连续钢构跨既有铁路施工防护方案

连续钢构上跨既有铁路施工防护方案中铁十二局集团第二工程有限公司京石铁路客运专线项目部二〇〇八年十月一日-1-1、工程概况大桥中心里程为DK23＋635.74，全长459.13m，孔跨布置为：3×32简支箱梁+(48+80+80+48)预应力混凝土连续钢构＋3×32简支箱梁。设计以连续钢构上跨既有石太铁路，与既有线交角为83°02′，连续梁部分的5号墩毗邻既有线。大桥上跨既有石太铁路平面位置关系图见图1、2。-2-2、施工防护总体方案DK23＋635.74大桥上跨既有石太铁路，连续梁5号墩毗邻既有线。为确保运营线安全，施工时需对既有线和施工人员进行安全防护，主要防护方案为：⑴5号墩桩基、承台施工采用砼排桩对既有线路基防护，施工前需配合有关单位探明施工影响范围内既有线两侧通信、信号、电缆等，人工挖出后用钢管包裹防护或进行改移埋设。⑵棚洞施工时基础采用人工挖孔桩施工，立柱采用φ500钢管，顶棚采用I50a工字钢，系梁采用I25a工字钢，檩条采用I18工字钢，上面铺设5cm木板与3mm厚钢板对既有铁路进行安全防护，棚洞安装及拆除均必须在要点时间内进行。⑶为确保梁部施工安全，采用棚洞将电气化接触网线全部笼罩在棚洞内，同时将无法笼罩的两侧回流线改移至棚洞范围内。⑷施工时在车站派驻站联络员，在既有上下行线距施工地点800m外各安-3-排一名专职安全防护员进行24小时值班，并配备对讲机与驻站联络员、现场专职安全防护员保持联络，及时通知施工作业人员列车通过情况，同时注意施工安全。棚洞结构见图3、图4。-4-3、施工防护方案3.1防护要点⑴5号墩承台基坑开挖防护5号墩承台基坑开挖深度在路基侧为9-10m；承台外缘距离铁路外轨为12.8m。承台施工时必须垂直开挖，采用砼排桩对既有路基边坡进行防护，以免影响既有线路行车安全。桩基施工时，主要吊装物如钢筋笼等注意不得侵限。⑵连续梁跨石太铁路棚洞防护连续梁梁底距离接触网顶距离为56m，连续梁采用挂篮施工。挂篮、模板拼装，挂篮移动，钢筋绑扎，混凝土浇筑，混凝土养生，0号块现浇和合拢段施工影响接触网安全的确定因素和不确定因素很多对跨越石太铁路进行棚洞防护。⑶既有线为双线电气化铁路，连续梁施工时采用泵送混凝土、洒水养生。施工时做好防护工作，防止造成接触网漏电，影响既有线行车和施工人身安全事故的发生。⑷施工区段各种电缆（包括电力、通信、信号、接触网等）需会同有关单位进行调查，这些既有设施都是施工防护的关键点。⑸既有线行车密度大，施工地点及距施工地点两侧800m处要安排专人值守，并在作业区间进行围栏防护，防止非施工人员入内。⑹距接触网近距离施工时，阴、雨、雾、雪天严禁施工。3.2防护方案说明防护方案和设施的配置要考虑以下因素：满足既有线相关管理部门的要求；满足现场施工条件的要求；安全防护设施稳定可靠的要求；节约和兼顾的原则。3.2.1重点安全防护方案⑴5#墩承台基坑开挖防护-5-承台基坑开挖前，侵入既有线路基边坡线内部分，采用混凝土排桩防护。防护桩采用Φ1.0m挖孔桩，间距2.0m，桩底标高在承台底以下不小于5.0m。桩顶标高与承台路基边坡开挖线平齐或略高。承台基坑开挖布置25根（防护桩具体位置见图一）。承台开挖后桩间采用锚、网、喷防护，锚杆长3m间距1m,梅花形布设。防护桩开挖采用钢筋混凝土护壁，厚15-20cm，分节开挖，每挖一节支护一节，分节高度据现场情况而定，一般在50-100cm间。护壁砼模板的支护在灌注后24小时拆除，开挖要求在上一节护壁砼终凝以后进行。桩孔间隔开挖，待桩身砼达到85%后再开挖邻桩，避免抗滑桩受到影响和破坏。桩身钢筋采用三根[12的槽钢代替，槽钢之间采用直径为20mm的钢筋连接，连接方式为焊接。施工安全注意事项①备好各项工序的机具器材和井下排水、通风、照明设施。②所有施工人员要熟知本工种的安全操作规程，坚守岗位，严禁精神不振、注意力涣散者进入施工现场；严禁酒后操作。