防护棚架施工方案.docx
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防护棚架施工方案
津秦客运专线工程
秦皇岛民族路上跨铁路立交工程
桩柱、临时防护棚架
施
工
方
案
中铁六局津秦客专工程项目部
2012年3月26日
秦皇岛市民族路上跨铁路立交桥施工专项方案
一、工程概况：
工程简介：
秦皇岛市民族路上跨铁路立交桥位于秦皇岛市北环路与站北街之间，津秦铁路秦皇岛站的东侧，为上跨津山线、大秦线、柳江线、秦东联络线、京哈线及津秦正线共11条正线。
本桥与铁路相交成90°夹角。
本桥采用++10.796m预应力混凝土简支小箱梁桥，桥梁全长89m，桥面宽为49.2m，采取两幅设计，两幅桥梁之间设置隔离墩。
小箱梁预制梁高2.2m，每幅采取6片中梁，2片边板，湿接缝宽64.3cm。
桥梁下部结构采用桩接盖梁式桥台，0#台每幅单排桩4根，桩径1.5m，桩长12.5m，桩基上部为盖梁；1#墩每幅采用6根墩柱，左右幅合计共计12根，柱径1.5m，桩长9m，桩基顶部为直径1m的钢筋混凝土钢管柱墩柱，高度为7.632m，墩柱顶部为盖梁。
2#墩采用9根墩柱（已施工完成），桩径1.6m，桩长11.5m，桩顶上部施工系梁连接桩基，系梁顶部为直径1.2m，高度为7.964m的钢筋混凝土钢管柱墩柱，柱顶施工盖梁。
3#台每幅单排桩5根，桩径1.5m，桩长15m，桩基顶部施工盖梁结构。
小箱梁采取在桥南侧预制，再由南往北架设。
目前现状
目前已经拆除既有民族路桥1#-2#、2#-3#跨，剩余0#台及0#-1#跨未拆除，考虑1#墩施工时作为防护棚架一部分结构，待1#墩施工完成，京哈便线回拨正位后拆除既有0#台及0-1#跨板梁，为后期0#台施工做准备。
秦皇岛站过渡施工已完成秦皇岛站第三步过渡全部施工，大秦线及津山线已拨移至设计位置，新建民族路桥2#墩按照设计文件要求，位于津山线与津山桩板墙之间，距津山外绕下行线路中心6m，对应既有线里程为津山K420+000～K420+500；1#墩中心位于既有已停止运营的津山下行线线位处，距既有京哈线距离为4m，对应既有里程为京哈K300+000～300+200段，距离秦东线距离为7m，对应既有里程为秦东K7+200～K7+400。
其中0#、3#台位于高路堑上方。
京哈线、大秦线及津山外绕线运营，既有津山线、秦东上联停止运营，秦东下联单线双方向运营。
0、3#桥台分别距离既有秦东上联、津山外绕下行距离为17m。
地质条件
根据设计提供地质资料，0#、3#桥台处先为2m厚的砂质粘土，下为4m全风化混合花岗岩，再为5m强分化混合花岗岩，再进入弱风化混合花岗岩，地基承载力为2000kpa，根据设计桩长及地质资料所有桩均进入了弱风化混合花岗岩层1.5m深。
交通运输条件
0#台通过北环路可以进入施工现场，由北环路至施工现场再修筑350m施工便道即可。
1#墩通过秦皇岛站DK299+145涵洞处再沿着既有津山下行线线位（原津山下行轨道部分拆除）处修建一条长1km的施工便道可以通到施工现场，此通道作用为人工挖孔桩钢筋笼及人工挖孔桩的出土运输，柱钢管及钢筋，盖梁钢筋及模板运输，同时作为其它材料的主要运输通道，避免吊车上跨拨接后的京哈便线进行吊装。
为避免运输过程中材料对既有秦东下联、京哈下行侵限，做好秦东联络线右侧及京哈下行线左侧铁路护网设置，确保既有线运营安全。
同时在既有0-1#跨东西侧施工便桥作为1#桥墩桩基、墩柱及盖梁混凝土浇筑的防护棚架。
2#墩无施工道路，目前桩已经施工完成，2#墩系梁钢筋、模板，墩柱钢管柱、钢筋，盖梁钢筋、模板吊装需利用津山外绕线接触网配合停电完成施工。
吊车支立于3#桥台处，混凝土浇筑采用地泵完成，减少对既有线封锁要点完成次数。
