框架桥顶进线路加固施工方案.docx
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1、 钢筋砼框架桥顶进施工方案及安全措施编制:审核:目 录一、 编制依据。3二、 工程概况。3三、 施工准备。4四、 线路加固方案 4.1 线路准备。54.2挖孔桩施工。54.3 便梁安装。64.4横抬梁安装。74.5 钢枕安装。74.6 线路控制。7 五、 顶进施工方案5.1 顶力计算。85.2圬工后背检算。105.3顶进设备。135.4传力设备。135.5安装泵站、油顶、试顶。135.6顶进作业。145.7出土便道。145.8箱身挖土、顶进作业。14六、施工防护。166.1移动停车信号的防护示意图。176.2移动减速信号的防护示意图。17七、框构桥顶进过程中方向及标高控制。17八、线路恢复。1
2、9九、安全保证措施9.1 成立顶进施工安全组织机构。199.2基本安全措施。209.3 施工安全防护保障措施。219.4 封锁及慢行施工安全措施。239.5 行车设备安全措施。269.6 轨道电路防联电措施。279.7人工挖孔桩施工措施。289.8 顶进安全措施。309.9线路加固安全措施。319.10 劳动安全措施。32十、应急处理预案10.1 防滑坡塌方预案。3410.2 防止框构桥顶进过程中发生抬头、扎头的应急预案。34十一、附表、附件附表1: 顶进施工主要机具设备材料表。36附表2:顶进作业组织。37附件1: 挖孔桩平面布置图。38附件2:施工要点计划。39附件3: 线路架空平面布置图
3、。 41附件4:线路架空横剖面图及顶进作业程序说明。42附件5:线路架空纵剖面图1。46附件6: 线路架空纵剖面图2。47附件7:线路架空节点图1。48附件8:线路架空节点图2。49附件9:线路加固设备与限界关系图。50附件10:施工便梁吊装示意图。51附件11:关键问题卡控表。52附件12:类似工程施工业绩及施工图片。53附件13: 施工检算资料。59钢筋混凝土框架桥顶进施工方案及安全措施一、 编制依据1.1 施工图纸及相关资料;1.2 现行部颁铁路桥涵施工规范、铁路桥涵设计规范、铁路桥涵工程质量检验评定标准、铁路桥涵施工手册;1.3 铁路施工技术安全规则和铁路工务安全规则;1.4 施工队伍
4、的技术水平和装备情况;1.5 从现场搜集的第一手资料和其它相关资料。二、 工程概况 三、 施工准备1、根据相关技术资料、设计规范和现场勘查情况,制定详尽的框架桥线路加固及顶进施工方案,报路局工务处、安监室进行审批。2、与工务段、电务段、车务段、铁通等单位签定安全配合协议、弄清电缆、光缆的位置,提前移到安全位置。对挖出的光电缆,进行防护并实行24小时不间断监护,光电缆不得外露,既有光电缆挖开后用槽钢对扣防护,防护长度应超出涵洞两边缘再开挖5m延长,在入地处承120度平缓入地,再上盖混凝土30cm,填土夯实,插电缆防护标志。待框构顶进后将槽钢一并注入水泥电缆槽中,确保入地处电缆有槽钢防护并用混凝土
5、浇筑保证不外露。不同部门的电缆实现有效隔离,确保防护良好,不留隐患。3、工程前期的各项资料齐全,框构主体、后背、护坡桩、支撑桩强度达到设计要求,试验报告齐全,并经监理单位签字认可。4、做好要点申请,为线路加固做好各项准备工作。四、线路加固方案线路加固在桥涵顶进作业中,是保障行车安全的核心,合理的加固方案是确保行车安全的重要保障。本桥加固方案为:采用八组纵梁拼接、九组主横抬梁和十一组辅助横抬梁组合、C20砼挖孔桩过渡支撑、一次顶进到位的施工方案。4.1 线路准备1、慢行申请行车速度按45Km/h。2、吊装纵梁申请封锁线路施工。3、所有电缆都已探明并做好防护。4.2挖孔桩施工本工程挖孔桩分为护坡桩