所有进入施工现场的人员，必须按规定配戴安全帽和其它防护用品，遵章守纪，听从指挥。③作好桩区地表截、排水及防渗工作。④设专人对边坡滑坡变形、移动进行观测，一旦出现情况紧急撤离。⑤严禁一次分节过长，最大不能超过1m，开挖完一节后马上浇筑护壁砼，确保开挖施工安全。⑥设专人对既有线行车进行防护，遇到既有线来车及时通知挖孔桩作业人员，停止作业，待列车通过后方可继续施工。⑵棚洞安全防护-6-跨既有线连续梁宽13m，防护棚搭设长度28m。防护棚基础采用直径为1.0m的挖孔桩，桩深5.0m。立柱为Φ500，壁厚14mm的钢管。纵系梁采用I25a工字钢，立柱间纵向用上下两排∠75×75交叉连接。横向主梁采用I50a工字钢，间距4m；次梁（檩条）采用I18工字钢，间距1.0m。檩条上满铺5cm厚木板和δ＝3mm钢板封顶，中间设一层油毛毡防水，棚顶做成1%人字形坡度，以利排水。钢管与基础采用螺栓连接，各系梁、纵横梁间采用焊接或栓接连接牢固。防护棚主要部位检验计算：设计依据：屋面坡度：1%檩条（次梁）跨度：4.0m檩条（次梁）间距：1.0m钢材型号：Q235钢风荷载标准值：-0.842KNm雪荷载标准值：0.352KNm集中冲击荷载：37KN（按100Kg物体自由下落56m后产生的冲击力为37KN）1.防护棚木板受力验算：37KN1m1m1m受力模型图（KN)-7-M图（KNm）1m2.86.492.81m1m21.9221.922.542.54反力图（KN）1m1m1m木板：22431120.058.331066Wbhm3max346.497.79107.798.3310aMKNMPmW＜8aMP可以满足要求2.次梁（18I）检验：2m21.922m受力模型图（KN)-8-2m2m22.66M图(KNm)2m2m11.711.7反力图（KN)次梁：18I截面属性：3185444xWmm416690000xImm6.5wtmm0.785bmax22.6116.071.05185444xxMMPrW＜205afMP抗弯强度满足要求11.79410.72(905.35)18.3166900006.5awVSMPIt＜120vafMP抗剪强度满足要求3max921.9210150.60.78518544410abxMMPW＜205afMP整体稳定性满足要求3）主梁验算：（50aI）-9-6.5m受力图（KN)11.76.5m1m11.76.5m11.711.76.5m1m118.3M图(KNm)18.218.26.5m6.5m1m反力图（KN)50aI截面属性：31858880xWmm4464720000xImm12wtmmmax118.360.61.051858880axxMMPrW＜205afMP抗弯强度满足要求18.2158202(25010)4.9546472000012awVSMPIt＜120vafMP抗剪强度满足要求由于主梁上有次梁，每隔1m螺栓或焊接牢固连接-10-111.06.30.158lb小于《钢结构设计规范》（GB50017－2003）表4.2.1的规定故无需进行整体稳定性验算，可满足要求。⑶5#高墩施工为避免对既有线的影响采取的防护措施5号墩墩身外侧距上行线外轨的距离为16.5m,对既有线影响较小，为保证-11-安全，在墩身施工时，将塔吊安放于远离既有线侧。塔吊进行钢模板与钢筋等重物的吊装。墩身采用悬臂模板施工，模板系统由吊架平台、主平台、上平台、桁架主背楞、模板、后移装置等组成。该模板系统由多层作业平台组成，模板（桁架）侧面、平台下面由立网和平网层层封闭，防止高空落物。重物吊装采用塔吊进行，起吊时由专人指挥，作业半径控制在墩身有效施工范围内（规定为墩身外边缘2m）起吊旋转，确保吊装时保证既有线行车安全，塔吊每10m设一道附墙杆，确保塔吊安全。混凝土输送采用泵送混凝土，泵管布设在空心墩内侧。