箱型钢筋框架桥顶进施工方案

1钢筋混凝土箱型框架桥施工方案1编制依据1.1施工合同；1.2青藏铁路那曲物流中心施工图（那曲物流施（审）桥）；1.3铁路现行施工规范、标准：《铁路桥涵施工规范》、《铁路砼与砌体工程施工规范》、《铁路桥涵工程质量验收标准》、《铁路砼与砌体工程施工质量验收标准》、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》、《铁路混凝土强度检验评定标准》、《铁路砼工程施工技术指南》；1.4铁道部铁办[2005]133号《铁路营业线施工安全管理的办法》，青藏铁路公司颁发的《青藏铁路公司营业线施工及安全管理办法实施细则》；1.5中铁建工集团《管理手册》、《程序文件》、《管理规定》；1.6现场调查、实测资料；1.7本企业的技术、设备管理能力和类似工程的施工经验。1.8《标段施工安全协议书》。2工程概况2.1DIVK1668+975.001孔8.0m钢筋混凝土箱形桥与线路中心线斜交45º，出入口八字翼墙顺线路方向斜做。采用顶进节预制顶进法施工，对既有线路防护采用人工挖孔桩D型24m施工便梁扣轨束抬轨法加固。箱形框架净高7.55m，净孔宽8.0m，底板0.8m,顶板厚0.75m，边墙厚1.0m，顶进长度33m，箱身采用C35现浇钢筋砼，混凝土中添加低温、早强、耐久混凝土添加剂“WQDZ”，顶进节桥身总重2260（含钢刃脚t）吨。2.2ZLDK0+811.671孔8.0m钢筋混凝土箱形桥,此桥为新建铁路下穿既有线而设，与线路中心线斜交45°,出入口八字翼墙顺线路方向斜做。曲线内侧翼墙向外扭转5º。由于本桥位于曲线上，桥中心向曲线内侧移0.14m(即向青藏线拉萨侧平移0.2m)。采用顶进节预制顶进法施工，对既有线路防护采用人工挖孔桩D型24m施工便梁扣轨束抬轨法加固。箱形框架净高11.15m，净孔宽8.0m，底板0.8m,顶板厚0.75m，边墙厚1.0m，顶进长度26.8m，箱身采用C35现浇钢筋砼，混凝土中添加低温、早强、耐久混凝土添加剂“WQDZ”，顶进节桥身总重2115（含钢刃脚t）吨。3目标承诺质量承诺：工程达到一次验收合格，质量合格率100%；工期承诺：满足《那曲物流中心指导性施工组织设计》要求，确保铺架工期安排；2安全承诺：加强施工过程的现场安全控制，杜绝人身责任事故和既有线行车事故；管理承诺：严细管理，规范行为，过程控制，优质高效；环保承诺：满足施工周边环境保护各项要求。4施工组织安排4.1组织机构本框架桥由中铁建工集团那曲物流中心工程指挥部负责施工，安排两组各3个施工队负责施工，一个框架桥结构施工队60人、一个线路加固队30人，一个桥涵顶进作业队60人。施工组织机构图见图4.1。图4.1施工组织机构图4.2工期安排两座框架桥计划于2008年5月22日同时开工，于2008年8月18日完成。线路加固安排2008年5月22日～2008年6月20日，根据路局要求和顶进法施工作业的实际情况，施工慢行工期为75天，慢行速度为45km/h，具体工期安排如下：那曲物流中心工程指挥部项目经理项目副经理总工程师技术室测量组安质部生产部成本部物资部办公室机械部结构队试验室线路加固桥涵顶进队3挖孔桩施工：9天5月26日至6月4日D型24m便梁和扣轨束钢枕安装：5天6月18日至6月24日工作坑（含结构平台、顶进滑板、导向支墩）、顶进挡背施工：5天5月26日至5月30日箱身顶进节结构施工：13天6月2日至6月14日桥身框架顶进：10天6月28日至7月7日箱身端节及翼墙施工：15天7月9日至7月23日回填施工：5天7月27日至7月31日线路恢复：7天8月2日至8月8日4.3机具配置施工机具主要配置见表4.1。