下穿铁路框构桥顶进施工方案.docx
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下穿铁路框构桥顶进施工方案
下穿铁路框构顶进施工方案
1编制说明
1、《顶进框构桥设计图》及相关资料。
2、《关于印发铁道部〈铁路营业线施工安全管理办法〉的通知》（铁办[2012]280号）
3、《建筑基坑工程检测技术规范》（GB50497-2009）
4、《铁路工务安全规则》（铁运[2006]177号）
5、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10301-2009、TB10302-2009、TB10303-2009）
6、《集通铁路集团公司营业线施工安全管理实施细则》
7、《集通铁路集团公司邻近营业线施工安全管理实施细则》
2工程概况
2.1工程概述
1、大板至林东段为改建铁路集宁至通辽线的一部分，起自大板站K600+000自西向东经大板、宝木吐、沙沁塔拉、查干哈达、达日其嘎至林东K692+200。
既有线路全长92.534km，扩能改造后全长92.428km，其中双线绕行23.273km，左线单绕1.415km，沿既有线左侧增二线67.74km。
2、集通线林东至查布嘎段起自巴林左旗林东站站前K692+200，出站后双线绕行至乌尔吉沐沦河，之后线路沿既有线左侧增建二线，既有线局部改建或线路双线绕行，经衙门庙、刘家店、小坑进入阿鲁科尔泌旗小兴隆地，至本段设计终点查布嘎站站外K762+000。
既有线长69.798km，扩能改造后，线路长度68.455km，其中双线绕行24.255km；沿既有线左侧增二线41.20km；沿既有线右侧增二线3km。
3、框构桥全部为顶进施工，其结构形式为钢筋砼框架，与既有铁路方向交角及结构尺寸如下：
序号
里程
结构形式
跨度
与铁路夹角
顶板厚度
底板厚度
墙身厚度
净高
桥距轨底高度
1
K621+861
框构涵
1-4m
90°
0.35
0.4
0.4
6.6m
0.9m
2
K631+404
框构涵
1-5m
90°
0.42
0.52
0.38
6.3m
0.9m
3
K636+110
框构涵
1-5m
90°
0.42
0.52
0.38
6.6m
0.9m
4
K643+189
框构涵
1-5m
90°
0.42
0.52
0.38
6.3m
0.9m
5
K643+965
框构涵
1-5m
90°
0.42
0.52
0.38
6.6m
0.9m
6
K708+500
框构桥
1-10m
90°
0.75m
0.8m
0.8m
5.95m
0.9m
7
K721+373
框构桥
1-8m
49.8°
0.6m
0.7m
0.7m
6.3m
0.9m
8
K726+300
框构桥
1-8m
90°
0.6m
0.7m
0.7m
6.6m
0.93m
9
K732+850
框构桥
1-8m
90°
0.6m
0.7m
0.7m
6.6m
0.93m
10
K735+302.5
框构桥
1-5m
90°
0.42
0.52
0.38
4.8m
0.9m
11
K742+242.5
框构桥
1-5m
90°
0.42
0.52
0.38
4.8m
0.9m
4、框构桥顶面采用高聚物改性沥青防水卷材作为防水层，并铺设5cm厚聚丙烯纤维C40混凝土为保护层，边墙外侧涂热沥青2遍。
3施工方案内容
3.1施工项目及现场负责人
1、施工项目：
框构桥顶进、线路加工、支墩施工等。
2、现场负责人：
陈宗将（指挥长）、朱家坤（项目经理）、郭勇（项目经理）、万继庚（项目经理）
3.2施工等级及配合单位
1、施工等级：
Ⅲ级
2、架梁及拆梁封锁时间分别为120分钟，施工等级为Ⅲ级，施工期间需工务部门配合（通信、水电、电务监管）。
3.3施工作业内容
本工程架设和拆除D梁每个封锁点为120分钟，人工配合汽车起重机。
架设D型便梁前，将两台75吨或1台130t汽车吊停放在线路一侧，距离线路中心10米处，在封锁前提前将纵梁吊至线路侧既有路基坡脚处，横向钢枕分别放置既有线路侧摆放至矩钢轨边缘3m处，待到达封锁点后，适当调整轨枕间距，将多出的枕木抽出，塞入横梁时要对准主梁连接板并定位，同时上好扣件，垫好橡胶轨垫。
在顶进施工及回填工作完成后，将恢复线路准备工作做好，每一个顶进框构分三次封锁，人工配合汽车起重机，将D型便梁依次从既有线上拆除下来，抽出钢枕并适当调整轨枕间距，补充相应轨枕和足量道砟，待恢复性捣固完成后恢复通行列车。
3.4施工地点及工期安排
序号
里程
跨度
工序
施工日期
人员
机械
备注
1
K621+861
1-4m
支墩
4.15-4.25
10
