沾益连接线K1+963中桥下穿沪昆铁路施工专项施工方案.doc
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1、宣曲高速沾益连接线K1+963中桥下穿沪昆高铁工程专项施工方案编制:复核:审核:中交路桥技术有限公司宣曲高速公路项目经理部一分部 二0一六年一月十日目录第一章 工程概况11.1本项目工程与沪昆铁路客运专线交叉情况11.2桥位地质情况41.2.1、地层岩性41.2.2地质构造及地震动参数51.2.3水文地质条件51.3桥梁设计概况61.3.1沪昆客专代家坡特大桥61.3.2沾益连接线K1+963中桥61.4桥梁施工情况6第二章 潜在的风险及避免风险的对策72.1新建沾益连接线K1+963中桥下穿沪昆高铁,对沾益连接线K1+963中桥及沪昆高铁正常运营存在的风险:72.2公路桥梁避免风险对策72.
2、2.1高速公路桥梁净空设计72.2.2高速公路桥梁施工72.2.3运营车辆意外冲撞82.3铁路桥梁对高速公路运营存在的风险:82.4铁路桥梁避免风险应采取的对策:82.4.1桥面雨水直排影响桥下高速公路行车安全82.4.2铁路桥梁异物掉落影响桥下高速公路行车安全。9第三章 交叉处本项目工程施工计划103.1桩基施工计划103.2盖梁及桥台施工计划103.3箱板预制计划103.4梁板安装计划103.5桥面系及附属工程施工计划10第四章 交叉处本项目工程施工安排114.1施工组织机构114.2设备、人员、材料供应11第五章 主要分项工程施工方案135.1施工准备135.2对沪昆高铁代家坡段墩柱的临
3、时防护135.3桩基施工方案145.3.1施工准备145.3.2旋挖钻施工155.3.3成孔检验165.3.4钢筋骨架的制作和安装165.3.5水下灌注混凝土165.3.6施工注意事项175.3.7导管法灌注混凝土示意图195.4盖梁施工方案205.4.1模板制作215.4.2模板、钢筋骨架安装215.4.3砼浇筑、养护、模板拆除215.4.4模板吊装及拆除、钢筋骨架吊装、砼浇筑等对高铁结构安全情况分析225.5梁板预制与安装施工方案225.5.1梁板预制225.5.2梁板安装225.5.3支座安装235.5.4施工现场准备235.5.5施工机械准备245.6施工方法245.6.1工艺流程24
4、5.6.2预制小箱梁的运输245.6.3箱梁梁定位255.6.4箱梁安装方法255.6.5梁板安装时有关注意事项265.7桥面及附属工程施工方案275.7.1 施工工艺流程275.7.2桥面系施工方法285.7.3桥面及附属工程施工对沪昆高铁代家坡特大桥段结构安全的影响29第六章 存在问题及建议29第一章 工程概况1.1本项目工程与沪昆铁路客运专线交叉情况沾益连接线过境段K1+963中桥下穿沪昆铁路客运专线代家坡特大桥第18跨和第19跨,沾益连接线K1+963中桥与沪昆铁路客运专线交叉位于中跨。如下图: 图1:沾益连接线K1+963中桥(下穿沪昆高铁17#、18#、19#墩)图2:沾益连接线K
5、1+963桩位布置图K1+963中桥护栏与铁路桥墩间最小净距1.28m,高速公路桥墩桩基础距离铁路桥墩桩基础的最小间距5.34m,沾益连接线K1+963中桥桥面距离沪昆高铁梁底最小净高12.913m。图3:沾益连接线K1+963中桥(左右幅)与沪昆高铁位置关系图 图4: 沾益连接线K1+963中桥立面图沾益连接线K1+963中桥与沪昆高铁代家坡特大桥交汇处高差表编号桩号/位置原地面高程(m)沪昆高铁代家坡特大桥梁底高程(m)沾益连接线K1+963中桥路面设计高程(m)原地面与沪昆高铁代家坡特大桥梁底高差(m)K1+963中桥路面设计高程与沪昆高铁代家坡特大桥梁底高差(m)备注K1+960左幅1