6、和支撑桩两种类型,施工均采用人工挖孔,钢筋混凝土护壁,桩身直径1.25m,桩内置18钢筋。便梁支撑挖孔桩桩长12m的41根,桩长3m的8根,共49根桩。框架范围内的AE轴线内的23根挖孔桩在顶进过程中逐批分次拆除,F轴线上的4根桩在框构桥顶进就位后再予以拆除。挖孔桩的拆除采用凿岩机配合挖掘机施工,拆除前仔细检查线路状况确保纵横梁各支撑点稳固,待框构内出土、顶进操作人员全部撤出后再予以拆除。拆除挖孔桩时按先上部后下部,分段拆除的方式,先利用凿岩机凿缝,然后利用挖掘机挖断支撑桩,支撑桩倒下向挖掘土的一边,保证不砸到框架主体,每次拆除高度控制在2米以内,单根拆除时间为2-3小时。为保持顶进过程中路基
7、稳定,在距框构桥外侧1.8米位置设置护坡桩,护坡桩中心距2.0m,桩长12米,桥轴线左侧设置7根,桥轴线右侧设置9根,共设置16根。为保证施工安全,在框构桥外侧8米范围内增设横抬梁,加长线路加固范围。(详见附件1:挖孔桩平面布置图) 4.3 便梁安装纵梁采用山海关桥梁厂生产的I100定型工便梁,其中洗选介西线为316+12m=60m,介休洗选线为10+216+12=54m。工便梁采用吊车分体吊装就位后再进行纵向连接。工便梁的纵向连接由纵向联接板联接,分别组成60m和54m长便梁,接头联接板采用等强度联结,由上下夹板两组和一组腹板组成;便梁架设采用50T吊车吊装到路肩,线间便梁利用线路封锁点跨线
8、移梁。架设便梁前,横梁与钢枕全部安装到位,以便于便梁就位时随即与之连接,保证其稳定性,确保行车安全 。挖空桩顶部预埋钢筋,待便梁安装就位后及时与桩顶预埋钢筋连接牢固,限制便梁的纵向移动。(详见附件2:12月份施工要点计划)4.4横抬梁安装 本工程线路加固横抬梁采用9组主横抬梁和11组辅助横抬梁组合的方式。主横抬梁采用长16米H700300型钢,洗选介西线设置5根,介休洗选线设置4根。辅助横抬梁采用16米长I45b工字钢,洗选介西线设置6根,介休洗选线设置5根。横抬梁与便梁之间采用U型扣件联接,主横抬梁一端架设在挖孔桩上,一端搁置于框架顶端,辅助横抬梁一端架设在路肩上的枕木垛上,一端搁置于框架桥
9、顶端。顶进施工时,考虑横抬梁与箱顶磨擦力的作用,为避免纵梁横向变形,在箱顶接触面放置钢板,横梁与钢板间放置滑车,顶进时滑车随箱涵移动滚动,以减少磨擦力,保证纵梁及线路方向,确保行车安全。不顶进时,线路下方用短枕木垛顶抬行车线。 4.5 钢枕安装按纵梁长度(横抬梁位置除外),一律采用H20钢枕,L=4.94m,按砼枕间距,每空砼枕穿一根钢枕,穿钢枕时要按工务“隔六穿一”的原则,开挖一空穿一根,穿一根加固一根并振捣密实,与钢轨接触面垫好绝缘板。施工中安排专人监护,防止联电,如此反复逐次施工,严格控制水平、方向及轨道几何尺寸,确保行车安全,其两端与纵梁联结,联结方法采用高强螺栓与纵梁联结拧紧。4.6
