大唐景泰电厂厂外净化站及补给水管线工程穿越景泰电管渠顶管施工方案

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大唐景泰电厂厂外净化站及补给水管线工程穿越景泰电管渠顶管施工方案

(2)、以横道图为指导,随时检查监督施工进度计划执行情况,若出现偏差,分析出现偏差的原因,及时制定相应的纠偏措施。

(3)、定期统计投资额度,与工程预算投资进行比较,根据偏差度进行调整。

(4)、落实资料管理制度,做到资料与工程进度同步。

(5)、所有设计资料、验收资料等文件专人分类管理归档。

施工位置雨季常有洪水NB/T 10090-2018 螺杆膨胀机与被驱动机械发出的空间噪声的测量,故雨季措施一定需到位。

2、下雨时,进出场道路、工作道路搞好防滑措施。

3、刚浇筑的砼和刚砌完的毛石护坡、边沟,或刚修整好的边坡、路面、基槽在大雨时用彩条布遮盖。

4、机械、设备做好防雨措施,做好接地保护。

5、暴雨后派专人检查现场,发现问题及时处理。

6、人员住地、设备、材料堆放场地应经过仔细探查、分析,避开山洪暴发经过地带。

7、钢筋用彩条土覆盖,以避免雨淋生锈。

8、储备一定的防汛块石和铁丝网,以保证管道和施工现场人员的安全。

(五)、材料、设备的接、保、检、运措施

1、各种材料、设备的运输必须有专车长期运输,由专人押运;

2、各种材料、设备由质检和库工共同验收,没有出厂合格证不能入库,不能验收;

3、材料进场后和入库前由质检员和监理共同采样,立即送交实验室复检;

4、一旦发现不合格材料立即清除出场,不得使用;

5、对资材的砂石料和块石要严格把关,没有检测合格的资料不得进入施工现场,即使进入也要及时清除出场;

6、材料出库要账目清楚,类型不得混淆,规格不能出错,保证各工序的用材料;

7、实行奖惩制度,同实行责任追查制度,各环节各负其责,保证施工质量和安全;

8、建立设备使用记录;

9、材料仓库要按规范配置房毁设施和用具,并经常检查消除火灾隐患。

降低施工成本的主要措施是:科学管理,调度及时,提高效率,厉行节约,进行全过程的成本核算和成本承包,每一个环节、每一道工序都做到节约责任到人,才能最大限度的实现降低成本,提高效益。

节约材料的具体措施主要是掌握几个关键环节:

一是运输环节,要选择可靠的运输车辆和可靠的承运人,减少中间环节的损耗和不必要的浪费;防止在运输过程的偷、拿、丢失,是非常重要的事。

二是装卸环节,野蛮装卸是导致材料浪费的主要因素。必须轻装轻卸才能避免一些不必要的浪费。

三是加工环节,要精心设计,合理、科学的利用材料,这样才能做到物尽其用,减少浪费。

四是存放环节,防盗、防偷都是减少量浪费的关键所在。要做到入库要有详细登记,出库有批条、有领料单,每一个环节严格把关。

五是使用环节,虽然在使用的过程中难免产生一定的浪费,但这需要施工管理人员进行精心组织,合理调配,最大限度的提高生产效率,才能最大限度的节约材料。

2、严格执行成本管理程序

(七)、节约三大材料措施

1、降低采购成本,同质比价,同价比质,使材料性价比达到最佳。

2、防止偷、拿、丢失,钢管防止雨淋生锈,设置标志牌,说明钢管的数量、型号、使用部位等,做到专材专用。

3、水泥和木材在运输过程轻装轻卸以避免一些不必要的浪费。

4、合理、科学的利用材料。

5、施工管理人员进行精心组织,合理调配,最大限度的提高生产效率。

(八)、施工总平面布置管理措施

1、办公、生活营地充分利用居民闲置的房屋,尽量减少施工现场临时建设施规模,以避免对环境的影响。

2、因地、因时制宜,有利于生产,方便生活,利于管理,节约用地。

3、注重安全、文明施工,尊重民风民俗。

4、加强环境保护,避免乱堆乱弃。

按合同要求完成形象计划指标并达到工期控制要求。

在控制劳动力均衡的前提下,签订责任合同,提高劳动生产率。

分部分项优良率达90%,中间验收合格率100%,确保整体质量优良。

1、“三宝”的使用、“四口”防护技术:

⑵ 正确使用安全帽,扣好帽带,不准使用缺衬、缺带及破损的安全帽。洞口、临边搭设防护栏,并设置安全警示标志。

⑶设置好安全标志牌、警示牌。

⑶ 施工用电系统必须保证灵敏度可靠的两级以上触电保护,杜绝无漏电保护。动力与照明的保护器必须分开,触电保护器必须选用国家审批许可生产的且通过电工产品认证的产品。

⑷ 电工要做好防雷接地及设备的接零保护。严禁接地接零混接,接地体可用角钢,不得使用螺纹钢,接地电阻符合规范规定。

⑺ 配电箱引入、引出线要采用护线套管,进出电线要整齐并分孔从箱体底部进入,严禁使用绝缘差、老化、破皮电线。移动式配电箱和开关箱进出线必须使用橡皮绝缘电线。

⑻ 支线应沿墙或电杆架空敷设,并用绝缘子固定。电线严禁架设在脚手架、树等处,不准用竹质电杆。

⑼ 架空线离地面应有足够的高度,室外灯具距地面不小于3m,室内灯具不小于2.4m。

⑽ 现场照明要用绝缘胶线,不能用花线、塑料胶芯线。其中,室外照明必须采用橡皮绝缘胶线。

⑾ 配电箱制作要有防雨措施,门锁齐全,有色标、统一编号。严禁使用木质配电箱。

⑿ 开关箱要一机一闸一保护,箱内无杂物,开关箱、配电箱内严禁动力、照明混用。严禁用其它金属丝代替熔丝,熔丝安装合理。

3、中小型施工机具安全技术:

(1)、电锯的传动部位有可靠的防护罩和防护挡板或月牙罩,操作必须用单向电动开关,接地、接零良好,触漏电保护器灵敏。

(2)、各类气瓶有明显标志,并有防震、防爆、防晒措施,乙炔气瓶必须直立使用。

(3)、气瓶距明火距离大于10m,操作人员持证上岗。

(4)、 机动翻斗车必须持证上岗,不得违章行车,车辆制动等安全装置灵敏可靠,实行例保制度 并有记录,机貌整洁。

(5)、 施工机具严禁使用倒顺开关。

(6)、电动机械操作时特别是电焊焊操作时必须戴绝缘手套,穿绝缘鞋。

(7)、树立牢固的安全第一的指导思想,认真贯彻执行《安全操作规程》

(8)、严格按操作规程组织施工,施工过程中加强管理和检查。

(9)、各种施工机械和电器设备由专业人操作和管理。现场所有电动设备、配电箱、开关箱均设箱加锁,并加防雨罩。手持电动机具、电闸箱安装有效的漏电保护器。

(10)、进入现场施工人员,必须戴好安全帽,严禁从坡顶抛置杂物。

(11)、配备一名专职安全员,随时观测边坡的稳定情况,并负责随时检查各项安全隐患。配置24小时值班电工。

①、安全目标:力争安全事故发生率为零。

②、保证安全的组织措施:

③、认真贯彻执行国家和省市有关安全生产的规定以及“安全第一、预防为主”的方针,坚持“生产必须安全”的原则,落实安全岗位责任制,强化安全管理,严格遵守安全操作规程,杜绝违章指挥和操作。

④、施工现场配备专职安全员一名,并佩带袖标,监督检查安全,及时制止违章行为并对施工员和 操作班组发书面整改单,及时向项目经理反馈情况。现场专职安全检查员,必须及时如实地填写有关安全记录表,并履行签字和复查手续。

⑤、现场专职安全员,必须及时组织施工员、技术员及有关班组长对现场中小型机械的安装情况、架子基础及架子进行验收,如实地填写有关安全记录表,并履行签字和复检手续。未经验收的机械不得正式运转,未经验收的架子不得使用。