6、870.9741886.8971873.10715.92313.79K1+960右幅1869.9241886.3951873.48216.47112.913 1.2桥位地质情况1.2.1、地层岩性桥址缓坡地带覆盖有第四系全新统人工填土(Q4ml)、第四系全新统坡洪积(Q4dl+pl)、坡残积(Q4dl+el),下伏基岩为泥盆系上统宰格组(D3zg)地层及泥盆系中统上双河组(D2s)。地层由新到老分述如下:溶洞(Q4ca):溶洞,充填软塑状粘性土。溶洞(Q4ca):溶洞,充填硬塑状粘性土。溶洞(Q4ca):空洞,无充填。杂填土(Q4ml):灰褐色,稍密,主要成分为黏土及碎石角砾,为修建房屋及道路
7、填筑堆砌所致,厚05m,级普通土,E组填料。软土:灰黑色,软塑状(标贯35击),厚约06m,以透镜体形式分布于桥址区,属级普通土,E组填料。松软土:灰黄色,软塑状(标贯47击),厚约2-10m,主要分布于D1K1043+660D1K1044+010范围内。属级普通土,E组填料。黏土(Q4dl+pl):灰褐色,硬塑状,含约5%15%角砾,角砾粒径225mm,成分以灰岩、白云岩为主,厚516m,分布于槽谷中,属级普通土,D组填料。白云质灰岩(D3zg)灰白色,质坚性脆,隐晶质结构,中厚层构造,溶隙溶孔发育,岩体破碎,局部夹薄层砂质灰岩、泥岩、泥质灰岩;溶蚀破碎带(R3、R4)属级软石,C组填料,弱
8、风化带(W2)属级次坚石,A组填料1.2.2地质构造及地震动参数1、地质构造桥址处地质构造较复杂,受区域构造影响,岩层褶皱较多,节理裂隙发育,岩体破碎。桥址区内覆盖层较厚,无法测量产状,桥头小里程附近产状为N55E/11N,节理产状为N-S/90、E-W/90;桥尾大里程附近产状主要为N10W/28S,节理产状为节N60W/90、节N80E/90。桥址区内岩性主要为白云质灰岩局部夹泥灰岩,岩性较单一。2、地震动参数根据新建铁路沪昆客运专线玉屏至昆明段工程场区地震动参数区划报告,隧区地震平均场地峰值加速度为0.237g,根据中国地震动反应谱特征周期区划图,地震动反应谱特征周期为0.45s。1.2
9、.3水文地质条件1、地表水桥区内地表水主要为沟水及池塘水,常年有水,属季节性流水,受大气降水补给,雨季时水量大,流速快,旱季是水量小,流速缓。2、地下水桥区地下水主要为第四系松散土层孔隙水及岩溶水。第四系孔隙水潜水主要富存上覆土层中,由大气降雨补给,水量较少;岩溶裂隙水赋存于岩溶裂隙中,岩溶裂隙较发育,岩溶水较丰富,主要由地表水及壤中水下渗补给。DK1042+400右侧15米有岩溶上升泉,水量丰富,四季均有水,供全村约700人饮用。3、水的化学特征地下水水质类型分别为HCO3-.SO42- - Ca2+. Na+型水及HCO3- Ca2+ . Mg2+型水;地表水水质类型分别为HCO3-.SO
10、42- - Ca2+. Na+型水及HCO3-.SO42- - Ca2+. Mg2+型水;根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定,在环境作用类别为化学腐蚀环境、氯盐环境时,对混凝土均无侵蚀性。1.3桥梁设计概况1.3.1沪昆客专代家坡特大桥沪昆高铁设计时速350km,设计活载为ZK活载,该桥桥长1363.58m, 孔跨结构为2032+224+732+(632)m连续梁+(732)m变宽连续梁,最大墩高约17.0m。轨道采用无砟轨道。桥址处属云贵高原的侵蚀中低山地貌区,地面高程1867.501891.37m,相对高差1824m,桥址区宽缓开阔,地势平缓,自然坡度以210为主,基岩局部出露,缓坡及坡
11、麓地带则多为第四系覆土覆盖,多被垦为旱地及水田,植被发育,坡上灌木密集。线路附近村舍密集,桥下有多条机耕道通过,交通较方便。1.3.2沾益连接线K1+963中桥 沾益连接线K1+963中桥采用20m预应力混凝土(后张)小箱梁,该桥桥长67.4m,基础为直径1.5m桩基础,桩长15m,下部结构采用桩柱一体墩,墩台采用桩基础。下穿代家坡特大桥左幅桥面标高1873.107m,右幅桥面标高1873.482m,左、右幅桥净宽均分别为110.25m,设计荷载:公路-I级。桥梁外侧设SS级加强防撞栏,后台护栏适当延长至桥梁外。1.4桥梁施工情况代家坡特大桥全桥已完成架梁,正在施工无砟轨道。沾益连接线K1+9
