既有线工程施工防护方案.doc
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1、既有线施工防护方案一 编制依据1.1成渝客专资阳沱江双线特大桥工点设计图;1.2中华人民共和国安全生产法;1.3铁路运输安全保护条例;1.4建设工程安全生产管理条例;1.5铁路交通事故应急救援和调查处理条例;1.6材料力学(西南交大版);1.7结构力学(高教版);1.8钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001);1.9成都铁路局基建项目临近营业线施工分级管理办法(试行)成铁建设2010572 号;1.10根据铁道第二勘测设计院提供的有关工程地质、水文情况和施工现场踏勘所得的道路交通状况、既有营业线行车情况等资料。二 编制原则2.1坚持安全第一的原则,确保施工安全和既有成渝线运输安全
2、。尽量减小施工对既有线的干扰。2.2坚持质量创优的原则,从组织机构、施工方案、机械设备等方面,强化质量管理,确保工程质量一次验收合格率100。2.3优质高效的原则,加强领导,强化管理,确保在计划时间内保质保量地完成边坡防护施工及时解除对既有线的干扰。2.4科学组织,合理配置的原则。按项目法组织施工,科学组织,组建具有既有线施工经验的管理人员和专业化施工班组,组织机械化、专业化施工。三 编制范围资阳沱江多线特大桥0#台1#墩主体结构施工时对既有成渝铁路正常运营产生干扰。对相关作业点进行先防护后施工,确保铁路正常运营。本方案涉及以下二个作业面防护内容:1、DK79+989.32DK80+011.7
3、6里程段涉及0#台开挖及一段土石开挖(既有成渝铁路上边坡),防止开挖过程中石块滑落侵限,对该处采取钢管排架防护施工;2、0#台与1#墩之间梁体与既有线K119+250K119+280段斜交,梁体施工时,对既有线采取钢管棚架防护,涉及钢管棚架的搭设及工后拆除工作;四 施工方案设计 资阳沱江多线特大桥主跨0#台1#墩(8块14块)与既有成渝铁路立交,斜角54,新线与既有线立交段现浇梁悬灌施工时会对既有铁路正常运营产生干扰,我标段在该处设置防护棚,作为施工临时防护,保证行车的畅通。0#台1#墩梁体与路基相接段近20米梁体位于原地面以下,山体最高处比梁体高25米,该处梁体现浇之前必须先进行山体土石开挖
4、,为防止土石滑落到既有线内,我标段在既有线靠山体一侧设防护排架,作为施工临时防护,保证行车的通畅。在既有线施工前,先将报路局建设处并通过审查的施工方案和相关设计图纸报相关设备管理单位,办理既有线施工许可证,并与工务段、电务段、车务段、供电段等相关单位签订“安全协议”和“施工配合协议”。4.1既有线右侧山体控爆及防护施工方法4.1.1既有线边坡防护为防止危石、滚石影响既有线行车安全,新线路堑开挖前,在既有线右侧边坡设钢管竹夹板排架,对滚落的石块进行拦截(见图1),作为阻挡飞石、滚石、滑块的最后一道“防线”。钢管竹夹板排架由50mm钢管、22锚杆、竹排等拼组而成。钢管竖(立)杆间距1m,横杆间距1
5、.2m,每个竖、横交叉结点用锚杆(22、长3m4.5m)锚固在既有线边坡岩体内,排架的顶部用钢丝绳(12mm)拉于地锚固定。钢管竖、横杆的内侧绑扎竹排封闭,形成“全封闭钢管排架防护体系”。既有线边坡山体优先考虑机械开挖,如岩层强度大机械施工困难,采用爆破施工。钢管排架安设时顶部超出土石分界线2m,以便对爆破可能产生的飞石进行有效拦截。随着施工高度的降低,排架应及时分段拆除,从上向下逐段拆除管架扣件,利用钢丝绳索将钢管及竹排吊离既有线边坡。防护排架及山体开挖施工工艺流程图防护排架示意图4.1.2钻爆设计为创造临空面、扩宽操作空间,爆破施工采取横向台阶法开挖,浅孔松动爆破为主。既有线侧预留3m厚土