⑥、所有进入现场施工的班组,必须及时进行安全教育,建立安全教育卡,否则不得参加施工。并进行每月定期检查和不定期巡查。

⑧、机械工、电焊工、电工、翻斗车司机等特殊工种必须持证上岗,并佩带防护用品。电焊、气焊作业时,要有专人看火,看火人员在焊后半小时内不得离开作业现场。

⑨、派专人负责清理现场的道路,保障其畅通。

(一)、计划用于本工程的项目经理履历表

(二)、计划用于本工程的技术人员

(三)顶管施工过程有限元分析计算说明书

有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用,但作为一种方法被提出,则是在50年代随着电子计算机的发展而出现并迅速发展起来的一种现代计算方法。有限元法最初被称为矩阵近似方法,主要应用于航空器的结构强度计算,并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。目前,在常用的数值分析方法中,有限元法是实用性最强,应用最为广泛的数值模拟方法。它的基本思想是将问题的求解划分为一系列单元,单元之间仅靠节点连接。单元内部点的待求物理量可由单元节点物理量通过选定的函数关系式插值求得。由于单元形状简单,易于由平衡关系或能量关系建立节点量之间的方程式,然后将各单元的方程“装配”在一起而形成总体代数方程组,加入边界条件后即可对方程求解。

50多年来,有限元法的应用已由弹性力学平面问题扩展到空间问题、板壳问题,由静力平衡问题扩展到稳定问题、动力问题和波动问题,分析对象从弹性材料扩展到塑性、粘弹性、粘塑性和复合材料等,从固体力学领域扩展到流体力学、传热学、电磁学等领域,几乎在所有工程问题上都得到了发展和应用。有限元法已经成为分析各种结构问题的强有力的工具,不论结构的几何形状和边界条件如何复杂,不论材料性质和外加荷载如何多变,使用有限元法均可获得满意的答案。有限元法与其他数值方法相比,其突出优点是可以用许多单元来逼近具有复杂边界和外载的大型连续域问题,并且能够获得较为精确的结果。影响有限元计算的关键是:⒈建立反映实际结构的计算模型;⒉确定结构载荷条件和边界条件;⒊选用合理的计算软件。

用有限元法求解问题的计算步骤比较繁多,对于不同物理性质和数学模型的问题,有限元法按所取基本未知量的不同分为位移法和力法。位移法由于容易实现电算求解而应用广泛,按位移法对线弹性问题作有限元分析主要有四步:单元划分和位移模式的确定、单元分析、总体分析及有限元方程组的求解。

1. 单元划分和位移模式的确定

将真实连续结构用有限个仅在节点处相接的离散单元的组合体来代替,并使这些单元按变形协调条件相互联系,形成结构离散化模型或有限元系统,其单元内部任意点的位移与单元各节点处的位移之间存在一定的位移模式关系:

(1)

式中为任意点的力分量列阵;为形函数矩阵;为单元节点位移分量列阵。

根据位移模式,由弹性力学中的应变-位移关系可得单元几何方程:

(2)

式中为单元应变分量列阵;为形变矩阵,一般其元素是坐标的函数。

然后根据材料的物理方程(应力-应变)关系可得单元应力矩阵方程:

(3)

式中为单元应力分量列阵;为与材料有关的弹性矩阵;为应力矩阵,一般其元素是坐标的函数。

再根据虚位移或最小势能原理:

(4)

(5)

式中为任意节点的虚应变分量列阵;为单元节点虚位移分量列阵;为单元节点力分量列阵;为单元刚度矩阵。

综合离散体的所有单元则可形成整体平衡方程:

(6)

式中为整体节点荷载列阵;为整体刚度矩阵;为整体节点位移列阵。

4. 求解有限元方程组

引入位移边界条件,求解方程组得到基本未知量,然后由基本未知量求得应变、应力等未知量。

以上所述有限元法的求解过程都是针对线弹性问题的,对于非线弹性等材料问题,形函数矩阵和应变矩阵都不发生变化,只是弹性矩阵中各元素变为应变的函数,而非常量。由此可见,在弹塑性有限元分析中,关键是建立弹塑性矩阵。

在增量理论中,材料达到屈服以后,把应变增量分为弹性应变增量和塑性应变增量两部分:

(7)

其中弹性应力增量和应变增量之间仍满足虎克定理,即

(8)

根据相关流动法则,在结构进入塑性状态,塑性变形流动方向与屈服面正交,用数学公式可表示为:

(9)

将式(9)、(8)代入式(7)可得

(10)

则可得屈服函数的全微分

(11)

(12)

将前乘以式(10),并利用上式消去,可得

(2.13)

用前乘以式(10),移项并将代入可得

(2.14)

(2.15)

式中为弹性矩阵,由材料常数确定;为反映硬化条件的参数,可由材料实验的应力应变关系确定,对于理想弹塑性材料,取零;为屈服面函数表达式;为屈服面的梯度向量或称流动向量,可由屈服函数求导而得。

由上述分析可以看出,有限单元法的基本思想是“一分一合”,其基本分析过程可分成三个阶段,即前处理、处理和后处理。前处理是建立有限元模型,完成单元网格划分;后处理则是采集处理分析结果,用户能简便提取信息,了解计算结果。

3、ADINA系统概述及其在土木工程中的应用

随着计算机技术的不断发展,目前主要一些著名的有限元分析软件(如ANSYS, ADINA,NSATRAN ,MSC ,ABAQUS ,SAP等等)己在全世界各地被广泛地被应用。本文中,拟采用ADINA有限元软件进行土钉支护结构的施工过程及地震动力响应分析。

(1) ADINA 系统概述

ADINA是Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis的缩写,即动力非线性有限元分析,是在K. J. Bathe博士的带领下,于1975年由其研究小组共同开发的有限元分析软件。它除了能求解线性问题外,还具备分析包括求解结构、温度和流体等多场耦合非线性问题的强大功能。从1975年到1985年间,尽管ADINA不是商业产品,但它却是全球最先进的有限元分析程序,一方面由于其理论基础深厚、功能强大,被工程界、科学研究、教育等众多用户广泛应用;另外其源代码是Public Domain Code,传播到全球各个领域,甚至很多商业有限元程序都来自ADINA的基础代码。 1986年,K. J. Bathe博士在美国马萨诸塞州Watertown成立ADINA R&D公司,开始ADINA软件商业化发展的历程。实际上ADINA到1984年(ADINA84版)时已经具备基本功能框架,而ADINA公司成立的目标是使ADINA这-大型有限元求解软件,专注于求解结构、流体、流体与结构耦合等复杂非线性问题,并力求程序的求解能力、可靠性、求解效率全球领先。经过20年的商业化开发,ADINA已经成为全球最重要的非线性求解软件,被广泛应用于各个工业领域的工程仿真计算,包括土木建筑、交通运输、石油化工、机械制造、航空航天、汽车、国防军工、船舶、以及科学研究等各个领域。

ADINA中,各种问题的工程分析过程基本类似,其基本步骤是:

(2)ADINA在土木工程中的应用

作为土木工程结构创新设计和研究的重要有限元工具,ADINA既为土木工程结构中出现的疑难杂症提供解决方案,又是目前求解非线性岩土问题最精确、有效且提供最多岩土材料模型的有限元软件,已成为科研工作者和工程师们的有力工具。ADINA针对土木工程方面的功能主要包括如下几个方面的特色:

① 针对土木行业提供丰富的材料本构

混凝土材料:ADINA 提供的混凝土单元不仅可以模拟混凝土材料,同时也适用于模拟任何脆性岩石材料。该单元可以描述材料非线性应力应变关系,同时考虑材料软化、模拟滞回曲线、模拟材料失效后性能(包括材料开裂后性能、压碎后性能、应变软化性能)、考虑温度作用的影响。混凝土材料的应力应变关系采用多轴应力应变关系,较好的模拟约束混凝土的作用。

曲线描述的地质材料:主要用来模拟地质材料。材料曲线用分段线性的方式给出了加载和卸载两种不同状态下的体积模量和剪切模量与体积应变的关系。这种材料的一个重要特点是如果主拉伸应力超过了给定值,材料将会发生弱化。一旦弱化发生材料将变为正交各向异性材料,对应于最大主拉伸应力方向的法向刚度和剪切刚度将会变小。

LUBBY2徐变模型:主要用来模拟混凝土和岩石材料的长期徐变行为,用户可选择使用应变强化或时间强化。徐变方程的系数既可以是常数也可以随温度而变化,另外在徐变模型中还考虑了卸载和周期载荷的影响,当材料的徐变过大时可能会导致材料破坏,用户也可以根据需要定义不同温度下的徐变破坏准则。