⑷挂篮防护①挂篮结构形式、主要性能及特点-12-适应最大梁段重：160吨；适用施工节段长：2.5m～4.5m；适用梁体宽度/顶板顶：7.0m/13.0m；适用梁高：7.6m～3.2m；挂篮自重：60T；走行方式：无平衡重自行式；工作状态倾覆稳定系数：2.0，走行状态倾覆稳定系数：1.5。挂篮由菱形主构架、底模平台、内外模板、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。②挂篮荷载试验为检验挂篮在悬灌及走行过程中的安全性，确保施工的顺利进行，必须进行加载试验。加载按挂篮及最大梁段重之和的一半的1.3倍进行。卸除后锚，在前上横梁上模拟走行状态加载，试验走行过程的安全性。③挂篮走行挂篮走行轨道是关键，要求轨道必须保证每米有1根φ25精轧螺纹钢和竖向预应力相连，且锚固处的垫片要求不小于20mm厚，周边搭接不小于20mm，连接套内上下精轧螺纹钢距离相等，锚固的螺帽要求用套筒扳手加1.2米钢管力臂旋紧。轨道下钢枕的布设按间距0.5m布置。在拆除后锚前确认张拉压浆已经完毕，所有滑移梁已转换到滑动状态，且底模保护措施（在腹板外侧底模后横梁与外侧模内侧滑移梁之间的φ25精轧挂篮总装图-13-螺纹钢）已经连上，在倒链受力的情况下，精轧螺纹钢的上下螺帽已旋紧。在拆除底模吊带后，进入滑动状态。④滑动时的保护措施：a在挂篮滑动时主要靠反扣轮将力传到轨道上，为防止反扣轮从轨道内脱出，在反扣轮前端的主构架横杆下焊接30cm长的32工字钢，在滑轮失效的情况下，可利用工字钢的底部外缘紧急制动。b滑动时在主构架横杆中部靠后处安装扁担梁，利用竖向预应力将扁担梁连起来，扁担梁底部与主构架横杆之间预留2cm间隙，使主构架在行走时能够在扁担梁底部自由通过。在轨道锚固失效时，前者保护则失去功效，此项保护直接与竖向预应力相连，与轨道无关。c挂篮行走到位后，第一时间内将后锚扁担与预埋的精轧螺纹钢连接并且压紧，后锚的数量不少于6根φ32精轧螺纹钢。挂篮行走结束，解除警报。d安装底模吊带后，拆除底模保护，将底模保护精轧螺纹钢转换成工作状态（用精轧螺纹钢把底模后横梁锚固在已成梁段上）。转换滑移梁后吊点至工作状态，挂篮到位。⑤钢筋绑扎钢筋绑扎是在模内进行，无坠落风险。该道工序进行时应将桥面防护栏杆延长至外侧模，加强桥面巡视，避免人为的乱扔杂物，造成行车或人身安全事故。⑥混凝土施工浇筑混凝土一般在10个小时左右完成，也是安全隐患比较高的一道工序，主要体现在模板加固上。要求模板拉筋均采用双螺帽加固且直径不小于φ20。端头板加固在纵向钢筋上，纵向钢筋根据设计要求与已成梁端的纵向钢筋焊-14-接。腹板上用两根10×10cm方木做背带，用φ25钢筋通过内模和外模将其固定，防止跑模。混凝土浇筑时注意腹板浇筑速度，防止浇筑速度过快造成翻浆，一次浇筑不超过30cm，振捣到位后在进行下一层的浇筑，混凝土的坍落度不超过18cm。混凝土浇筑采用地泵进行，为防止输送泵出现故障，造成混凝土长时间停滞。如果出现多余的混凝土，不得从端头丢弃，人工运送至连续梁根部棚洞范围以外用塔吊吊至墩下废弃。⑦张拉压浆张拉工序主要是防止因张拉意外出现断丝滑丝现象，造成千斤顶坠落危机行车及人身安全，要求张拉时千斤顶后安装挡板，同时安装防护网，防止夹片或钢绞线断丝飞出。施工时由现场的技术干部负责落实，安质部长进行巡检。培训由安质部长进行组织，项目总工进行讲解，每月不少于一次，做到警钟长鸣。⑧挂篮防护除工艺要求以外，挂篮的防护是一道不可缺少的安全屏障。挂篮的安全防护包括桥面防护、主构架防护、前上横梁防护、外侧模防护、底模前后横梁防护、棚洞防护。挂篮防护是施工中的第一级防护，是利用挂篮和桥面预埋钢筋焊接防护栏杆，并在其外侧铺设两层安全网（内侧为密目安全网，外侧为绳制安全网）组成。在施工中因工人操作不当所造成的坠落物，可由此道屏障过滤。因此道屏障接近作业面，时间长必然会损坏，所以要对此安全措施进行每日巡检，网内-15-堆积的杂物要每日清理，破损的安全网要及时修复，由防护组组长负责整改落实。棚洞防护是危