10、 线路控制 轨距控制:因砼枕按原位不动,不抽换,其轨距一靠砼枕来控制,二靠钢枕上的钢轨扣件,确保轨距符合要求。线路的横向控制:由于钢枕上都有钢轨扣件,钢枕与纵梁相联结,使线路固定在工便梁之间,不致发生横向移动。曲线超高控制: 采用在钢轨和钢枕间设置不同厚度绝缘垫片的方式调整线路外轨超高值,保证曲线顺适,绝缘垫片从厂家购入,各种尺寸符合设计标准,施工中安排专人进行检查,发现绝缘垫片有破损,及时更换。曲线的各种几何尺寸在工务的指导下标示于外轨面,由成立的专业养路队进行测量,随时监护,确保线路稳定。纵梁横向控制:框架桥预制时在框构顶板预埋25圆钢作为锚环。顶进施工中在纵梁中部按4米间距设置9个10T
11、导链,一端固定在纵梁,另一端固定在箱顶预埋锚环上,箱身顶进时,导链同时拉紧,控制纵梁横向移动,以纵梁线路不变形为宜。纵梁纵向控制:在支撑挖孔桩顶部预埋4根28圆钢,待纵梁安装就位后及时与纵梁连接限制纵梁的纵向移动。(详见附件3:线路架空平面布置图)通过上述措施,纵梁、横梁、线路形成一个整体结构,能确保线路不变形。五、 顶进施工方案本框构桥主体混凝土数量3025立方米,框构自重约7865吨,计算顶进施工中最大顶力为8919吨,顶进施工后背采用浆砌片石砌筑的重力式后背。5.1顶力计算 按桥规第11.2.2条(2-132)式: P=KN1f1+(N1+N2)f2+2Ef3+RA式中: K=1.2 N
12、1 为框构顶上荷重,由于桥顶至轨底高度小于1米,仅计线路加固荷重,P1=1t/m2,框构受载面积B2.5m,所以N1=2.5B (t),f1=0.3(桥顶表面与顶部荷重之间的摩阻系数) N1f1=2.5B0.3=0.75B(t) N2 为框构自重 N2=QL+10(t) 式中: Q每米长度箱身自重(t/m) L箱身长度(m) 10吨机具、人群、刃角以及未能及时运走的土重等施工荷重。 F2框构底板与基底土的摩阻系数,取f2=0.8 N2f2=0.8(QL+10)=0.8QL+8(t) E框构两侧土压力 箱顶土压e1=H1 箱底土压e2=H2 式中 =0.3 =1.9t/m3 H1为轨底至箱顶高度
13、,取H1=1m H2为轨底至箱底高度,H2=H1+箱全高=1+H。 E=(e1+e2)HL/2=0.285(2+H)HL(t) f3侧面摩阻系数 取0.8 2Ef3=20.285(2+H)HL0.8=0.456(2+H)HL(t) R=55t/m3 A 为钢刃角正面积,按只计两侧刃角考虑, A=20.02H=0.04H(m2),式中H 为框构全高。 RA=550.04H=2.2H(t) 将以上各值代入桥规(2-132)式,整理后得: P=L0.96Q+0.5472(2+H)H+3.3B+2.64H+9.6(t) 按上式计算框架最大顶力为: 8919t 滑板混凝土及其上荷载重量:G1=210*2
14、.4+1680*1.8=3024吨钢筋混凝土后背重量:G2=60*2.4=144吨浆砌片石后背:G3=840*2=1680吨本桥钢筋混凝土后背与滑板连接,考虑浆砌后背自重及滑板的抗滑力则后背的设计顶力P=F-G*f=8919-(3024+144+1680)*0.7=5526吨5.2圬工后背检算 后背填土被动土压力计算本墙背高度7.4米,厚度3.5米采用M7.5浆砌片石砌筑。朗金被动土压公式 p=h tg2(45+/2) 式中 -为后背填土容重,为1.8t/m3 h1为墙体高度7.4米 h2为墙顶覆土高0米为土壤的内摩擦角取30上式是根据朗金假定的条件,墙是坚直的,墙是光滑的(=0)填土与墙顶平