3#桥台通过站北街作为施工便道，在施工过程中对3#桥台施工范围内的土体进行降方，降方完成后即可正常施工。
前期准备工作
为了确保在施工运营线的安全，在施工前先将各运营线加设绝缘护套，加设绝缘护套长为150m，其中东西两端各超出施工里程范围50m。
根据前期调查，现场0#台处存在北京局通信段，供电段、电务段电缆及村里供电线，1#桥墩处地下有大量北京局通信段，供电段、电务段电缆，2#桥墩处有北京局通信段，供电段、电务段电缆及太原电务段电缆。
3#桥台处有太原供电段、通信段、电务段电缆。
为了保证在施工时各电缆的安全，在施工前期进行探沟挖设，挖设深度为2.5m，横桥向挖设3道，顺桥向挖设3道，合计挖设电缆探沟600延米。
挖设出的电缆联系产权单位进行迁改。
在站北街侧由于桥台距站北街过近，现场桥台边缘至站北街距离为4m，基坑开挖深度为6.6m，因此需对站北街进行道路改移（往北改移，改移长度为150m）
经现场实际调查，1#桥墩防护棚架施工时，北京局软横跨杆240#、333#影响防护棚架搭设宽度（秦皇岛方向），在防护棚架搭设前需改移出施工范围外。
二、编制依据
秦皇岛民族路上跨铁路立交工程施工图设计由铁道第三勘查设计院集团有限公司设计完成。
（1）、《营业线施工安全管理实施细则》京铁师［2008］435号文；
（2）、《营业线施工安全管理实施细则补充办法》京铁师［2010］249号文；
（3）、《铁路技术管理规程》；
三、组织机构
本立交桥1#墩施工上跨4股既有铁路，由南向北依次为秦东上联（停运）、津山上行（停运）、京哈上行、京哈下行。
施工环境复杂，施工难度较大。
此次施工，本项目指定施工组织机构，做到统一指挥，各个部门统一听从上级指挥。
我单位组织有丰富实际施工经验的管理、技术人员组成项目经理部作为施工的组织机构，全面负责本工程的施工管理与经营管理，并配备齐全各类专业技术人员、技术工人来承担本工程施工任务。
组长：
杨咏国（）（项目经理）
副组长：
李国胜（）现场施工总指挥（副经理）
李庞（）现场安全总负责（安全总监）
冯新兆（）技术总负责（总工）
组员：
现场领工员：
王辉（）现场施工安排及人员安排
技术负责人：
刘学峰（）负责现场施工技术管理工作
安质负责人：
秦志常（）负责现场施工安全管理工作
物资负责人：
张玉强（）负责现场施工机械、设备及物资供应
综合办公室：
高树峰（）负责现场车辆及应急
实验室：
张建立（）负责现场各项试验工作
驻站员：
杨建辉（）负责与施工现场负责人联系，传达调度命令
桥下防护人员：
蔺宏、张志明
四、施工机具、设备及物资、劳力组织
1、民族路立交工程下部结构施工主要机具设备
编号
名称
单位
数量
备注
1
120t汽车吊
台
1
吊装钢管柱、槽钢、工字钢
2
25t汽车吊
台
1
现场材料吊卸
3
200KW发电机
台
2
发电机供电
4
3吨卷扬机
台
2
材料输送
5
30铲车
辆
2
平整场地
6
焊机
台
6
7
气割
台
2
2、民族路立交工程下部结构施工主要物资
编号
名称
单位
数量
1
φ300mm钢管柱
吨
13
2
8#槽钢（9m长）
根
166
3
I32a工字钢（12m长）
根
24
4
脚手板（宽度20cm，厚5cm）
方
60
5
10#槽钢（长6m）
根
34
6
钢板（厚20mm，长、宽各50cm）
块
18
7
螺栓（直径20mm）
个
144
8
C30混凝土（条形基础）
方
141
9
塑料布
平米
2040
10
条形基础钢筋
吨
7
3、民族路立交工程下部结构施工人员组织
编号
名称
单位
1
机械队
人数
11
2
防护棚架施工
人数
30
3
0、3#台及1、2#墩桩基、系梁、墩柱及盖梁施工
人数
