箱涵頂進施工方案

目錄工程概況2概述2工程地質(zhì)條件2施工方案2總體方案3各項目的施工工藝及方法4進度計劃12施工安全控制措施13人身安全13便梁支座14便梁養(yǎng)護14縱移便梁14箱涵頂進15線路防護15裝卸便梁安全注意事項15鑿除頂進箱涵前鉆孔樁16應(yīng)急預(yù)案16材料設(shè)備保障16人員保障16技術(shù)措施及搶修方案17箱涵頂進施工方案工程概況概述本工程位于京滬鐵路下K1298+026.4處，與即有京滬鐵路夾角15。11’17”，該工程由四孔箱形框架橋和一孔套涵組成，組合形式為4x9.3m+4.55m并列組成，橋長69.87m，分三段施工（甲段頂進施工，長度為43.53m；乙段、丙段現(xiàn)澆施工，長度分別為18m和8.3m），工作坑在鐵路南側(cè)，箱涵編號從南京向上海方向依次為甲1、甲2、甲3、甲4、甲t。先頂進上海方向套涵，然后頂進甲4箱涵，再頂進甲1箱涵，最后頂進中間兩孔甲2、甲3箱涵。本工程共需5孔D24便梁和3孔D16便梁，施工區(qū)域內(nèi)京滬鐵路上、下行線間距為4.85m，鐵路線路為直線段，滿足便梁架設(shè)要求。工程地質(zhì)條件1、地基土構(gòu)成與特征根據(jù)設(shè)計文件提供的現(xiàn)場勘測資料，各土層自上而下描述如下：①層填土,雜色，松散。層厚0.6～1.6m。②層粘土,軟～硬狀，含鐵銹斑點,層厚4.4～5.2m,σ0＝180KPa。③層粉質(zhì)粘土,褐黃～灰色，軟塑狀,中等壓縮性,層厚7.2～8.0m,σ0＝110KPa。④1層粉土,灰綠～褐黃色，硬塑狀,夾少量粉性土,中等壓縮性,σ0＝200KPa。④夾層粉土,褐黃～草黃色，飽和,稍～中密,夾粘性土,呈透鏡體狀,σ0＝100Kpa④2層粘土,褐灰～灰色，軟塑狀,夾少量粉性土,中等壓縮性,厚度2.1～3.7m左右,σ0＝100KPa④3層粘土,暗綠～灰褐,軟～硬塑狀,中等壓縮性,σ0＝190KPa。ｆi=12KPa框架底面標高為北側(cè)-2.818m，南側(cè)-2.349ｍ,處于③層，承載力為110KPa。2、地下水根據(jù)勘察設(shè)計文件，場地表層地下水屬潛水類型,補給來源大氣降水,穩(wěn)定水位深度在地表以下0.8～2.3m。地下水對混凝土無腐蝕性。二．施工方案（一）總體方案該工程采用頂進法施工，工作坑設(shè)在鐵路南側(cè)，箱涵頂進到位后，為了防止路基土方塌方，預(yù)先在箱涵到位線上海方向和南京方向各設(shè)置一排（5根）直徑1.2m挖孔樁防護路基。便梁支座采用條形鋼筋砼支座和塊形支座，制作條形基礎(chǔ)時3孔D16便梁需倒用2次，先制作上海方向2#條形基礎(chǔ)，然后縱移3孔D16便梁到南京方向制作1#條形基礎(chǔ)；頂進箱涵時須倒用5孔D24便梁3次，先架設(shè)上海方向，頂進甲t，再向南京方向縱移，頂進甲4箱，在縱移到甲1箱頂進甲1，然后再縱移便梁到甲1和甲4箱涵上，頂進和甲2和甲3箱。其施工流程如下：箱涵頂進作業(yè)流程圖制作路基防護樁制作路基防護樁制作便梁支座架設(shè)施工便梁安裝頂進設(shè)備拉槽出土試頂裝置觀測設(shè)施記錄觀測數(shù)據(jù)頂進測量中線水平挖運土記錄數(shù)據(jù)增加頂柱測量或糾編箱身就位道碴回填，更換軌枕縱移便梁便梁拆除恢復(fù)線路制作條形基礎(chǔ)各項目的施工工藝及方法線路加固為了防止路基土方塌方，預(yù)先在箱涵到位線上海方向和南京方向各設(shè)置一排（5根）直徑1.2m挖孔樁防護路基。