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
4.16-5.27
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
5.28-5.30
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
2
K631+404
1-5m
支墩
5.20-5.31
10
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
5.20-6.27
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
6.28-6.30
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
3
K636+110
1-5m
支墩
6.01-6.10
10
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
5.20-6.30
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
7.01-7.03
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
4
K643+189
1-5m
顶进
7.05-7.15
10
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
6.20-7.28
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
7.29-7.31
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
5
K643+965
1-5m
支墩
7.16-7.26
10
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
6.20-7.31
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
8.01-8.03
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
6
K708+500
1-10m
支墩
4.15-4.25
10
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
4.16-5.31
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
6.01-6.04
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
7
K721+373
1-8m
支墩
已完
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
已完
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
4.25-4.28
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
8
K726+300
1-8m
支墩
已完
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
4.20-5.31
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
6.06-6.10
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
9
K732+850
1-8m
支墩
5.10-5.15
10
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
4.16-5.31
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
6.11-6.13
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
10
K735+302.5
1-5m
支墩
已完
涵洞预制
已完
顶进
4.20-4.25
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
11
K742+242.5
1-5m
支墩
5.17-5.27
10
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
涵洞预制
5.01-6.15
30
混凝土罐车4辆、吊车1辆、运输车1辆
顶进
6.16-6.19
40
挖机1台、装载机1台、运输车4辆
3.5影响及限速范围
顶进涵顶进施工时限速45km/h，施工完成恢复性捣固第二次施工结束后，第一列限速80km/h，其后恢复常速。
慢行范围：
见10.4慢行施工防护
1、支墩施工
影响范围：
施工地点两端各50m。
限速范围：
施工期间限速45km/h，施工结束后恢复正常。
2、D梁架设施工
影响范围：
区间线路封锁。
限速范围：
施工结束后限速45km/h至下次封锁前。
3、D梁拆除施工
影响范围：
区间线路封锁。
限速范围：
线路开通后，第一列限速35km/h，第二列限速45km/h不少于4h，以后限速60km/h至下次封锁前，开通后首列不得放行旅客列车。
4、线路恢复捣固
影响范围：
区间线路封锁。
限速范围：
线路开通后，第一列限速60km/h，第二列限速80km/h，其后线路恢复正常，开通后首列不得放行旅客列车。
3.6设备变化
对既有线设施无影响，施工完成线路开通后线路正常运行。
3.7施工准备及流程
3.7.1管线调查
施工前与各相关站段一同调查既有通信、信号、光、电缆的准确位置及用途，查明管线的走向、产权、位置，对施工有影响的管线及时进行迁改，对于不能迁改的光、电缆全部采用槽钢架空保护，待施工完毕后将光、电缆全部放入相应电缆槽中。
3.7.2机械准备
机械设备根据施工计划有序进场，并保证各部位按施工计划到位（施工单位已调查，满足现场施工需求）。
施工中对于个别重型和大型机械选择合适的道路运输至现场。
机械进场后对机械彻底检修，保证施工期间机具性能的完好。
3.7.3施工人员配置
表3-1主要人员配备表
序号
工种
人数
现场职责
备注
1
施工总负责人
1
现场总负责
现场负责人
1
现场负责、指挥大型机械操作
2
驻站联络员
3
驻站联络、登销记等
3
专职防护员
12
现场接车、防护等
4
安全员
2
现场检查、巡检等
5
技术员
4
观测框构桥顶进时中线和水平偏差
6
领工员
2
按要求安排各工序施工
7
线路工
3
列车经过检查轨道线路
8
木工
8
负责框构桥模板安拆
9
钢筋工
15
钢筋加工及安装
10
混凝土工
8
负责浇筑支撑墩、框构桥混凝土
11
电焊工
5
负责电焊及氧炔切割
12
电工
1
负责现场安全用电
13
司机
3
负责吊车、泵车操作
15
移动顶铁及千斤顶
20
负责框构桥顶进
16
千斤顶操作手
2
负责框构桥顶进
17
挖孔桩
10
负责支撑桩、防护桩开挖下方钢筋笼
18
专业安装工
30
负责线路架空及箱梁框构桥顶进
19
其他
5
负责现场文明施工及夜间巡查
合计
135
3.7.4施工机械设备
表3-2主要施工机械设备表
序号
机械名称
型号规格
数量
用于施工部位
备注
1
挖机
220型
1台
基坑开挖、顶进桥身挖土
2
挖机
60型
1台
顶进桥身挖土
3
发电机
200GF/125KW
1台
停电备用及现场发电
4
水泵
2.5KW
4台
基坑
5
自卸汽车
黄河JN
5辆
基坑
6
油泵
CLSG5012
2套
顶进
7
千斤顶
320t
6套
顶进
8
液压起道机
QB-20
3台
线路加固
9
装载机
ZL50
1台
框构桥出土
10
气割设备
2套
11
检查线路设备
1套
12
注浆机
1套
框构桥两侧
3.8主要周转材料
表3-3主要周转材料数量表
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
24mD便梁
L=24m
根
2
2
枕木
L=2.5m
根
30
3
钢枕
L=4.95m
套
37
4
钢枕
24mD型梁
套
37
5
顶铁
套
6
按照顶进30m配
6
竹胶板
1.22*2.44*1.2cm
块
340
7
碗扣立杆
L=2.8m
根
1312
8
碗扣立杆
L=2.4m
根
328
9
碗扣立杆
L=1.8m
根
164
10
横杆
L=0.6m
根
3320
11
钢管
L=6m
根
250
12
顶底托
L=0.6m
根
1312
13
方木
10cm*15cm*4cm
根
385
14
密目网
m2
150
15
扣件
个
1000
4组织机构
针对工程特点和施工条件，为确保施工质量、安全、进度及环保目标的实现，集通复线项目经理由陈宗将担任，下设项目书记、项目总工、项目安全总监、分部经理、分部书记、分部总工、分部副经理、分部安全总监各1人。
项目分部设五部二室，对工程进行有效、全面的监控和管理，承担部门各项业务工作。