55
五、工期进度计划安排
根据秦皇岛站第五步第一、二次要点安排，民族路桥上跨铁路立交工程0、3#台及2#墩施工不受秦皇岛站过渡施工影响，2#墩施工利用津山外绕天窗点完成。
1#墩施工前需做好防护棚架施工，防止在进行1#墩桩基、墩柱及盖梁混凝土浇筑过程中物体坠落到既有铁路设备及行车上造成安全事故。
结合京哈线拨接时间为2012年4月15日（京哈上行便线拨接）及2012年4月25日（京哈下行便线拨接），在京哈上行便线拨接至秦东上联前，完成防护棚架的安装。
待京哈线拨接完成后防护棚架起到对京哈便线的防护。
2012年4月25日后进行民族路1#墩桩基、墩柱及盖梁施工。
关于详细工期安排如下：
2012年4月1日-4月4日：
临时支墩1、2#条形基础施工；
2012年4月5日-4月8日：
临时支墩1、2#钢管柱及工字钢吊装、安装；
2012年4月9日-4月11日：
防护棚架8#槽钢铺设及焊接；
2012年4月12日-4月14日：
防护棚架脚手板铺设及细部处理；
2012年4月16日-4月18日：
临时支墩3#条形基础施工；
2012年4月19日-4月20日：
临时支墩3#钢管柱及工字钢吊装、安装；
2012年4月21日-4月22日：
防护棚架8#槽钢铺设及焊接；
2012年4月23日-4月24日：
防护棚架脚手板铺设及细部处理；
2012年4月25日-6月30日；完成民族路1#墩桩基、系梁、墩柱及盖梁施工；
六、施工方案
施工准备
6.1.1施工平面及高程控制
施工平面控制通过ZC-10、ZC-11控制点作为施工平面控制点,高程控制通过BM155-15及155-16作为高程控制，平面控制采取国家1984年坐标系，高程通过国家1985年国家高程点控制。
6.1.2施工现场准备
施工前，对施工场地进行清理、平整，使现场达到“四通一平”条件（通水、通电、通路、通讯、施工场地平整）。
同时经过对现场的实地调查，结合工程的实际情况，就近在本桥的南侧选择一处场地为箱梁预制场及0#台施工料库及施工驻地，设置1#墩施工料库及施工驻地。
施工场地使用前，对其进行平整、垫铺碎石和做场地硬化处理后作为临时场地。
场地做到精心规划、合理布局，使场地内道路畅通，杂而不乱。
对场地内的电缆优化布置，电闸箱摆放整齐，并做好临时场地的排水、消防安全措施。
6.1.3施工用水用电准备
本桥1#墩通过发电机供电，0#台及梁场处设置10kv变压器一处。
在梁场处打设大口井一处作为0#台及梁场的施工供水，1#墩施工用水通过埋设水管作为施工用水。
2#墩及3#台施工在站北街处设置1台200KW的发电机给现场供电。
施工方案
6.2.1总体施工方案
根据现场实际勘测，1#墩位于既有津山下行线位上，南侧距离京哈下行线距离为4m，北侧距离秦东下联距离为7.5m。
为保证既有铁路运营安全及满足现场施工条件，结合秦皇岛过渡第五步第一、二次要点将京哈上、下行拨接至秦东上联、津山上行，腾出1#墩施工安全位置。
同时根据现场实际调查，民族路1#墩桩基、墩柱及盖梁混凝土浇筑需采取泵车浇筑，泵车需支立于0#台跨京哈便线进行施工，因此需在2012年4月25日前完成1#墩施工的准备工作。
为保证在泵车浇筑混凝土及吊车吊装材料期间，不出现物体坠落到铁路设备及行车上，因此经方案确定采取防护棚架防护。
防护棚架的总体布置形式由下向上依次为条形基础、钢管柱、工字钢、槽钢，脚手板。
由于原拆除民族路桥时剩余0-1#跨未拆除，因此考虑将民族路0-1#跨作为防护棚架的一部分，在其东西侧接长防护棚架。
通过计算新建桥宽度为49m，因此东西侧各施工防护棚架长度为17m，既有桥宽度为15.8m，共计防护长度为17+17+=49.8m。
