沙基极限承载力假设： 地基为均质半无限体； 剪切破坏区在一定范围内； 基础底面粗糙，与基础有摩擦力存在。 fu=1/2γbNγ+γ0dNq+cNc

其中，γ--------------------------基底面下土壤的重度；

γ0-------------------------基底面上土壤的重度； C---------------------------土的快剪指标；

Nγ、Nq、Nc----------------承载力因素，根据φ查表；

查表计算：

fu=1/2×20×1.0×18+18×0.8×18+5×33=604kPa。 所以：

8

fa= 604/2.5=242kPa ，其中Fs为承载能力安全系数，取2.5。 p1=109.5kN/m2=109.5kPa< fa=242kPa，所以地基承载能力满足要求。

中铁十五局集团有限公司

广州轨道交通二/八号延长线盾构5标项目经理部

二〇〇八年十一月十五日

9