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件及鐵路線路狀態(tài)，在確保行車安全的前提下，便梁支座在4、2、1道頂進甲1、甲4時采用條形鋼筋砼支座；在3、5、7道和頂進甲t時用塊形支座，條形支座采用2.0x16x1.5m的鋼筋砼基礎(chǔ)，塊形支座采用4.0x2.5x1.0m的鋼筋砼基礎(chǔ)，線路兩側(cè)為2.5x2.5x1.0m，便梁支座在慢行開始后進行施工。1.1便梁支座施工塊形支座采用C25鉿，尺寸為：在線路兩側(cè)為2.5x2.5m，深度1米，在兩線間為4.0x2.5m，深度1米；條形基礎(chǔ)為2.0x16m,深度1.5米。利用慢行時間進行施工，其檢算資料如下：承載組合：重載列車+便梁自重+沖擊荷載=300T,單個支座承載：300/4=75T基礎(chǔ)承載面積：線路外側(cè)：2.5x2.5=6.25m2兩線間：4.0x2.5=10m2條形基礎(chǔ)：2.0x16=320m2基底充許承載力：18.4T/m2，線路外側(cè)基底應(yīng)力：75/6.25=12T/m2<18.4T/m2兩線間基底應(yīng)力：75x2/10=15T/m2<18.4T/m2條形基礎(chǔ)基底應(yīng)力：75x6/320=1.4T/m2<18.4T/m2符合地基承載要求支座在慢行開始后施工，支座基坑開挖深度為1米，由于在路基上開挖，土體密實，強度較高，因此決定采用垂直開挖，開挖平面尺寸線路兩側(cè)為2.6x2.6m，兩線間為4.1x2.6m?；娱_挖采用同一端基坑同時開挖，基坑形成后，立即采用木板支撐，防止土體下滑，為防止道碴下滑，采用擋碴板將道碴擋起來再行開挖。然后進行綁扎鋼筋。1.2綁扎鋼筋采用Φ25和Φ16螺紋鋼筋網(wǎng)，上下各布置一層，擺放便梁限位預(yù)埋件，具體布置請參見附圖（《便梁支座施工圖》）電氣化桿防護便梁基礎(chǔ)采用的是塊形基礎(chǔ)，深1m，其中，在上海方向的電氣化桿距我們的套涵頂進邊線大約3.3m，為保證電氣化桿的安全，我們采取槽鋼斜拉加固和水平拉錨加固的方法來對其進行防護（見附圖：電氣化桿的防護圖）鐵通及信號電纜防護在鐵通及信號電纜暴露后，用彩條布將電纜包裹牢固，用槽鋼架空加固，并且派專人進行看護，以防止電纜被偷盜和損壞。便梁架設(shè)便梁架設(shè)已委托上海工務(wù)段做應(yīng)力放散。D24便梁采用375高位架設(shè),D16便梁采用425高位架設(shè)。便梁架設(shè)具體施工步驟如下：2.1穿入橫梁2.1.1在鋼軌頭部用白油漆標出每個橫梁位置，并且在軌腰用紅油漆標出即有軌枕位置，以備將來恢復(fù)軌枕用。2.1.2慢行開始后，利用列車間隙清理枕盒內(nèi)道碴，將枕盒內(nèi)道碴扒到與軌枕底平齊，然后利用封鎖點按標定的位置方枕，每方一根，穿入一根橫梁。2.2裝卸便梁施工便梁利用重型軌道車運至施工地點，采用人工配合軌道吊機進行卸梁作業(yè)。卸梁作業(yè)時，電氣化接觸網(wǎng)需停電。2.3安裝便梁將主梁準確放在指定的位置上，安裝好牛腿，使橫梁對準主梁加徑肋，上緊牛腿與橫梁連接螺栓，然后安裝方板，上緊橫梁與方板連接螺栓，安裝橫梁斜拉撐。斜拉撐采用75等邊角鋼自制，斜拉撐長度根據(jù)現(xiàn)場確定。2.4安裝便梁限位便梁限位采用在支座預(yù)埋兩塊鋼板，然后在鋼板上焊接60cm長的p50鋼軌，鋼軌與便梁之間填放枕木頭并且塞實，詳見便梁架設(shè)圖。