图4-1施工组织管理机构框图
1、总指挥是协调决策机构,其主要职责:
对现场突发事件,组织制定现场施工方案,并按照方案迅速开展工作，顺利完成施工任务。
组织协调各职能部门的联系，敦促履行各自的工作的职责。
2、各成员的职责:
现场施工负责人（分部副经理）:
负责调整枕木间距、吊梁、恢复、开通线路各工序之间的衔接安排、指挥工作,协调好现场的施工工作，吊装作业前,组织各职责人员及品车司机、吊车指挥人员进行现场技术交底,对吊车的站位、纵梁的吊装位置进行确定，每道施工命令均由分部副经理发布,各职责人员必须无条件服从指挥。
技术负责人（分部总工）：
组织技术人员对各部件的就位及连接情况的复核。
分部工程部长:
盯控钢轨扣件是否上紧;弹条、螺栓是否就位,横梁与钢轨连接处是否有绝缘胶垫，吊纵梁时对吊点位置、纵梁与钢丝绳的连接方式进行复核，吊点位置距纵梁端部的距离为6m。
枕木是否调整至预定位置;孔桩上木板厚度是否足够，纵梁就位是否在设计位置。
盯控起吊顺序,两台吊车起吊是否同步。
物资设备人员（分部物资部长）:
负责架梁物资的准备供应,清点各种材料、工具是否齐全到位,机械、设备是否正常;封闭点前,各工具、材料是否到位。
安全质量人员（分部安质部长）:
负责施工中安全问题的监控及组织相关设备管理单位人员进行联合检査线路开通状态,及时发现并正确指导施工人员。
盯控重点:
便梁吊装过程中所有施工人员不能在便梁下方，便梁就位后支撑是否牢固，严密监视吊车起品过程中品车臂的高度;，起吊过程中钢丝绳是否滑动。
后勤保障人员（分部办公室主任）:
负责所需车辆的组织调度,后勤供应保证充足。
领工员（现场施工负责人）:
根据现场工作的需要及施工现场负责人的命令,积极响应,组织作业人员进行施工作业。
防护组（分部防护队长）:
具体负责施工现场的防护工作。
由队长协调、安排各防护员、驻站员工作。
施工协调（分部安全总监）:
负责联系各设备管理单位,通知其按时到达施工现场,配合各单位的指导及检査工作。
4.1劳动力、机具设备材料计划安排
劳动力主要人员配置（每次封锁）
序号
工种
人数
备注
1
施工负责人
1
2
技术员
3
3
安全员
2
4
测量员
2
5
防护员
7
6
现场操作人员
100
7
其他
5
8
合计
120
主要机具设置配置（每次封锁）
序号
机械设备名称
单位
数量
用途及备注
1
D24便梁
套
1
2片
2
吊车
台
3
75t2台，25t1台
3
铁锹
把
50
4
大撬棍
根
24
5
羊镐
把
20
6
手锤
把
16
7
扒子
把
40
8
32扳手
把
40
9
24扳手
把
40
10
丁字扳手
把
16
11
20米大绳
根
2
12
起道机
台
4
齿条起道机2台，液压起道机3台
13
道尺
把
1
14
装载机
台
1
15
道碴
方
130
16
沙袋
个
200
17
照明设备
套
2
18
220挖机
台
1
4.2各工序分配时间
1、架梁：
扒砟、抽枕、放枕20分钟，穿钢枕（吊装钢枕同步）１５分钟，吊梁10分钟，上牛腿10分钟（8个螺丝/横梁），上道心扣件15分钟（20个螺丝/横梁），夹板３０分钟（8个螺丝/横梁），共计１0０分钟，剩余2０分钟检查线路。
2、拆梁：
拆扣件30分钟，吊梁10分钟，放枕30分钟，线路恢复30分钟，剩余20分钟。
3、人员分配：
作业人员一共100人，共分10个作业小组，每组8人，其中7个组负责4条横钢梁（3个组负责3条横钢梁），80人进行扒碴、穿钢枕、上扣件、紧扣件等施工作业；10人专门进行纵梁吊装作业；10名机动人员。
5施工方法及工艺
5.1支墩施工
1、顶进涵施工前，为保证施工中既有铁路稳定运行，设计给出线路架设D梁方案，D梁架设在支墩上，本段施工共挖桩4根，每根桩长为12m。
2、支墩分别设置在既有线路两侧，纵向距涵洞中心里程12m，两支墩距离24m；横向距离与线路中轴线距离2.23m，两支墩距离4.46m。
3、挖孔完成后，应及时组织验收并立即进行钢筋笼吊装就位，人工挖孔桩的制作、运输和安装过程中，应采取措施防止钢筋笼变形，钢筋笼主筋混凝土保护层不得小于35mm，主筋采用钢筋直径16mm的钢筋间距25cm，箍筋采用直径8mm钢筋间距20cm。
钢筋就位应立即浇筑混凝土，本处防护桩采用C25混凝土浇筑，一根桩的混凝土必须连续浇筑完成，不得留有施工缝，应做到边做边振捣保证混凝土的密实性。
4、支墩施工应在慢行时段内进行,现场挂杆电话防护,现场防护员与驻站联络员严格执行3-5分钟通话制度。
5、现场施工人员必须佩带安全帽、安全带,安全带接绳由孔上人员负责随作业而加长,井下有人操作时,井上配合作业人员必须坚守岗位,不得擅离职守，多孔同时开挖施工时,应釆取间隔开挖的方法,相邻的桩必须待邻桩孔浇灌完混凝土并达到强度后才能开挖,以保证土壁稳定。