南北防护长度为27m，既有1#墩桥面上挑出9m长的8#槽钢，槽钢平方，并在桥面端部采用钢板进行反压，防止其发生侧翻。
其余槽钢在临时2#支墩挑出9m长的8#槽钢，挑出去的槽钢搭设在3#临时支墩上并加以焊接，以防影响铁路行车安全。
2#桥墩临近津山外绕下行线，系梁、墩柱及盖梁钢筋、模板吊装需利用津山线封闭点完成，接触网配合停电。
0、3#桥台降方后正常施工。
箱梁采取先预制再铺架。
架梁时由南往北进行要点封锁架梁，在架桥机架梁时先架0#——1#跨先架设边梁再依次由边向中架设中梁。
本桥架梁时先将架桥机伸至桥墩处。
架桥机跨孔时为60分钟，其中架设中梁要点需30分钟，架设边梁时先将梁落至相邻中梁位置，再移至设计位置。
其中3#跨梁重为74t，架桥时采取120t吊车吊梁配合架桥机架梁。
6.2.2防护棚架施工
6.2.2.1条形基础
条形基础采用C30钢筋混凝土，在条形基础混凝土浇筑前预埋钢板及直径20mm的圆钢联结螺栓。
临时支墩1#墩的宽度为1m，高度为1m，长度东西各为15m。
临时支墩2#墩的条形基础宽度为1m，高度为1.25m，长度东西各为15m。
临时支墩3#墩的宽度为1m，高度为1.25m，长度东西各为49m。
条形基础混凝土采取地泵浇筑完成，1、2#临时墩条形基础混凝土采取地泵直接泵送，不涉及到跨越既有线施工。
待4月15日京哈上行线拨接至既有秦东上联后，此时1-2#段的防护棚架已经施工完成，防护棚架已起到作用，采取泵送混凝土浇筑3#临时墩条形基础混凝土，混凝土浇筑完成后使用绑定口将泵管口封住。
6.2.2.2条形基础预埋
条形基础内预埋厚度为20mm的钢板，钢板上穿入直径为20mm的高强联结螺栓，螺栓套丝长度为80mm，外露钢板上。
6.2.2.3钢管柱吊装、安装
钢管柱采取型号为直径300mm，壁厚为16mm，钢管柱两端均带有联结法兰。
1#临时支墩钢管柱的高度为3.5m，2、3#临时支墩钢管柱的高度为4+4+1.5m=9.5m，钢管柱之间联结采取直径为20mm的高强螺栓。
钢管柱底部与条形基础预埋钢板通过联结螺栓进行连接。
钢管柱单根长度最长为4m，合计重量为Q=（×300×16××4）/1000=473.3kg。
根据现场实际测量，吊车采取80吨汽车吊，吊装作业半径为35m，主臂伸长为48.5m，作业角度为θ=°，最大吊装重量为吨。
满足铁路安全系数为K==。
钢管柱吊装完成后，在钢管柱内灌注细砂，增强钢管柱的稳定性。
钢管柱安装完成后在其顶部摆放2道I32a工字钢，工字钢焊接与钢管柱上，接触面实施满焊。
靠近京哈线2、3#临时墩在进行钢管柱吊装过程中需利用京哈线天窗点进行吊装，在灌沙过程中，需利用津山上行、秦东上联及拨接完成后的既有京哈上行接触网配合停电，人工搭设脚手架管作为爬梯进行钢管柱焊接、连接、工字钢摆放、槽钢铺设、人工灌沙等多项施工。
120吨汽车起重机起重性能表
工作半径（m）
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
主臂长度（m）
56
6
66
66
62
55
49
40
7
56
56
55
49
38
32
8
48
47
44
40
32
9
42
40
10
37
12
28
14
15
16
19
18
15
20
22
24
10
26
9
8
28
8
8
30
7
32
6
6
34
36
38
4
40
4
42
44
46
48
2
2
钢管柱安装完成后采用10#槽钢进行斜向加固连接，加固采用“×”形式完成。
10#槽钢焊接于钢管柱上。
在钢管柱吊装过程中需秦东上联、津山上行接触网配合停电，防止发生铁路安全事故。
钢管柱吊装采用直径为20mm的钢丝绳对称连接，保证在吊装过程中钢管柱不发生方向上的移动，以免碰触接触网设备。