6、石层(隔墙),该处土石利用机械开挖,以尽可能减少下落的土石来减少钢管排架的阻挡负担,为主动防护的一个方面。开挖台阶宽度(垂直既有线方向)初步设为4m;台阶长度(沿既有线方向)为全断面;台阶高度为22.5m。为有效利用要点时间,增大爆破方量,拟采取35个台阶为一组一起爆破。1.炮孔设计采用台阶爆破开挖方法时,炮孔布置分三种,边炮孔:靠近既有线一侧的一列炮孔;光爆孔:紧挨扩堑后边坡的一列炮孔;主炮孔:边炮孔与光爆孔之间的炮孔。此处爆破最小抵抗线指向既有线一侧,采用松动爆破时,孔深L=1.01.5m,孔间距a=1.2W,排距b=0.81.0m,其中,抵抗线W=0.60.8m。2.钻孔要求深度误差,不
7、应超过5%;孔口位置偏差不应超过二倍炮孔直径;方向误差,光面爆破不应超过3%,其它爆破不应超过5%;地面凹凸不平处,应适当调整炮孔深度,力求爆破后,地面平整;钻孔完毕,应按爆破施工设计进行检查。并作好记录。对于超过允许误差炮孔,应由技术负责人调整用药量,或重新钻孔。3.药量计算及装药结构 单孔药量Q=kaWL,其中k=0.250.3kg/m3 。装药结构L1.0 m时为单层装药,否侧双层装药。边炮孔,把实际装药量全部装在炮孔底。光爆孔,也采取间隔装药,而对于炮孔较深的还采取“三层(段)两间隔”装药结构:即把实际装药的l/2装在炮孔底部,剩余1/2的60装在炮孔中部,剩余的装在距炮孔口0.8m深
8、的位置。4.起爆系统采用同列同段列间微差起爆网路,沿线路走向每一列炮孔安放同一段别的毫秒雷管,列与列之间跳段。5.爆体覆盖爆破施工时,为防止石块飞出,采取多种措施进行防护:采用橡胶炮被(每块2.5m2m,厚1.5cm)覆盖待爆岩体;采用6mm钢绞线用细铁丝捆扎,编成“鱼网”,网的平面尺寸3m3m,网孔10cm10cm,罩在炮被上,钢丝网四角采用22钢筋地锚,锚固长度1m;最后在钢丝“鱼网”上密排一层沙袋,作为最后的防护屏障。4.1.3开挖步骤及方法采用横向台阶爆破开挖,依次向既有线靠近,距既有线边坡3m左右采用机械开挖;控制炮眼布置及装药结构,爆破后隔墙向拉槽内倾倒。从坡顶逐步向下开挖,并拆除
9、防护排架,人工清碴。随着开挖断面的增大,可利用挖掘机、装载机和自卸汽车调运土石方。4.1.4施工流程控爆施工流程见下图。安全防护施工准备防护排架施工钻设炮眼安置爆破网络覆盖炮被封锁线路起 爆清理碎石检查既有线路放行列车石碴倒运拆除顶部排架全部完成工程验收下一循环图3-6 控爆施工流程图4.2防护棚架施工4.2.1防护棚体系结构0#台1#墩跨既有成渝铁路段连续梁施工,在既有成渝铁路与新线立交段架设防护棚架,确保既有线运营安全。防护棚自下而上依次结构为:防护棚基础、钢管柱、管柱顶盖横纵梁、顶盖钢板、钢板上绝缘防水板、压顶竹胶板及石棉板等结构。各结构所需材料预先下料、加工好,通过联系资阳市铁路部门,
10、办理好相关事宜,用铁路工程车运至施工现场。4.2.2施工步骤及方法1、防护棚架施工工艺流程防护棚架施工工艺流程2、防护棚基础1)测量放样:测量人员对防护棚基础准确定位;2)测量完毕后,在砼基础外设局部防护栏杆;3)既有线外侧基础施工,先进行基坑开挖,基坑尺寸为50*50*50cm,基坑开挖产生的土需及时清理;4)基坑开挖完毕后,进行混凝土浇筑(混凝土标号为C40),混凝土由1#拌和站提供罐车利用栈桥将混凝土运抵1#墩坡脚处,人工用塑料皮桶将砼提至基坑处,混凝土人工振捣。混凝土浇筑完毕后将加工好的钢板预埋入砼中,钢板尺寸为40*40*1cm。5)靠山体内侧的防护棚基础利用既有线水沟,既有线内侧水
11、沟尺寸为75cm*53cm*100cm,每根钢管柱揭开12块盖板即可,人工在水沟底挖一尺寸为0.5*0.5*0.5m深的基坑,罐车利用栈桥将混凝土运抵1#墩坡脚处,人工用塑料皮桶将砼提至基坑处,混凝土人工振捣。混凝土浇筑完毕后将加工好的钢板及套筒预埋件埋入砼中(钢板必须保证水平来保证钢管垂直度),钢板尺寸为40*40*1cm。3、钢管柱施工1)钢管柱采用300 =8mm钢管,准确测量砼基础表面高程根据砼基础表面高程提前计算好钢管长度,并进行加工(上下管口焊接40*40*1cm钢板);加工完毕后在钢管柱上涂一层绝缘漆(避免在既有线下方因高压产生钢管导电);2)用铁路工程车将钢管运至施工现场;3)