2.5縱移便梁便梁架設(shè)完畢后，先進行2#條形基礎(chǔ)的制作，待2#條形基礎(chǔ)達到強度后，再將3孔D16便梁縱移至1#條形基礎(chǔ)上，待1#條形基礎(chǔ)制作完成并達到強度后，即可拆除3孔D16便梁；箱涵頂進準備3.1降水首先用深井降水，深井?dāng)?shù)量12口，分別在鐵路南側(cè)、2#站臺和鐵路北側(cè)各鉆4口深井，每口井深度18m，井直徑40cm。晝夜連續(xù)抽水，便梁架設(shè)好后，由技術(shù)人員檢測水位，待水位降至基底以下1.0m后，開始挖土。深井布置參見深井施工圖在降水井，水泵，管路安裝完畢進行抽水時，觀測井中水位達到一定深度（約底板下1m）以后方可進行土方開挖，在土方開挖的同時，繼續(xù)進行降水，保證水位始終開挖土層以下。降水井抽水時，潛水泵的抽水間隔時間自短至長，降水井每次抽水后，應(yīng)立即停泵，對于出水量較大的井每天開泵抽水的次數(shù)相應(yīng)要增多。降水運行過程中，現(xiàn)場實行24小時值班制，值班人員做好各井的水位觀測工作，認真做好各項質(zhì)量記錄，做到準確齊全。以合理指導(dǎo)降水工作，提高降水運行的效果，對停抽的井及時測量水位，每天1～2次。降水運行階段要經(jīng)常檢查泵的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)不正常時及時調(diào)泵并修復(fù)。保證電源供給，如遇停電，須提前兩個小時通知降水施工人員，以便及時采取措施，保證降水效果。在挖土過程中，必須派人工看守，以防挖機碰壞井管導(dǎo)致廢井或降低抽水效果。開挖后如部分基坑含水量較高，采取增打輕型井點及時進行降水。降水周期直至開始頂進甲2和甲4箱涵,才能停止鐵路南側(cè)和2#站臺的4口深井，另外8口深井的降水周期至頂進結(jié)束時，才能拆除。3.2線路路基觀測在每個便梁支座上各設(shè)一個沉降觀測點，每天兩次對路基的沉降狀況進行觀測，在架設(shè)好便梁開始出土拉槽時，加大對路基沉降的觀測次數(shù)，由2次增加到4次。3.3拉槽出土頂進作業(yè)必須實行三班制，采用挖掘機和推土機進行挖土，其中用一臺小型60挖機和一臺小型推土機對甲t箱涵進行拉槽出土，用兩臺130挖機和一臺大推土機對甲4和甲1箱涵進行拉槽出土，以邊挖邊頂?shù)姆绞竭M行，頂進前先進行第一次拉槽挖土，最大深度為軌底以下3.5m，下層土方頂進時進行第二次挖土。頂進挖土設(shè)中間平臺，分上、下兩層進行，每次掘進100cm，頂進100cm，頂一程挖一段，嚴禁超挖。甲2和甲3頂進前預(yù)先鋪設(shè)滑床板，待滑床板達到設(shè)計強度后，開始同時頂進甲2和甲3箱涵，頂進作業(yè)必須利用列車間隙進行，頂進過程中需指定專人對線路便梁支點的穩(wěn)定情況進行監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。列車通過開挖面時，嚴禁頂進。（拉槽斷面詳見箱涵頂進示意圖）3.4箱涵頂進3.4.1箱涵頂進施工程序安裝后背分配梁—安裝、檢查頂進設(shè)備—拉槽挖土—試頂—挖土—頂進—增加頂柱—測量或糾編—頂進—箱身就位（一）箱涵頂進順序考慮本工程施工特點，擬定箱涵頂進順序為甲t—甲4—甲1—甲2、甲3。（二）安裝后背分配梁后背分配梁采用三扣四P60鋼軌，扣軌底部用搗沙法搗固，以保證扣軌面與箱涵底板面在同一平面上。分配梁長度分別為9.0m兩組，4.5m一組，即主體箱涵分配梁采用9.0m，套涵采用4.5m。