钢管柱安装底部平整度不大于3mm，保证结构的稳定性。
6.2.2.4工字钢安装
工字钢采取I32a型号布置，采取2道并一道焊接形式完成，工字钢搭放在钢管柱上并与钢管柱采取焊接加固完成。
工字钢顺线路方向进行摆放。
6.2.2.5槽钢安装
槽钢采取8#型号布置，布置间距为0.5m，垂直于线路方向90度进行布置。
根据现场测量，防护棚架需槽钢搭设长度（南北方向）为27m，因此需采取9+9+9m槽钢进行联结，联结处采取10×10cm钢板进行焊接，采取满焊形式，焊缝高度不小于8mm。
根据方案确定由于在京哈线与津山上行线之间设立钢管柱，需利用京哈上、下行便线拨接10天内完成，完成时间段同时需京哈线接触网配合停电。
在既有桥面处采用槽钢防护，在桥面槽钢端部采取钢板重物进行反压，以防发生侧翻事故。
6.2.2.6脚手板铺设
槽钢安装及加固完成后，在其槽钢顶部满铺宽度为20cm，厚度为5cm的脚手板。
脚手板与脚手板之间采取铁丝连接并进行加固。
将脚手板连接成一整体。
防止坠落物由空隙进入影响铁路设备安全。
6.2.2.7排水施工
防护棚架施工完成后，为避免出现雨水成流影响铁路接触网设备，因此在防护棚架顶部做好排水措施。
防护脚手板施工完成后，将其顶面做成5‰的排水坡，脚手板顶部平铺一层防水卷材及一层塑料布嵌钉在脚手板上。
排水坡的形式为北侧高，南侧低，将积水流向既有秦东上联南侧排水沟内。
6.2.3下部结构施工
6.2.3.1人工挖孔桩施工
因本工程桩基距既有线距离太近及无施工道路的原因，现场采取人工挖孔桩成孔。
在进行人工挖孔桩时保证桩的垂直度及内径，人工挖孔桩采取现浇C25混凝土护壁并加设钢筋网片以确保人工挖孔桩安全。
其中0#台需挖深12.5m，1#墩挖深9m，2#墩挖深11.5m（目前已施工完成），3#墩挖深15m。
6.2.3.挖孔施工
①、场地平整
平整场地、清除杂物、夯打密实。
桩位处地面应高出原地面30厘米左右，场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。
②、测量放样
由测量组按设计图纸定出孔位，经检查无误后，埋设十字护桩，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护。
③、桩孔开挖
采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎，挖土顺序为先挖中间后挖周边，按设计桩径加20厘米控制截面大小。
孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。
挖孔灌注桩施工流程如下：
④、现浇护壁施工
第一节护壁必须高出地面30cm，以确保水泥不流入孔中。
护壁采取C25钢筋混凝土，上口宽，下口窄，使其上一节护壁坐落于下一节上。
护壁钢筋采用间距为20*20的HPB235Ф10钢筋网片，并可分4片弧形制作，搭接长为250mm（每挖深800mm进行现场现浇护壁一次，不得无护壁进行施工）。
护壁采用现场人工搅拌C25混凝土，坍落度控制为4-8cm。
绑扎护壁钢筋前在桩壁（泥土）上等间距打入8根0.3米长HRB335Ф16钢筋，打入一半外露一半，进行护壁钢筋的支撑点，同时可以保证护壁不因受护壁混凝土重量影响可能因为摩擦力不足而导致的滑落而伤人。
护壁采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号为C25（混凝土配合比为水泥:
砂子:
石子:
水=1：
：
：
。
现浇护壁上口为25cm，下口为10cm。
该方法适用于各类土层，每挖掘0.8m深时，即立模灌注混凝土护壁。
两节护壁之间留15cm的空隙，以便混凝土的灌注施工。