12、利用独脚扒杆将钢管立起,就位后迅速将钢管柱底部钢板与预埋钢板进行焊固;4)钢管柱立好后,每两排立柱一组,设上下横联和剪刀撑,横联及剪刀撑采用14槽钢,横联及剪刀撑根据设计尺寸提前下好料,运抵施工现场后直接焊接,钢管柱顺着既有线纵向间距3m,横向净间距6.4m。4、上横梁:采用2I20b工字钢,工字钢长度为7.2m,工字钢预先在钢筋加工场根据设计尺寸下好料,运至现场安装平稳后,与钢管柱上管口钢板焊接。5、上纵梁:采用I16工字钢,运至现场平稳安放后,人工调整工字钢间距,与上横梁焊接,间距为30cm;6、顶盖钢板:钢板采用=6mm钢板,横向对接铺,对接缝处与纵梁点焊固定。棚架靠既有线左侧钢板稍稍垫
13、高,使顶盖钢板整体形成向右侧的横坡,保证雨水向右侧汇入既有线边沟。7、钢板上绝缘防水板:搭接烫焊密封使整个顶棚面不漏水,外缘伸出钢板边缘15cm,使其下垂,确保雨水不向棚底回流;8、压顶竹胶板及石棉板:连续梁下地段,先在绝缘防水板上铺一层石棉板,其上压砖块,防止连续梁上有电焊作业时焊碴烧破防水板。其它地段在绝缘防水板上间隔压砖块。9、具体结构详见附图4.2.3防护棚的拆除总体拆除思路为:将吊车停放于已经完成的现浇梁段(既有线上方),利用申请停电封锁时间段拆除。按照从上至下的顺序逐步拆除,即先拆护栏,再拆面板,然后拆分配梁,最后拆立柱。停电封锁计划的具体施工时间以铁路局施工电报为准。(1) 护栏
14、、面板的拆除施工人员在面板上即可拆除护栏,然后将护栏的立杆、围栏板等移到防护棚两端(顺既有线方向),放置在梁体与防护棚非重合位置以便吊车在梁体上将材料吊走。然后人工将桥面防水板、桥面钢板依次从中间往两头拆除,中间的防水板、桥面钢板拆除先放在两头防护棚上,吊车停放在现浇梁上,将其吊离既有线影响范围。(2)分配梁的拆除 横向分配梁、纵向分配梁自重较大,交叉段有些钢梁在梁体正下方,吊车无法起吊,梁体下方的工字钢先将连接系拆除,然后人工抬至防护棚两头,用吊车将其吊离既有线影响范围。(3)钢管柱的拆除钢管柱拆除难度大,与现浇梁体交叉段吊车无法将大臂伸至梁体下方,钢管柱底部钢板与基础之间钢板螺栓卸掉后人工
15、将钢管移至梁体两侧,以便吊车吊装作业。钢管柱拆除时必须做好线路防护工作,拆除时注意对既有电力线保护,同时注意其他电力信号的维护。4.2.4运输通道的拆除运输通道拆除顺序与防护棚架拆除顺序相同,先护栏、面板,再拆除分配梁,最后拆除钢管柱,运输通道在防护棚上方,先拆除挂蓝,再拆除运输通道,最后拆除防护棚架。拆除流程如下:拆除流程图4.2.5防护棚计算防护棚两侧采用单排钢管支架,钢管直径300,支架顺铁路线方向间距3m,横铁路方向净间距6.4m,横杆步距1.4m,中间加剪刀撑,顶棚采用间距为3m的2I20的工字钢为做横梁,横梁长度为7.2m(总重约为31*7.2*20=4.4KN),横梁上设置21根
16、I16工字钢,间距为30cm,纵梁长度为6m(总重为约21*20.5*3*10=26KN),上面满铺=6mm钢板,防水板及石棉板质量忽略不计。根据挂篮物体防护措施,施工中易坠落物体为轻型物体,假设坠落物体重量为2kg,则下落15米后冲击力约为4.6KN,取一定保险系数,则取最大压力为5KN,计算过程如下:1、6mm钢板板计算:取3m宽一跨作为计算单元,承受集中荷载。荷载为5KN跨中弯距:Mql2/10532/104.5(KNm)应力:wM/W=4.5103/125=3.7(MPa) w/w =14.5/3.7=3.9k=1.5挠度:fmaxql4/128EI=3.241030.94/12811
17、103106364.510410-120.410-3(m) f 3/4007.510-3m满足要求。2、采用工字钢做顶棚防护,长6.3米:Mmax=FL/4=8.75KN*mWmin=Mx/=8.75103N*m/170106=5.3*10-5m3,为钢的许用弯曲正应力。查工字钢弯曲截面系数,并取1.5倍的安全系数,得20b号普通热轧工字钢满足要求。进行挠度验算:=FL3/48EI=500063/48210109488.4310-8=2.1910-2m3、钢管支架采用顺铁路线方向间距3cm,横铁路方向间距6.1cm,横杆步距140cm,其中每根立杆能承受50KN的压力,大于假设坠落压力和工字钢