采用吊機配合安裝，鋼軌與鋼軌用穿心螺栓連接，扣軌梁與后背梁接觸面用干硬砂漿找平，塞實。（三）安裝、檢查頂進設(shè)備頂進設(shè)備分為液壓系統(tǒng)和傳力設(shè)備。主要檢查液壓元件、管路接頭、儀表等是否正常，以及檢查千斤頂?shù)男谐淌欠衽c設(shè)計相符，頂柱或傳力設(shè)備是否完好。本工程的頂進設(shè)備采用320T臥式油頂10臺（其中備用2臺）。箱涵頂進長度為53.4m，頂管采用砼頂柱，配備4m的12根、8m的83根、1m的頂鐵22根、2m的頂鐵22根，0.5m的頂鐵22個，橫向鋼板δ=20mm，尺寸為9.0m*0.5m，35塊。在設(shè)備安裝完成后須進行調(diào)試，全面檢查液壓元件是否可靠，千斤頂功能有無異常，管路有否泄露，調(diào)整接點壓力表和壓力繼電器的保安值，調(diào)整溢流閥的作用壓力等。主體箱涵自重約為1925T，最大頂力=1925x1.3=2503T，布置8臺320T千斤頂，在起頂時，若起頂壓力過大，頂不動時另增加2臺320T油頂組合使用。套涵自重約為429T，最大頂力=429x1.3=558T，布置4臺320T千斤頂。（四）試頂當(dāng)箱身砼達到要求強度，頂進設(shè)備安裝調(diào)試完畢，測量儀器安置穩(wěn)妥，作業(yè)分工明確后，就可進行試頂進，全面檢查設(shè)備情況及頂進的狀態(tài)。（五）頂進作業(yè)按照箱身頂進順序，分別進行頂進，甲t、甲4、甲箱1涵頂進采用帶土頂進，開挖土方最大深度為軌底以下3.5m，在頂進中間兩孔箱涵時，采用明挖空頂，晝夜不間斷施工。頂進出土采用從鐵路北側(cè)單側(cè)出土，挖掘機到箱涵前端進行出土作業(yè)，后面再用一臺推土機清土，另一臺同型號挖機進行裝土作業(yè)。頂進時，挖機每挖1米，則頂進1米，不得超挖。挖土?xí)r嚴格掌握切土量，開挖底面的標高應(yīng)根據(jù)當(dāng)時箱身是否抬頭、扎頭的情況來確定。開挖時必須做到四不挖土：列車通過時不挖土，避免列車通過時震動大，造成塌方；機械設(shè)備發(fā)生故障時不挖土；較長時間不頂進時不挖土；交接班前不挖土。安放頂柱須保持與頂進箱身的中軸線順直一致與后背梁垂直，每列頂柱要與千斤頂成一直線，每完成一個循環(huán)就要更換或填補不同規(guī)格的頂柱，頂柱每隔8m設(shè)置一道橫向聯(lián)系梁，使頂柱橫向穩(wěn)定。頂進時注意觀察頂柱受力情況，防止彈起傷人，當(dāng)箱身的頂進行程太大時如繼續(xù)以填加頂柱的形式進行作業(yè)容易造成頂柱弓起崩出，此時必須在頂柱頂上用重物預(yù)壓，所有的頂柱必須楔緊，各頂柱松緊程度應(yīng)相同。為確保箱身頂進的方向和高程，頂進前必須在頂進的后方設(shè)置觀測點，布置好觀測基準樁，觀測點距后背要保持一定距離，以免后背變形而影響觀測結(jié)果。（附觀測點布置圖）觀測點用的經(jīng)緯儀及水準儀各一臺，在頂進過程中箱身每前進一頂程，即對箱身的軸線、橫向及高程進行觀測，并做好詳細記錄，發(fā)現(xiàn)偏差及時通知頂進指揮人員采取措施，糾正編差。施工測量過程中，對所有的儀器及工具要經(jīng)常檢查，中線觀測點和水準基點經(jīng)常核對，如有變位或過大誤差時要及時校正，否則將影響測量精度。箱身就位后，應(yīng)盡快上碴，恢復(fù)線路，以確保行車安全。頂進允許偏差：中線<100mm，高程<±200mm。