混凝土搅拌应采用人工拌制,坍落度为4-8厘米。
模板不需光滑平整，以利桩体混凝土的联结.护壁方式采用喇叭错台状护壁。
护壁砼的施工，采取自制的钢模板。
钢模板面板的厚度不得小于3mm，浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用。
模板间用U形卡连接，上下设两道6～8号槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作。
混凝土采用吊桶运输人工浇注捣实，护壁主筋伸入各节搭接长度为250mm。
护壁模板拆除需等混凝土强度达到设计强度，严禁提早拆除模板，以防护壁混凝土塌落。
⑤、当人工挖孔桩达到设计深度后由质检自检合格后报验监理，监理验收合格后方可进入下一道工序。
桩中线控制是在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊垂球作中心线，用水平杆找圆周。
当发现桩孔倾斜时及时修正再掘土。
人工挖孔允许偏差和检验方法：
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
顶面位置
50mm
测量检查
2
孔位中心
50mm
3
倾斜度
%
4
孔底沉渣
不允许
测量检查
⑥、注意事项
a、挖孔桩沉管必须比桩口高出30cm，防止地上物掉入孔内及雨水流入桩内。
b、人员上下采用硬梯和其它安全设施。
硬梯的一侧应设置安全绳。
人员上下不得带任何工具材料。
严禁人员上下自行护壁而上。
c、挖孔桩采用现浇混凝土护壁，现场在开挖中要核对实际地质情况是否与设计相符合，如果不符必须立即停止施工，由技术人员确定支护方式方可施工。
d、孔下工作人员只允许1人，必须戴安全帽。
孔下必须设掩避所，当重物起吊时，人员必须躲避。
须有起吊联系信号，统一指挥。
e、孔下照明必须采用安全电压。
f、钢筋进孔必须吊装入内，严禁抛掷。
吊机要按起重安全规则进行操作。
必要时要分节吊装入孔，在焊接后全部吊装入孔，严禁吊车侵入既有线界限。
g、灌注混凝土必须用漏斗和导管且导管口离混凝土面高度小于2m，严禁向下抛掷。
孔口除漏斗位置处，其余必须用木板盖住，防止杂物下落伤人。
h、吊土时盛土量必须低于吊土容器的2/3高度，严禁吊土太满，且必须均匀提升，以防吊土时土方掉落砸伤底下作业人员。
I、在灌注砼时，在桩周围10m内严禁挖孔，挖孔必须采取隔一挖一。
j、雨天停止挖孔，且每次挖土前先把井底水抽干。
k、在没作业时，桩口必须采用钢板遮盖，并树立小心坑洞标识牌，以防人掉入孔中。
L，当火车到来时井下作业人员及时上井上安全区。
6.2.3.2钢筋施工
1、钢筋笼制作
工艺流程
钢筋笼下料→安装加劲箍→主筋与加劲箍焊接→绑扎螺旋筋→吊钢筋笼到孔内安装→桩身砼浇筑
桩基纵向主筋采用Φ28的28根，间距为159mm。
加劲筋采用Φ25的螺纹钢，每隔2m设一道，螺旋箍筋采用φ10钢筋，间距为10cm。
钢筋笼采用分2节，每节6米长，进行吊装放入孔中以确保既有线施工安全。
钢筋加工按设计要求，孔上进行钢筋的配料。
HRB335钢筋采用纵向加工（打磨）的闪光对焊接长，对直径大于等于25mm的光钢筋采用纵向加工（打磨）的闪光对焊接长；直径小于25mm的光钢筋可采用搭接，此时钢筋端部应完成半圆型弯钩，两钩点间的距离对受拉钢筋不得小于30d，对受压钢筋不得小于20d。
在搭接范围内应用铁丝捆扎。
钢筋笼主筋的纵向焊接采用闪光对焊，安装时主筋接头按规定错开，同一截面钢筋接头数量不超过钢筋总根数的50%,主筋与箍筋
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