12、63中桥已完成征地红线测量放样工作,尚未能交付施工用地。第二章 潜在的风险及避免风险的对策2.1新建沾益连接线K1+963中桥下穿沪昆高铁,对沾益连接线K1+963中桥及沪昆高铁正常运营存在的风险:2.1.1公路桥梁设计:公路桥净空、基坑防护设计、护栏设计安全性。2.1.2公路桥梁施工:1、桩基施工的安全性 2、基坑开挖(盖梁或台帽施工)的安全性; 3、上部结构施工(公路桥梁架梁)的安全性。2.1.3高速公路运营:运营车辆意外冲撞的安全性。2.2公路桥梁避免风险对策2.2.1高速公路桥梁净空设计沾益连接线K1+963中桥左幅桥面标高1873.107m,下穿处沪昆高铁下穿代家坡特大桥梁底标高18
13、86.897m,净高13.79m,桥梁桩柱距离沪昆高铁桥墩最小距离5.34m,护栏与铁路桥墩间最小净距1.28m。沾益连接线K1+963中桥右幅桥梁桥面标高1873.482m,下穿处沪昆高铁下穿代家坡特大桥梁底标高1886.395m,净高12.913m,高速公路桥梁外缘距离沪昆高铁桥墩最小距离5.68m,护栏与铁路桥墩间最小净距1.49m。高速公路桥梁净空满足规范要求。2.2.2高速公路桥梁施工1、 桩基施工由于高速公路沾益连接线K1+963中桥与沪昆高铁代家坡特大桥正交,采用桩基础,最近的右幅桥1号墩桩距离沪昆高铁18号墩桩基础承台边缘净距5.34m。铁路桥下桩基采用旋挖钻机施工方法,对沪昆
14、高铁的地基扰动的影响最小。在公路桥梁桩基施工过程中,对距离较近的沪昆高铁17、18、19号墩进行沉降位移变形观测,如发现异常应立即停止桩基施工,并及时报告高速公路及沪昆客专建设单位,分析原因,研究解决方案。观测频率,施工时每周观测一次,施工结束后每月观测一次,梁板安装工程完成后半年内无位移则停止观测,有位移及时上报,分析原因,研究解决方案。 2、盖梁、台帽施工 交叉处原地面距沪昆高铁梁底的最小净空为15.923m,满足盖梁、台帽施工起吊设备的高度要求,施工时,吊车摆放的平面位置及旋转半径避开沪昆高铁的墩柱。3、梁板安装施工沾益连接线K1+963中桥桥面距沪昆高铁梁底最小净高为12.913m,用
15、50T汽车吊分散把盖梁钢筋骨架往上吊,在盖梁上焊接拼装成型。梁板安装不会影响沪昆高铁。在高速公路桥面上施工桥面系及其附属工程时,影响范围小,设备与模板均可避免与沪昆高铁桥墩接触,不会对沪昆高铁构成影响。公路桥梁施工过程中不得随意堆砌建筑垃圾、施工设备及材料,以免对沪昆高铁桥墩造成偏压。桥梁各分部、分项工程的施工方案将在后续章节中详述。2.2.3运营车辆意外冲撞加强公路外侧护栏设计设计单位已按照 公路交通安全设施设计规范(JTG D81-2006)和公路交通安全设施设计细则(JTG/T D81-2006)最高防撞性能护栏要求,在沪昆高铁安全影响范围内的桥面外侧均设SS级加强防撞墙,来防止运营车辆
16、的意外冲撞。2.3铁路桥梁对高速公路运营存在的风险:2.3.1桥面雨水直排影响桥下高速公路行车安全。2.3.2铁路桥梁异物掉落影响桥下高速公路行车安全。2.4铁路桥梁避免风险应采取的对策:2.4.1桥面雨水直排影响桥下高速公路行车安全应对沪昆高铁跨越公路的第17、18、19#墩增设集中排水措施,避免桥面雨水直接排至桥下公路行车道上。2.4.2铁路桥梁异物掉落影响桥下高速公路行车安全。由于沪昆客专铁路采用的是无砟轨道,运行车辆为全封闭动车,不会产生异物掉落情况,因此不必增设防抛网等防异物掉落措施。第三章 交叉处本项目工程施工计划3.1桩基施工计划桩基共16根桩,桩径1.5m,桩长15m,本段桩基
17、都为嵌岩桩。机械旋挖钻成孔,投入旋挖钻1台,入岩深度约7.4m,强风化中风化砂岩每天进尺4-5m,根据地质钻孔资料,预计每根桩完成时间约1.5天。计划施工时间2016年3月20日2016年4月15日。3.2盖梁及桥台施工计划计划施工时间2016年4月10日2016年5月10日。3.3箱板预制计划小箱梁(后张)共24片,产梁速度按1.5天/片计算,计划生产时间2016年4月1日2016年5月5日。3.4梁板安装计划左幅1-3孔,共12片小箱梁。计划安装时间2016年5月5日2016年5月10日;右幅1-3孔,共12片小箱梁。计划安装时间2016年5月11日2016年5月15日;3.5桥面系及附属