（六）施工控制與糾偏要使箱身頂進方向不致偏斜，布置千斤頂時應(yīng)嚴格根據(jù)箱身情況進行布置千斤頂，使千斤頂合力作用線與箱身中心線重合。箱身入土后，應(yīng)注意挖土斷面正確，使頂進所挖的土孔與箱身方向一致。a.箱身方向糾偏方法：1、頂進過程中，由兩名項目副經(jīng)理堅守現(xiàn)場，嚴格控制方向偏差、高程偏差及兩箱錯牙偏差，保證偏差值小于規(guī)范允許差值的范圍。頂進允許誤差⑴高程：頂程的1%，但偏高不得超過15cm，偏低不得超過20cm。⑵軸線：偏離中心線不得大于20cm（一端頂進）。2、方向偏差預(yù)防與糾正措施（1）頂進過程中，每頂一鎬報一次觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時調(diào)整，用增減一側(cè)千斤頂?shù)捻斄Γ杭撮_或關(guān)一側(cè)千斤頂法門，增加或減少千手頂頂力數(shù)。如向左偏，即關(guān)閉減少右側(cè)千斤頂，向右偏則反之操作。（2）開動兩邊高壓油泵調(diào)整；如向左偏就開左側(cè)高壓油泵，向右偏就開右側(cè)高壓油泵。（3）后背頂柱調(diào)整；在更換頂柱時，可根據(jù)偏差的大小，將一側(cè)頂柱楔緊，另一側(cè)頂柱楔松或預(yù)留間隙。如箱身前端向右偏，則將左側(cè)頂柱預(yù)留間隙，開泵后，則右側(cè)先受力頂進，左側(cè)不動。調(diào)整時應(yīng)摸索掌握規(guī)律性，并注意箱身受力不均時產(chǎn)生的變化狀況。（4）可在前端一側(cè)超挖，另一側(cè)少挖土或不挖來調(diào)整方向。如箱身前端向右偏，即在右側(cè)箱身前超挖20-50cm。（5）在箱身前端加橫向支撐來調(diào)整，一端支撐在箱身邊墻上，另一端支在開挖面上，頂進時迫使其向頂一側(cè)調(diào)整。箱身頂進過程中，必須對箱體的方向和高程進行全過程測量，并做好書面記錄，發(fā)現(xiàn)問題，及時糾偏。(6)當(dāng)發(fā)現(xiàn)軸線偏差較大時，應(yīng)及時通知現(xiàn)場指揮人員，這時每頂進50cm或更少時報一次觀測偏差值，以便及時糾正調(diào)整頂進方向。b.糾正箱身“抬頭”的方法：當(dāng)箱身“抬頭”量不大時可將箱身前開挖面挖到與箱底面平或稍作超挖。如“抬頭”量較大，則多超挖一些，在頂進中逐步調(diào)整，當(dāng)情況好轉(zhuǎn)時，便應(yīng)酌情停止超挖以免又造成箱身“扎頭”。c.糾正“栽頭”的方法：扎頭發(fā)生的原因：箱身開始頂進時，首先是沿著工作坑滑板的上坡度前進，當(dāng)箱身前端頂出滑板1/3后，由于箱身自重，造成滑板前端的土壤壓縮，而此時箱身端部正進入線路，由于受力不均勻使滑板端部下沉，出現(xiàn)裂紋，箱身開始低頭在箱身重心移出工作坑滑板后，低頭更為顯著。而當(dāng)箱身繼續(xù)前進，尾部脫離滑板前后，往往滑板斷裂，箱尾下降，使坡度逐漸回升，然后比較平衡地前進，直至就位。在這過程中，為了防止過大的方向及高程誤差，除加強觀測，認真預(yù)防外，還必須及時校正。倘若造成過大偏差后，再行校正則較為困難。可采用以下方法進行糾偏：增加箱身后端平衡的辦法，改變箱身前端土壤受力狀態(tài)，達到糾正“栽頭”的目的，但應(yīng)注意增加重量后要逐步卸載，否則會出現(xiàn)“抬頭”現(xiàn)象，同理亦可用于糾正“抬頭”的現(xiàn)象。由于箱涵前端留船頭坡，因此可以采用在頂進挖土?xí)r預(yù)留一定高度的土，待箱涵經(jīng)過時，由于土體較高，在船頭坡的作用下，箱涵會逐步的抬高，達到糾正“栽頭”的目的。