18、自重之和32KN,满足使用要求。4、钢管支架立杆安放在浇筑好的C40混凝土方墩上,由方墩承受支架传递下来的荷载,根据假设坠落压力5KN及工字钢自重集中于一根支架立杆上面,其中混凝土方墩承受的压力=32KN/0.5*0.5=0.128MPa,小于混凝土的抗压强度。五 施工组织设计1施工组织机构成立以指挥长为组长,副指挥长、总工程师副组长的安全生产领导小组。安全生产领导小组成员如下:组 长:王景斌副组长:李 征 王宝辉组 员:朱立昌 王 凯 孙炜佳 蒋路广 陈世雄 朱昌禄 李 强 朱晓东安全生产保证体系见图4-1。提高预测能力消除事故隐患施工架子队安全生产领导小组组 长:王景斌副组长:李征 王宝辉
19、 班组安全员实现安全生产各级安全监察安全管理体系各职能部门安全工作体系防高空坠落事故防人身安全事故防既有线施工事故安全应急预案安全检查防既有线施工事故安全应急预案安全责任制安全管理制度安全活动经费安全奖罚条例岗位安全责任制安全管理制度安全活动经费安全奖罚条例安全教育提高安全意识奖罚兑现图4-1 安全生产保证体系图2成立专业作业组根据工程特点和现场的具体情况,组建施工队(28人)完成既有线高边坡防护排架施工及既有线防护棚架施工。既有线安全防护、巡养等任务,人员机构见表4-1。项目部统一组织施工,严密监控施工安全,督促施工进度,对施工质量全程监控,并为施工队提供技术服务,做好协调工作,管理机构人员
20、配置见表4-2。表4-1 控爆队施工人员表序号工班名称劳动力(人)施工任务及范围1高边坡开挖30高边坡防护排架及0#台处土、石开挖2防护棚架施工20负责既有线防护棚架搭设3防护人员3现场管理3人4安全员2负责现场安全5驻站联络员2负责与车站联络6后勤2负责全部职工的饮食、卫生7合计59表4-2 管理机构人员表序号姓名职务分工备注1王宝辉副经理全面管理工作189829633112王 凯安质部长现场安全及质量工作189829209213朱立昌技术部长全面技术指导工作137957066614李 强测量队长主抓控爆测量、量测工作13551708688施工机械配置如下表。表4-3 施工机械配置表序号设备
21、名称规格型号单位数量机况用途1空压机23m3/min台2良好钻爆施工2风枪F50把8良好钻爆施工2风镐G20台5良好辅助开挖3发电机315KW台1良好备用4挖掘机PC220-7台1良好出碴5自卸车东风3254辆5良好出碴6吊车50t台1良好物料吊放7铲车30辆1良好物料铲放3施工安全保障措施3.1施工组织保障贯彻“安全第一,预防为主”的方针,建立指挥部、架子队、作业队三级管理体制,架子队和作业队设专职安检员,以加强施工作业现场控制和职工的安全生产教育。实施既有线行车安全“卡死”制度。定期检查、专职检查、班组自查、职工互查相结合,确保本标段既有线行车安全及工程施工安全。3.2安全教育、检查加强全
22、员的安全教育和技术培训考核。使各级领导和广大职工认识到既有线施工安全的重要性、必要性。懂得安全生产、文明生产的科学知识,牢固树立“安全第一,预防为主”的思想,克服麻痹思想,自觉地遵守各项安全生产法令和规章制度。加强既有线施工安全教育,请成都工务段安全科对全体施工人员进行安全培训,并进行安全考试,考试合格后方可上岗作业。安全生产领导小组每天必须有一位在场监督指导施工,并通过安全检查增强广大职工的安全意识,促进企业对劳动保护和安全生产方针、政策、规章制度的贯彻执行,解决安全生产上存在的问题。3.3安全卡控措施开工前向成都铁路局报送详细的边坡防护施工方案,征求运输、电务、机务、工务等部门的意见,进行
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