沈溪新城张仲景大街下穿立交桥工程顶进施工方案.docx

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沈溪新城张仲景大街下穿立交桥工程顶进施工方案

沈溪新城张仲景大街沈丹下行线K35+161.76

新建下穿立交桥工程

顶进方案

中铁七局集团有限公司

一、编制依据

1、设计单位提供的施工图纸及相关资料；

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〉；

3、〈铁路施工技术安全规则〉和〈铁路工务安全规则〉；

4、施工队伍的技术水平和装备情况；

5、从现场搜集的第一手资料和其它相关资料。

二、工程概况

本工程位于本溪市歪头山镇张仲景大街，起点里程为张仲景大街K0+485.803处，终点里程为K1+084.51,全长598.707m。

线路中心线对应沈丹下行线里程为K35+161.76。

主要工程为一座新建下穿铁路的顶进框构桥、一座公路现浇框构桥、两侧U型槽，一座泵站及一些附属工程。

铁路框构桥孔径为6m+24m+6m，与沈丹下行线正交，框构全宽40.80m，轴长为37.12m，高10.20m。

顶进距离61米。

框构桥主体采用C35钢筋混凝土，抗渗等级P8。

三、顶进组织机构

顶进作业领导小组组织机构框图：

四、顶进施工方案

顶进计划工期为11月1日-11月20日。

日平均进尺3米。

施工工艺流程图

箱身前移

箱身停进

开油泵千斤顶工作

油泵

回油回镐

接（换）

顶铁

开油泵千斤顶工作

当箱身与路基接触后，增加挖运土方工序。

其程序如下：

机械、设备列表如下：

名称

规格

数量

备注

顶镐

400t

50

吊车

25T

2台

传力柱

Φ600mm

3000m

挖掘机

3台

铲车

2台

翻斗车

6台

（一）、试顶

1、系统检查

试顶时应将油压慢慢开起，观察液压系统，传力系统情况和后背变形情况。

2、掌握启动顶力

当顶力达到设计最大值80%时，框构未分离应将顶力降下，重复几次作业，以确保后背完好和涵体正常顶进。

过程中掌握箱身启动顶力。

3、初始测量数据

框构分离后检查轴线，观察后背、滑板、以及沉降数据，试顶结束后应测量中线及标高，取得初始测量数据。

（二）、挖土

1、挖土深度

顶进挖土进尺一般不大于0.8米（软土一般0.2m-0.5m），做到随挖随顶，土方挖出后需检查合格后方可顶进。

2、挖土坡度

挖土时掌握土坡的平整，并保持与刃角坡度一致，或根据路基土质情况选用适当坡度，严禁出现倒坡，以策安全

3、挖土作业其他控制细节

（1）做好临时降水。

框构桥顶进掌子面内必须保持干燥无水，避免带水顶进造成基底土质软化造成箱涵扎头。

顶进作业应在地下水位降至基底以下0.5—1.0m进行。

（2）确保开挖面刃脚切入土内，根据土质情况和顶力增长趋势来控制刃脚切入深度，切土深度一般不小于10cm，切土顶进有利于顶进方向控制。

（3）挖土时一般不宜超挖。

如因纠偏需要，侧面超挖控制在100毫米以内。

挖土人员做到进度相同，保证左右同步到位。

（4）在行进过程需要注意每次挖土底面的坡度和吃土量，禁止框构桥底板超挖。