18、工程施工计划 左幅第1孔3孔计划施工时间 2016年5月11日2016年5月30日; 右幅第1孔3孔计划施工时间 2016年6月1日2016年6月20日; 说明:该计划安排是按照沪昆高铁2016年6月试通车,在此之前须完成沾益连接线K1+963中桥施工情况考虑的。第四章 交叉处本项目工程施工安排4.1施工组织机构 施工组织机构框图见下图。 桥梁施工队下设一个桩基挖孔班负责桩墩基施工;一个下构施工班负责盖梁及桥台施工;一个梁板预制场,负责梁板生产、安装。一个桥面系施工班,负责桥面桥面铺装、防撞栏及伸缩缝等工程施工。4.2设备、人员、材料供应 设备、人员、材料供应等与本项目工程西平1、2#桥同类型
19、的分项工程一块组织。4.3场地布置 所有场地布置如钢筋加工场、拌和站,采用现有的位于G60连接线的钢筋加工场和拌和站,临时用电采用发电机发电或采用附近的变压器。第五章 主要分项工程施工方案5.1施工准备 1 、组织机械、设备及人员进场。 2、组织技术人员认真阅读、审核施工图纸,熟悉公路施工规范和技术标准,熟悉涉及云桂铁路(沪昆客专)的路外工程建设施工管理办法(暂行),制定施工安全措施和应急预案。 3、根据地质勘察资料,确定施工钻机类型。涉及沪昆高铁的17、18、19#墩16根桩基础采用震动小的旋挖钻进行施工,控制对沪昆高铁的影响。 4、施工用水、用电及便道等有关临时工程满足施工需要。 5、场地
20、准备 平整场地,清除杂物,更换软土,夯填密实。 6、进场材料满足连续施工的要求,并通过原材料检验合格。 7、桩位布置依据已布设的平面控制加密导线控制点坐标和经复核计算无误的各钻孔桩中心坐标,架设全站仪在控制网点、精确定位,确定各桩位的中心点位。5.2对沪昆高铁代家坡段墩柱的临时防护桩基施工前,在沪昆高铁桥墩周围设置防护圈,防护圈采用沙袋加防撞桶。在距高铁桥墩1.0米圆周布置两排沙袋高度分别为1.5米和1.0米,在沙袋外侧摆放一排防撞桶,贴反光标志,警醒施工机械设备施工时远离高铁桥墩、承台、桩基部位。 防护圈示意图5.3桩基施工方案 下穿沪昆高铁的沾益连接线K1+963中桥0-3#墩的16根桩基
21、采用旋挖钻成孔的施工工艺。5.3.1施工准备 1、材料选用 (1)水泥:选用品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,并有出厂合格证及试验报告。 (2)砂:中砂,含泥量不大于3%。 (3)石子:碎石,粒径531.5mm,含泥量不大于1%,压碎值不大于20%。 (4)钢筋:品种和规格均符合设计规定,并有出厂合格证及试验报告。 (5)外加剂:掺合料,根据施工需要并通过试验确定。 5.3.2旋挖钻施工 1、钻机选型:机械成孔拟选用旋挖钻机。 2、施工程序:施工放样埋设护筒钻机就位钻孔清孔钢筋笼吊装水下砼灌注成桩质量检测。 3、施工放样:认真核对设计图纸文件,对桥梁桩基进行实地放线确定桩位。 4、 埋设护
22、筒:护筒采用钢板卷制,其外型尺寸符合设计要求,内径大于桩径20-40cm,护筒埋设高于地面0.3m。 5、钻机就位:钻机稳定停放在钻孔一侧,确保钻机稳固,钻杆中心和桩孔中心在同一垂线上。6、钻孔1)开始钻孔时应先在孔内灌注膨润土或合格的粘土悬浮泥浆。泥浆的配合比和配制方法,根据地层情况和钻孔方法通过试验确定。施工时除泥浆相对密度和粘度进行试验外,如监理人要求,其他指标也应予以抽检。钻进时应保持钻机稳定,开始钻孔时宜采用慢速,使初开孔壁坚实、竖直,能起导向作用,避免碰撞护筒,钻杆在孔中能保持竖直稳定时,可适当加速钻进。 2)钻进过程中,随时注意孔内水压差,以防止产生涌沙。孔中泥浆随时进行检查,保
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