桩孔下挖过程中,必须按照挖一节土（每挖深1m）,做一节护壁的原则，弃土放置在孔桩远离线路方向2m以外的地点,严禁污染道床。
距营业线钢轨外侧3m范围内使用滑轮吊装开挖孔桩施工时,基坑内人员必须出坑避车,并将吊装装置移至安全地点。
6、挖孔完成后,应及时组织验收并立即进行桩身钢筋笼吊装就位,钢筋笼入孔吊装时要防止碰撞破坏孔壁。
钢筋笼就位后立即浇筑混凝土,一根桩的混凝土必须连续浇筑完，正在浇筑混凝土的桩孔周围10m半径内,其他桩内不能有人作业。
5.2线路加固及顶进施工工艺
5.2.1D24m便梁施工前准备
1、将D型便梁范围内轨枕间的道砟全部装袋后回填复位。
2、将支墩顶面高程全部复测完毕调整顶面高程并将便梁位置在支座上标记清楚，确定D24m便梁确切位置。
3、施工所用2台75T吊车全部到位，并将24m便梁吊至线路侧平台处，将钢横梁按照预定位置摆放到位。
4、线路封锁和慢行当天，所有施工人员及机械提前4小时到达预定地点待命。
5.2.2D24m便梁架设
1、封锁点开始后施工负责人统一指挥施工人员扒碴、抽枕、放枕、穿横抬梁，横抬梁由纵梁两端向中心进行。
2、扒碴、换枕等工作完成后，由负责人指挥2台吊车先起吊一片纵梁，纵梁每片重17.5T，起吊时伸臂25m，作业半径12m，将第一片纵梁放于线路远离吊车侧的支墩上，将纵梁和横抬梁一端连接，然后再起吊另一片纵梁吊放线路靠近吊车侧支墩上。
3、两片便梁吊放到预定位置后将纵梁与横抬梁按要求连接，再用便梁配套的专用钢轨扣件将横抬梁同钢轨连接固定，将纵横梁连接螺栓及斜杆等附件全部装设牢固。
4、D梁安装完成后，线路开通前详细检查线路轨距、水平、高低、轨向，检查无误后开通线路。
线路开通后安排专职线路检查人员，每辆列车通过后检查所有的螺栓、扣件、压板等是否有松动，若有松动及时拧紧，按照规定测量线路的几何尺寸。
5.3顶进施工
5.3.1施工准备
1、框架涵主体结构、支墩混凝土已达到设计强度。
2、线路加固情况，扣件联结是否牢固，纵横梁是否稳定。
3、工作坑挡护是否牢固，周围路基是否发生沉降；后背加固情况，检查顶进设备状况是否满足要求。
4、夜间施工现场设置充足照明。
5、顶进液压系统安装、检测、调试。
6、观测仪器安装调试，人员准备情况；
5.3.2挖土与运土
1、根据土质情况及顶镐顶程，严格控制挖土坡比，自上往下挖，一次不超过2m，严禁超挖。
做到“短进尺、快开挖、勤顶进”，严格控制一次土方开挖的数量，避免路基塌方造成事故。
2、开挖的弃土挖机摆放在框构桥出口内，用装载机将土及时清除到指定的位置。
5.3.3顶进作业
顶进即开动高压油泵，使千斤顶受液压产生顶力，推动框架涵前进，每次顶程，一般为90～98cm，框架前进后，千斤顶活塞回复原位，在空处添放顶铁，进行下次顶进，如此循环往复，直至框架箱涵就位。
5.3.4测量观测
测量观测是顶进施工的重要组成部分，它直接关系到框架的就位精度。
每完成一个顶程，就要进行一次水准测量，以便及时掌握框架的坡度变化情况。
方向观测一般以涵洞中线基桩为原点，用全站仪拨90度直角设置顶进观测站和观测基点，顶进时在观测站内架设全站仪，进行连续观测，以便随时纠偏。
5.4八字墙及附属工程施工
1、为确保涵背线路恢复后整体路基的稳定，在涵体顶进就位后，靠近既有铁路外侧八字墙开始进行开挖施工，八字墙及台背回填完毕方可拆除D梁。
2、八字墙开挖施工期间，防止既有路基塌方，采用编织袋装土堆码，确保线路行车安全。
3、在路基施工完成后，统一根据施工图纸要求，将框构桥出入口铺砌与路基永久排水沟相接，保障排水系统畅通。
5.5路基注浆加固
框构桥顶进后检查相关坐标位置，符合设计后。
回填两侧塌方部分的土方，并对框构桥两侧进行压浆处理，封堵顶进过程中路基产生的空隙，从而达到加固路基的作用。
5.6拆除便梁、恢复线路
1、八字墙施工完毕后，待达到一定的强度后马上进行涵背回填，涵背回填采用碎石土，碎石土应分层进行回填，每层回填厚度为不大于0.3m，采用小型震动碾压机充分压实，碾压强度按照结构物过渡段填筑要求进行回填。
2、涵背回填完成后马上进行道床恢复及小机捣固，捣固密实后方可利用封锁拆除D梁开通线路。
6施工安全保障措施
1、所有参加施工的人员进入现场前必须经相关单位安全培训考试合格后持证上岗，统一着装。
2、施工封锁前及开通后，遇有列车开来时，人员、工机具必须在同侧下道避车，下道避车时应面向列车，认真瞭望，防止列车上抛落物、坠落物或绳索伤人，人员不得在列车前抢越线路
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