（七）三角坑回填箱涵頂進到位后，對三角坑進行回填，三角坑回填材料采用C20砼，砼采用商品砼，地泵輸送。在每孔箱涵頂進到位后，用人工進行回填道碴。先將道碴裝進筐里，放在鐵路邊進行存放，待箱涵到位后，立即組織人員進行回填道碴，搗實，道碴回填高度要與即有軌枕底平齊，為了增加軌枕的阻力，可以高出軌枕底大約10cm，枕頭道碴要填滿（高出軌枕頭）。三、進度計劃（一）、項目經(jīng)理部頂進施工組織結(jié)構(gòu)項目經(jīng)理部頂進施工組織結(jié)構(gòu)見附圖：項目經(jīng)理負責(zé)對該工程實行全面管理。項目經(jīng)理：負責(zé)全面工作，對箱涵頂進進度、頂進質(zhì)量、安全、材料配備等進行全面組織。項目總工：負責(zé)頂進方案制定，技術(shù)工作質(zhì)量檢查，安全監(jiān)督。施工員：技術(shù)員：做好箱涵頂進的技術(shù)交底工作，做好對便梁的定位，縱移梁的觀測，線路路基沉降觀測，頂進軸線及高程的控制，頂進到位的放線、監(jiān)控，恢復(fù)線路的抄平、更換軌枕及鋪設(shè)護軌的位置放線，便梁支座下沉監(jiān)測和施工過程中技術(shù)資料的提供。質(zhì)檢員：負責(zé)全工程的質(zhì)量管理，對各工序進行嚴格的把關(guān)，并履行相關(guān)質(zhì)量職責(zé)。安全員：負責(zé)頂進過程中的安全檢查措施的制定、落實、監(jiān)督。（二）、施工進度與勞力安排根據(jù)上述線路加固及頂進作業(yè)方案，本工程慢行封鎖工作安排如下：施工慢行：11月1日8：00開始慢行，慢行到1月22日18：00止。慢行速度45Km/h，施工地段為京滬線下K1298+026.4處，主要工作內(nèi)容：（1）11月1日-12月9日便梁、條基施工（2）12月8日-12月9日甲t拉槽出土（3）12月10日-12月12日甲t頂進施工（4）12月13日-12月15日上道碴、拆除、縱移便梁、恢復(fù)線路（5）12月16日-12月17日甲4拉槽出土（6）12月18日-12月19日甲4箱涵頂進施工（7）12月21日-12月24日上道碴、拆除、縱移便梁、恢復(fù)線路（8）12月25日-12月26日甲1拉槽出土（9）12月27日-12月28日甲1箱涵頂進施工（10）12月29日-12月31日上道碴、拆除、縱移便梁、恢復(fù)線路（11）1月3日-1月10日甲2甲3拉槽出土、滑板接長（12）1月11日-1月12日甲2甲3箱涵頂進施工（13）1月13日-1月16日拆除便梁、線路恢復(fù)勞力安排勞力安排見下表：勞力安排表施工項目人數(shù)開始時間完成時間備注便梁支座施工692009.11.12009.12.9線路慢行45km/h.便梁架設(shè)692009.11.12009.11.20線路慢行45km/h.箱涵頂進692009.12.102010.01.12線路慢行45km/h.回填道碴692009.12.112010.01.22線路慢行45km/h.線路恢復(fù)202010.01.232010.01.25線路慢行60km/h.80km/h.120km/h.頂進及防護人員分工見附表：四、施工安全控制措施1、人身安全所有作業(yè)人員在上道作業(yè)時，必須按規(guī)定穿好防護服，戴好安全帽，穿好絕緣鞋，使用的工具在避車和用完時，要一起拿到路肩，不得侵限，要聽從防護員的哨音，及時下道避車。線路以外的