正常情况下底板上部要保留30-50cm的原状土。

4、挖土与测量监控

挖土工作与观测工作紧密配合，根据箱身顶进时的偏差情况,，及时调整侧刃角切土宽度和船头坡吃土高度。

（三）、顶进

1、顶铁安装

（1）当顶程较长时，为保证顶柱的稳定，一般每隔4～8m加横梁一道。

（2）每行顶铁与千斤顶保持一条直线，与后背梁垂直，各行长度力求一致，空隙用薄铁板塞紧。

（3）开始顶进应联系作业，不能中途停顿间歇。

（4）顶力最大不能超过设备满负荷的85%。

2、顶进过程中测量监控

（1）方向及高程定位，应设置在安全可靠的位置，以利顶进中随时观察和测量。

（2）箱涵顶进中，必须每顶进一镐测量一次高程和左右方向偏差，并做好记录，以便及时纠正偏差，保证顶进顺利进行。

（四）、顶进方向和偏差调整的控制

1、纠正箱身方向

（1）监控测量发现箱梁偏差后，通过调整两侧顶力并配合增减两侧刃角阻力的办法纠正箱身方向。

（2）调整两侧顶力方法如下：

用增减一侧顶力的方法调整：

即开或关一侧千斤顶阀门，增加或减少千斤顶顶力数。

如向左偏，即关闭减少右侧千斤顶，如向右偏则反之。

后背顶铁调整：

在加换顶铁时，可根据偏差的大小，将一侧顶铁楔紧，另一侧顶铁楔松或留1—3cm的间隙。

如箱身前端向右偏，则将右侧顶铁楔紧，左侧顶铁预留间隙，开泵后，则右侧先受顶进，左侧不动。

调整时应摸索规律，并注意箱身受力不均时产生的变化状况。

（3）增减两侧刃脚阻力，可通过挖土时调整刃脚切土宽度实现。

2、纠正箱身“扎头”

顶进施工中，如发生扎头现象一般可通过采用增大吃土量、改善土质（换填碎石）、支撑等方法将其调整到正常状态。

（1）吃土顶进：

挖土时，开挖面基底保持在箱身底面以上8—10cm，利用船头坡将高出部分土壤压入箱底，纠正“扎头”。

（2）适当增加抬头力矩，即增加上刃脚的阻力，使上刃脚和中刃脚多吃土，侧刃脚稍加吃土量，底刃脚前不得超挖，逐步顶进调整。

（3）如因土质松软造成扎头现象时，可在底板前换铺片石或加碎石等，边换边铺顶进，必要时亦可打桩或混凝土薄带（一般为3×2m、厚度在50cm左右的混凝土带）以及其他加固办法，可在短时间内将框架桥体调整到要求，并在以后顶进中提供一个支点。

（4）当在软弱地基中顶进时，在根据设计要求改良地质框架桥体到位后尚不能满足使用要求时，在最后几顶（2米左右）可以先用千斤顶将框架桥体顶起，而后用木枕支撑框架桥，再往框架桥体与木枕架之间安置铁板，再继续顶进。

其具体方法如下：

首先在涵尾、在边墙及中心分别挖三个基坑。

分别浇筑钢筋混凝土，将两个千斤顶安置在边墙下方，并在基坑周围摆放支撑用的木枕和铁板。

当千斤顶向上顶时，要随时注意框架桥的变化。

施工中要多顶高一点预留一定的沉降值。

3、纠正箱身“抬头”

（1）箱身“抬头”量不大，可把开挖面挖到与箱底面一平。

如“抬头”量较大，则在底刃脚前超挖20—30cm，宽度与箱身相同，同时使刃脚不吃土，在顶进中逐步调整，在未达到设计高程时，便应酌情停止超挖以免又造成“扎头”现象。

（2）如因挖土不够宽吃土量过大而抬高桥涵身时，可在两侧适当地超挖。

4、顶进方向的调整

常用的校正方法有下列几种:

箱身方向左右偏差调整的方法:

用增减一侧千斤顶的顶力；即开或关一侧千斤顶阀门，增加或减少千斤顶顶力数。

如向左偏，即关闭减少右侧千斤顶，如向右偏侧反之。

轮流开动两边高压油泵调整；如向左偏就开左侧高压油泵，向右偏就开右侧高压油泵。

用后背顶铁（柱）调整；在加换顶铁时，可根据偏差的大小，将一侧顶铁楔紧，另一侧顶铁楔松。

如箱身前端向右偏，侧将右侧顶铁楔紧，左侧顶铁预留1～3cm的间隙，开泵后，则右侧先受力顶进，左侧不动。

调整时要摸索掌握规律性，并注意箱身受力不均时产生的变化状况。

前端左右两侧刃脚前，可在一侧超挖。

另一侧少挖土或不挖来调整方向。

如箱身前端向右偏，即在右侧刃脚前超挖20～50cm，左侧保持刃脚吃土20cm，利用顶进中的两侧刃脚阻力增减差别而达到纠偏的目的。

在箱身前端加横向支撑来调整；支撑一端支在箱身边墙上，另一端支在开挖面上，顶进时迫使其向被顶左侧调整。

五、顶进中高程控制

纠正箱身“抬头”的方法：

检查底刃脚安装是否向上翘起过大，侧刃脚是否向里翘起过大，可以适当调整刃脚的角度，来纠正箱身“抬头”现象。

两侧挖土不够宽，易造成箱身“抬头”。

故可据实际情况在两侧适当多挖，避免箱身“抬头”。

箱身“抬头”量不大，可把开挖面挖到与箱底面平。

如“抬头”量较大，则在底刃脚前超挖20～30cm，宽度与箱身相同，同时使上刃脚不吃土，在顶进中逐步调整，在未达到设计高程时，酌情停止超挖以免又造成箱身“扎头”。

纠正箱身“扎头”的方法：

适当增加抬头力矩，即增加上刃脚的阻力，使上刃脚和中刃脚多吃土，侧刃脚稍加吃土量，底刃脚前不得超挖，逐步顶进调整。

吃土顶进；挖土时，开挖面基底保持在箱身底面以上8～10cm，利用船头坡将高出部分土壤压入箱底，纠正“扎头”。

调整刃脚角度，边刃脚增加向里翘的角度、底刃脚增加向上翘的角度。

如基底土壤松软时，可边换铺20～30cm厚的卵石、碎石、混凝土碎块，或混凝土板、灌筑速混凝土、打入短木桩、挖孔灌注白灰柱桩、砂桩等方法加固地基，增加承载力，加以纠正“扎头”。

木支撑支顶；对小孔径涵可以在涵身前端加木支撑，支撑面在涵顶两侧。

经过几次顶换，“扎头”可以得到纠正。

用增加箱身后端平衡重的办法，改变箱身前端土壤受力状态，达到纠正“扎头”的目的。

注意增加重量后的逐步卸载问题，否则会出现“抬头”现象。

顶进测量监控

（一）、总体要求

在顶进过程中，应随时观测既有路基、线路和顶进涵状态的变化，确保既有线路的轨距、水平及方向正确和框构按设计位置顶进。

（二）、顶进过程中框构正常状态

框架桥在滑板上行进及框架桥刚下滑板时，由于船头坡的缘故一般出现抬头现象；当框架桥有1/3下滑板时，框架桥会因重心迁移就会出现抬头变缓的现象；当框架桥2/3下滑板后框架桥重心就会落在土上，框架桥就会因前后地质情况差异而出现扎头现象。