多孔介质属性:主要用于承受静态或动态载荷的岩土多孔结构,它可以处理多孔固体骨架和通过它的流体之间的相互作用。多孔介质属性可用来解决下列类型的问题:不排水条件多孔结构分析、瞬态静力分析(固结分析)、瞬态动力分析(多孔结构失效,例如土壤液化)。在瞬态静力分析中,可以得到孔压、位移和应力分布以及它们随时间的变化。在瞬态动力分析中除可以得到瞬态静力分析所能得到的结果外,更关心的可能是土壤的液化失效,在地震灾害中,地下结构土壤液化往往是一种重要的失效模式。

② 非线性求解技术领先

ADINA是目前世界上非线性功能最有效、可靠的分析软件之一,对于解决土木工程中的各种非线性问题具有明显的优势。在静力分析中能够有效地考虑各种非线性效应,即几何非线性、材料非线性、状态非线性等。另外,ADINA 在土木结构中,允许设置梁柱节点的刚度,可以指定其为刚性节点、有限刚度节点、铰节点(释放某一点的内力),以便更加真实的反映框架结构、框架剪力墙结构的实际工作状态。

几何非线性:ADINA 在结构计算中可以考虑大变形、大应变、应力刚化等几何非线性问题,在土木行业中应用相当广泛,例如在大跨度悬索结构、薄膜结构、各种类型桥梁结构中(悬索桥、斜拉桥等)、高层钢结构、固液耦合分析中均需考虑多种几何非线性。

材料非线性:ADINA 提供上文所述各种非线性材料模式。丰富的材料模式及其高效可靠的非线性求解功能使得ADINA 在各种工程问题中得到广泛应用,例如土体的固结沉降分析、孔隙水的消散问题、堤坝开挖及回填对土体的扰动问题、混凝土坝、土坝等的渗流分析、钢筋混凝土结构徐变分析、预应力钢筋松弛问题分析、薄膜结构的变形问题等等。

状态非线性:ADINA 可以有效模拟接触、单元死活、流固耦合、结构/孔隙流体/温度

等多种状态非线性问题。如单元生死可用于土木结构施工仿真分析(基岩中洞室的开挖、加设支撑;基坑、隧洞的开挖支护;堤坝施工等);结构修复分析的托换过程(例如震灾后高层结构、桥梁结构中替换局部破坏的结构构件等);结构加固分析等。

③ 求解问题广泛而有深度

ADINA是集成化的通用软件,适用于一般结构、热、流体问题的2D/3D、静力/动力(瞬态/稳态)、线性/非线性分析。

④ ADINA在岩土工程中的应用

由于本文所做工作主要与岩土方面有关,因此在下文简要介绍ADINA在岩土工程中的应用:

ADINA在计算岩土变形和稳定性方面具有很强优势,主要体现在岩土材料模式丰富;提供多种地质断层、节理裂隙处理方法;具有锚杆、抗滑桩等杆单元算法;多孔介质特性耦合各种非线性岩土模型进行渗流、固结沉降、以及渗流/结构/温度场耦合分析。

对于边坡稳定性分析中的抗滑桩、锚杆、土钉、钢筋混凝土结构中的加强钢筋等结构模型,ADINA专门提供了Rebar单元。Rebar单元的优点之一是不需要用户划分单元,而是由AUI前处理自动生成单元,同时使用者可以方便指定不同的Rebar Line的截面特性,并定义其预应力特性以及与应力损失,这对于模拟复杂的锚固系统、钢筋混凝土预应力系统是非常重要的。

在地下空间的施工过程中,岩土材料开挖过程和支护、锚固结构的施加需要使用到单元的生死功能(Element Birth/Death)。为了与工程实际相符,ADINA的单元死亡功能(Death)对单元(材料)刚度的处理与其它软件不同,其刚度的变化不是瞬间完成,而是在用户指定的一个时间段从真实刚度降低到零,这是ADINA能够非常成功地模拟极为复杂施工工序真正原因。同时ADINA提供各种方法,让用户方便处理如初始地应力等具体问题。