15、。根据郎金被动土压力计算公式:Ep= h2tg(45+/2)/2=1.8*7.4*7.4*3/2=148T/MN=148*41=6068TN=6068T TP=5526T可行圬工后背施工图设计平面图5.3 顶进设备N=Pmas/T. 式中: N-需用千斤顶台数 Pmas-计算最大顶力 T-千斤顶额定推力-千斤顶的功率系数.采用一次顶进法,框架采用320t顶镐行程800mm,功率数按0.7计。代入公式: N=8919/3200.740台 确定采用320吨顶镐40台,备用5台,共计45台。1-30控高压泵站2台,备用1台,共计3台。5. 4传力设备顶程计算: 36m配备顶铁: 顶铁用钢板和旧钢轨焊
16、接制成,长度规格分10/20/25/30/40/50/100/200/400/800cm,每种规格按顶镐数量配备,另备若干1/2/3cm厚的补空铁垫板,以填充顶铁间的空隙,减少空顶。 配备顶柱: 4036m=1440m 顶柱稳定措施:顶柱用0.5薄铁板软连接,并填土压实。5. 5安装泵站、油顶、试顶顶镐必须行程一致,保持同一种顶力,顶镐及施顶方向必须与桥轴线一致布置,为使顶镐作用力均匀传至后背,在后背和顶镐、箱尾与顶铁之间各设分配梁。顶铁的安设更换用两台16吨吊车,人工配合,为保证顶铁的稳定,顶铁纵向每8米设一道横顶梁,以增加顶柱的整体性能。开动高压油泵,使顶镐受液压产生顶力,推动箱身前进,当
17、一个冲程结束后,顶镐活塞回复原位,在空档处填放顶铁,再开镐顶进,如此循环往复,直至箱身就位。5. 6顶进作业两次顶进法顺序如下:箱身挖土 浇筑地锚梁 顶进 换顶铁 再挖土 再浇筑地锚梁 再顶进 循还往复至箱身就位 。顶进前确定千斤顶功能有无异常,管路有无泄漏,调整溢流阀的作用压力,然后进行试顶,试顶以顶动框架为止。试顶中,在各有关部位及观测点均应有专人负责,随时注意变化情况,开泵后当油压升高5MPa10MPa时须停泵观察,发现异状,及时处理,同时还要注意观察后背梁和底板的变化。5. 7出土便道 试顶前要做好出土便道的修筑,在桥后中间出土,填筑后背时预留6米通道。便道坡度不得大于5%,顶进逢雨雪
18、时,便道要铺砂石垫路。滑板部位填土垫道。5.8箱身挖土、顶进作业(1)出土采用两台P220或P320挖掘机挖土、自卸车外运,0.3m3小挖掘机清基,严禁超挖乱挖,每次进尺一般约0.5米为宜。正面开挖坡度应控制在1:0.50.8之间。两侧直立部分宜先形成弧面,开顶前再切除弧面部分。列车通过时,挖土人员应离开工作面2米以外,严禁继续抢掏土。(2)顶进过程中主横抬梁一端搭在框构桥顶板上,另一端搭在挖孔桩基础上。辅助横抬梁一端搭在框构桥顶板上,另一端搭在路肩枕木垛上。当框构前端顶至挖孔桩时,将横抬梁在挖孔桩和枕木垛上的一端支撑牢固,横抬梁在框架上面的一端支点用短枕木头垫好垫牢,确认线路完全处于稳定可靠
19、时方可拆除挖孔桩。挖孔桩的拆除采用凿岩机和风镐配合拆除,挖孔桩的下部要拆到框架底以下10cm。(详见附件4:线路架空横剖面图及顶进作业说明)(3)如发现机械设备有故障,不能顶进时,应立即停止挖土,并做好防护措施。(4)在后背一定距离设置观测站,设经纬仪和水准仪各一台,及时观测箱身的轴线和标高。(5)挖土必须与顶进紧密结合,每顶一镐,测量一次,并做好记录,随时根据箱身顶进的偏差情况改进挖土方法,调整千斤顶布置。为减少墙侧土压力及便于纠偏,将要调方向侧超挖5-10cm;顶进就位时允许轴线偏差20cm,标高上、下偏差为顶程的1%以内,但偏高15cm,偏低20cm。()顶进期间执行昼夜三班倒,不间断快
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