上述现象均属正常现象，但其扎头应有一个限度。

超过这个限度就表明框架桥已经不在正常状态，就需要采取措施来调整框架桥状态。

（三）、施工监测

1、施工监测的目的

（1）根据监测结果，发现可能发生危险的先兆，判断工程的安全性，防止工程破坏事故和环境事故的发生，采取必要的工程措施。

（2）以施工监测的结果指导现场施工，进行信息反馈优化设计，达到优质、安全、经济合理、施工快速的目的。

（3）将现场监测的结果与理论预测值相比较，用反分析法求得更准确的参数，以指导下阶段施工。

2、框构桥顶进施工监测内容

（1）铁路路基边坡

（2）工作坑围护结构

（3）线路便梁支墩

（4）顶进作业过程

3、根据设计图纸和施工组织设计来制订监测方案，进行监测设计，其基本内容有：

（1）工程概况

（2）监测的目的和内容

（3）监测点的布置

（4）监测实施的具体方案：

监测仪器的选择、标桩的埋设、测试的频次、记录报表的格式、内容等。

（5）报警值及应急措施等。

（四）、铁路路基边坡监测

（1）工程概况

（2）监测目的及项目

目的：

1保证工作坑开挖工程中路基加固措施有效，边坡处于稳定状态。

2保证预制箱身及顶进前后路基边坡稳定，从而保证行车安全。

项目：

1路基下沉2路基位移

（3）测点布置及埋设

1沿线路方向埋设一排观测桩，可设在路肩道床坡脚处、线路作业和路肩杏仁不一损坏的地方。

2在框构桥轴线、两侧边墙外以及离工作坑两边各30m以外路肩，至少设五个以上桩，并保持一直线。

3方桩宜用3-5cm边长（园桩为顶面直径4-5cm），桩长不小于50cm,，打入路肩外漏不超过2cm，并在顶面设小铁钉。

4水准基点应选择附近不易变更的永久性固定标志。

（4）监测实施

监测频率：

1工作坑开挖前进行放线和标高测量，测得各桩初始值。

2工作开挖过程中，每8h测一次，由变化时还应适当增加次数。

3开挖完成后，一周内每天测一次，如没有变更可2-3d监测一次。

但汛期、雨后要增加监测次数。

4监测记录。

把每次测得的数据记录在测量记录本上，并计算各次变形值。

监测项目的报警值：

以总变形量来确定报警值。

在设计没有规定的情况下，每天变形超过10mm，或总变形量50mm时应报警，组织分析原因，并采取相应的加固措施。

（五）、线路便梁支墩

（1）线路便梁架设概况

（2）监测目的及监测项目

目的：

1保证便梁支墩结构稳定，无不正常下沉和偏移；

2保证便梁上线路轨距、方向、水平误差不超过规定值；

3保证列车按规定的慢性速度通过施工便梁线路。

项目：

1支墩变形监测2线路轨道几何尺寸检测3慢行速度监测

（3）测点布置和埋设

1在支墩上设观测点

一般情况下，便梁的四个角各设一个观测点。

可在混凝土台帽的顶面钻孔，埋设Φ16-20的钢筋头，外漏不超过10mm，顶面用砂轮打磨去除棱角并刻上十字符。

2以便梁中心为基点，每隔5m设一个检测点。

在便梁梁端外侧各50m，每10m设一个检测点。

可在钢轨腰部做标记。

（4）监测实施

监测频率：

1支墩下沉量及位移每天一次；

2便梁线路轨道，刚开通时每趟列车通过都要检测，正常情况下2-3次/d；

3当存在列车超速严重的情况时，组织慢性测速。

可两人进行，在来车方向100m处发信号，测量到施工地点的时间，来计算列侧慢性速度。

4汛期、雨天、支墩不稳出现险情时要增加监测频次。

监测项目的报警值：

1钢筋混凝土支墩。

单侧支墩下沉或水平位移超过2mm/d或总位移超过20mm。

2线路轨道几何尺寸允许偏差管理值以V≤100km/h正线及到发标准掌握，

轨距+8mm—-4mm、水平6mm、高低6mm、轨向（直线）6mm、三角坑6mm。

轨向偏差和高低差为10mm弦测量的最大矢度值，检查三角坑时基长为6.25m，但延长18m的距离内无超过6mm以上的三角坑。

必要时对便梁竖向弹性扰度不超过跨度1/400规定进行检测。

3列侧慢性限速度为45km/h，经监测超过时应向上级和有关运输部门报告。

（六）、线路便梁支墩

（1）顶进施工概况

（2）监测目的和项目

目的：

1确保箱身顶进不偏离轴线，发现偏差及时纠正；

2确保箱身高程符合设计要求，控制在目标值内；

3确保箱身顶力变化在设计最大顶力范围内。

监测项目：

1轴线方向监测2高程水平监测3顶力系统监测

（3）测点布置和埋设

在箱身前段墙轴线处设置固定的接收靶，接收靶用厘米方格纸组成。

（4）监测的实施

监测手段：

经纬仪、水准仪或激光经纬仪等对准接收靶，观察每镐后仪器十字丝偏移标靶的水平及高低程度作为测量参数。

监测频率：

箱身的水平、方向及顶力每顶进一镐监测一次，每次监测数据记录在表内。

监测的报警值：

1水平：

每镐偏差超过10mm，累计超过50mm；

2方向：

每镐偏差超过10mm，累计超过50mm；

3顶力达到设计最大顶力的80%时

在顶进过程中箱身在方向或高程上出现偏差时，

应及时掌握后续进展、趋势，采取相应措施进行纠偏，防水超过报警值后再进行处理。

大起大落的纠偏会使箱身处于不均匀受力状态，影响箱体使用质量，应尽力避免。

六、顶进质量保证措施

1、在施工中，对每道工序或工艺进行现场质量自检，保证整个施工过程中的材料、操作及产品质量符合要求并获得监理工程师的认可。

2、按规范规定及时检测顶进框构桥各工程部位的位置、标高和几何尺寸，并提供资料以获得监理工程师的认可。

每道（工艺）或分项工程完工后进行自检和测定，配合监理工程师检查验收。

3、执行质量方针，严格按《质量手册》和质量管理程序操作，牢固树立“百年大计，质量第一”的思想，加强对职工的技术培训和质量方针、目标的管理，进一步提高职工队伍的技术素质和施工工艺水平。