ADINA在岩土工程中主要有如下应用:

⑴深大基坑开挖问题:采用ADINA多孔介质分析功能,综合考虑土层的渗透系数和地面荷载特征以及防渗结构的设计,可以计算出工程设计中常采用的抽水影响半径、降水速度以及地面不同位置的沉降速度和稳定沉降值,同时也可以考虑基坑外土体的补灌、灌浆等施工过程;

⑵各种隧道(洞)开挖施工问题;

⑶新奥法开发过程模拟;

⑸各种土体固结问题;

⑹边坡及锚固问题;对于边坡稳定性分析中的抗滑桩、锚杆、土钉、钢筋混凝土结构中的加强钢筋等结构模型,采用ADINA专门提供的Rebar单元进行模拟。;

⑺岩土中的地应力波传播问题;

⑼渗流/结构/温度场耦合分析问题。

施工是一个边开挖边支护的过程,在ADINA中,其施工过程模拟步骤如下:

1、建立有限元模型,并划分单元,包括面层单元、开挖和不被开挖的土体单元。划分单元时,将所有单元的材料属性全部定义成土体的材料属性,即将所有的单元均视为土体单元,模拟未开挖的初始状态,计算并提取各节点初始应力。

2、建立土钉、面层单元,将节点初始应力加在模型上。按照施工顺序,利用单元生死设置将被开挖土体单元、面层单元和土钉单元属性。

3、施工过程计算:①进行第一步开挖,即“杀死”被开挖部分的土体单元,计算当前开挖步的应力和变形;②按顺序“激活”土钉和面层单元,计算此时支护体系的应力和变形;③进行下一步开挖,重复第①②③步,直至最后一步开挖结束。

对于被挖掉单元的处理,这里用到了ADINA非线性有限元分析中单元“生死”的概念。要“杀死”单元,并不是将“杀死”的单元从模型中删除,而是将其刚度矩阵乘以一个很小的因子,死单元的单元荷载将为0,从而不对荷载向量生效。同样死单元的质量、应变、阻尼、比热和其他类似效果也设为0。如果单元“出生”,也并不是将其加到模型中,而是重新激活它们。必须在前处理中生成所有的单元,包括后面要被激活的单元。在求解器中不能生成新的单元。要“出生”一个单元,必须先杀死它,然后再合适的载荷步中重新激活它。当单元被激活时,其刚度、质量荷载等将恢复其原始的数值。

图2 施工完竖向沉降云图

图3 施工完总位移云图

从图2可以看出竖向最大竖向沉降为1.529毫米,而且没有发生在管道区,管道区的最大沉降为1毫米左右;由图3可以得到施工完总的最大位移为1.534毫米,也没有发生在管道区,而管道区总的最大位移也约为1毫米左右,施工过程中两边支护边坡水平位移非常小,总的来看这种碎石土的位移很小,在管道区的位移基本上都小于1毫米,因此影响很小。

从大型非线性有限元软件ADINA模拟结果来看,整个施工对上部管道影响甚微,此方案可行。

(四)、以往类似工程概述

(1)、玛曲格尔珂黄金矿业尾矿坝治理工程水平自流井管道工程,工程场地位于甘南州玛曲县大水金矿尾矿坝,在坝体上施工6眼水平自流井,单井长70米,孔径Φ159,水平距离15米,渗漏管直径89mm。

(2)、兰炼污水管穿越工程,单管穿越,管径为Φ720,穿进长度25米。

(3)、都兰给水工程穿越109国道工程,单管穿越,管径Φ159,穿进长度30米。

T/CECS718-2020标准下载(五)、以往类似的工程施工图片

玛曲大水金矿尾矿坝水平排水井穿管工程(¢159mm,70m)

玛曲大水金矿尾矿坝水平排水井穿管工程(¢159mm,70m)

玛曲大水金矿尾矿坝水平排水井穿管工程(¢159mm,70m)

玛曲大水金矿尾矿坝水平排水井穿管工程(¢159mm,70m)

兰炼消防污水管穿管工程(¢720mm,25m)

兰炼消防污水管穿管工程

GB 51377-2019 锂离子电池工厂设计标准(完整正版、清晰无水印)(六)、施工平面布置图

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