4、严格按部颁《铁路施工规范》、施工设计图精心组织施工，用《铁路工程质量检查评定和验收标准》规范施工，确保一次成优。

5、认真做好技术交底工作，主要技术问题及主要分项工程，实行分级技术交底制度，做到人人心中有数。

6、加强技术管理，把技术要求和具体实施办法全面细致的灌输到每个技术人员和施工人员头脑中，落实在行动上。

中线、水平的控制和施工测量、放线工作，坚持换手复测制度，做到精益求精。

7、加强施工过程中的质量管理，实行标识施工，切实搞好“三检一评活动”，严格隐蔽工程和其他工程项目的检查签证工作。

推行工序逐级签证制，上道工序未经签认，不准进行下道工序的施工，对未经质量工程师检查、签认的工序不予转续。

8、中线误差不得大于20cm，高程误差不得大于顶程的1%，但偏高不得超过15cm，偏低不得超过20cm。

9、记载好顶进原始施工作业记录（表格）。

10、顶进全过程中随时监控线路技术状态，超限部位及时整修，影响行车安全时，立即停止顶进作业。

七、安全措施

1、按沈铁总发37号文及确保既有线施工安全办法，快速列车安全运行办法和行车施工安全规定组织施工。

2、顶进施工期间，线路上施工的防护员、安全检查员、施工封锁指挥员、慢行看守员等重要部位人员通过专业技术培训，并考试合格，持证上岗，着装整齐，工器具齐备。

所有上道作业人员必须经岗前培训并考试合格后方可上岗，上道作业穿着黄马甲，未穿着规定服装人员严禁上道。

3、顶进队、土方队施工前向班组进行面对面的安全交底和准备工作检查。

检查内容包括：

劳力、机械、工具、通信器材以及施工防护人员。

4、顶进施工的全过程中，项目部具体指挥顶进的负责人时刻与驻站内联络员联系，时刻掌握列车运行情况，不抢干蛮干。

动用各种施工机械设备施工时，必须在设备管理单位人员监督的情况下进行施工，确保机械设备作业时的安全。

5、召开日、周顶进安全施工例会，做好记录，解决顶进施工作业中存在的安全隐患问题，确保框构桥顶进施工的安全完成。

6、制定顶进中突发预案解决措施。

八、突发事件应急预案

（一）、轨道电路短路

在箱桥顶进施工过程中，尤其是架设施工便梁时，很容易发生两根钢轨串电，造成轨道电路短路，出现通长说的“红光带”，使正常开行的列车停下来，严重地干扰了铁路运输秩序。

铁路控制系统中，以线路钢轨为导体，构成了轨道电路，两条轨道被列车的轮对短接，在控制系统中就会显示为红色，从而指示车辆的位置。

但潮湿、绝缘损坏、雷电冲击等因素可能造成无车路段的路轨被短接，显示出异常红光带或“闪红”，令控制台难于判断实际情况。

1对产生轨道电路短路的施工作业编写防传电施工作业指导书，明确其施工工艺、作业程序、预防措施和监控职责。

2对容易造成轨道电路短路的施工工具、绝缘垫片等器材要进行检测，八号进货质量关，发现损坏及时更换。

3对参与施工的作业人员进行轨道电路有关知识的培训，经考试合格后才能上岗作业。

施工作业时排专人进行监控指导。

4对接设的绝缘垫片要定期检查，发现串动要及时调整拧紧，发现破损要及时更换。

经常清除便梁横梁、轨枕及扣件上泥渣杂物，保持清洁，防止污染。

5一旦发现轨道电路短路事故，应立即停止作业，会同电务专业人员共同查找原因，采取改进措施，消除事故隐患。

（二）、工作坑路基边坡坍塌

1对设计文件提供的地质资料要和弦长实际情况进行核对，发现明显不符时应重新取样实验取得数据，完善设计方案。

2软土地基条件下，工作坑开挖离开线路中心至少3.5m，边坡不得大于1:

2，挖深超过5m的中间应增加2m左右的平台，尤其对老路基堆积的发起渣土应彻底清除卸载。

如达不到上述要求时应采取加固措施。

3箱型桥顶进施工周期长，难以避开雨季，为了确保路基边坡稳定应开挖到位后马上覆盖塑料布或喷抹一层2cm以上的水泥砂浆坡面防护。

工作坑抽水保持干燥，路肩或坡面上发现开裂应及时用黏土堵塞、夯实，防水雨水灌入。

并准备草袋，发现坍塌及时加固。

4采用搅拌桩加固应提早安排施工，确保养生期，并取样实验待达到设计强度后才能进行工作坑开挖。

5基坑开挖时要做好降水，保持基地干燥。

同时加快施工速度，当天挖完当天封底，减少暴露时间，并及早安排预制箱身。

（三）、便梁支墩下沉、变形

1既有线上进行便梁支墩设计一定要经过周密调查，收集有关资料，综合分析考虑，采用切实可靠的方案。

不管支墩采用何种类型，地基承载力必须进行验算。

2软土地基箱形桥顶进施工必须遵循带土顶进的原则，这时保证便梁支墩稳定、确保行车安全必须遵守的强制性法规。

（四）、箱身裂纹

箱身顶进前应对混凝土面全面检查一遍，发现有裂纹应用带刻度的放大镜测裂纹宽度，超过0.2mm，其延伸长度超过0.5mm以上，应进行修补。

如侧墙两边通裂，应在箱身顶进前用“壁可”注入法（BHO-BOND工法）修补，如仅内侧墙身裂纹，也可以顶进到位后再进行修补。