名称规格型号单位数量D型便梁24m榀2（2）扣轨束钢枕4.42m（3轨束）根38（38）钢轨P50-12.5m根96U型钢箍螺栓φ22套40*2抱箍螺杆φ22套24抱箍角钢80×80×8块12发电机30kw台2汽车吊40t台2挖掘机PC200台1全站仪CTS-711台1水准仪CS271台2照明灯具/套10万能道尺/把2撬棍/根20套筒扳手把104活口扳手把4捣固镐根205、主要施工方案及施工方法5.1施工方案：为保证既有运营线行车安全，两箱桥施工采用中间节预制液压顶进和端翼墙现场浇注结合的施工方案。既有线路加固采用4根人工挖孔桩（线路左右两侧各2根，桩径1.5m，桩长24m）作为支点，跨度为24米的D型钢便梁、定型钢枕架抬既有线路钢轨。线路加固后进行下穿箱桥中间节顶进作业。根据既有线路下框架桥两侧地形地貌的具体情况，利用青藏铁路格拉线路基右侧比左侧地势高的特点，框架桥顶进作业端选在路基右侧完成，经检测符合设计要求后，可申请解除列车慢行。然后，进行桥身端节及两端翼墙的施工。5.2施工工艺及方法5.2.1施工工艺流程线路加固（挖孔桩施工前抬轨加固人工挖孔桩养护D24便梁抬轨系统安装）钢轨桩边坡防护顶进结束后框架桥端节及翼墙施工边坡土方恢复、解除列车慢行工作坑（预制平台、滑道制作）、顶进挡背施工顶进节框架预制钢刃脚安装液压顶进系统安装桥身顶进（记录观测数据、挖土、顶进、纠偏）5.2.2线路加固为确保既有线行车和施工安全，框架桥顶进作业必须对既有线及路基进行加固。线路加固前，首先与设备管理部门联系要点，经批准后进行线路加固作业。线路加固采用D24型钢便梁作为纵梁，扣轨束或定型钢枕为横梁抬轨法远端卸荷，D24型梁两端采用人工挖孔灌筑桩作为支承墩。其作业方法及步骤为：1）按设计方案，在路肩上放样定出人工挖孔桩支承墩的位置，先采用枕木支墩、扣轨束纵、横梁抬轨加固既有线路，并验收合格后，进行人工挖孔灌注桩施工。2）经养护，桩基混凝土达到设计强度的75%以后进行24mD型钢便梁抬轨加固系统的安装，便梁抬轨采用一侧正压、另一侧悬吊的结构形式，先将一片纵梁按设计位置就位，另一片纵梁底部高出钢枕（或扣轨束）面20cm，以便调整轨道水平度。为加强路基5稳定性，轨道两侧的挖孔桩支墩设Φ20拉杆联结。3）安装钢枕（扣轨束）横梁。为保持既有轨道间距稳定，钢枕横梁间距与既有线枕木间距一致，钢枕横梁安装时直接从两轨枕间穿过与两侧纵梁连接。为防止轨道短路，钢枕横梁与钢轨间须用绝缘垫板隔离连接。4）调整、精平轨道尺寸，验收合格后进行下道工序施工。D型便梁安装如图示：5.2.3钢轨桩边坡防护利用人工挖孔桩养护和顶进节框架预制的过程时间，同时对框架桥两端翼墙部位的既有线路基边坡用双排钢轨桩加固。根据现场情况确定钢轨桩的长度和数量，钢轨桩采用双排布置，两排之间设Φ20拉杆进行拉结，前面一排在挖方时，边挖边安装挡土板。钢轨桩采用液压振动锤进行振动下沉，在下沉过程中，设专人对既有线路进行防护、监图5.7　　吊轨件大样图φ25孔型螺杆角钢扁担单位：图5.8　　纵梁抱箍大样图φ22螺杆φ25孔单位：角钢6测，发现问题及时处理。线路防护设专人负责，作好检测记录，同时合理组织，设法缩短工期。每次列车通过时和通过后均仔细检查线路，清除松动或损坏部位，及时加固处理，确保行车安全。5.2.4工作坑、顶进挡背施工本工程采用中间桥身节预制顶进，端节、翼墙现场制作的施工工艺，工作坑的长度以满足顶进节桥身框架预制，安置液压顶进系统外加5m长的顶进滑道为宜，根据桥址处天然地形，顶进挡背设置钢筋混凝土支承横梁，并充分利用土体的自然稳定外加浆砌片石体自身重力承受液压顶进系统的反向推力。顶力计算框架桥顶入时所需的顶力必须克服桥身重力产生于滑板上的摩阻力,周围土的摩阻力及前刃角切土时的阻力.顶力可按下式进行计算:P=k[N1f1+(N1+N2)f2+2Ef3+RA]n1=136(148)n2=2115(2260)+钢刃脚重=1.2[136（148）*0.20+(136+2115)（148+2260）*0.75+2*168*0.7+1000*1.7（1.13）N1―桥涵顶面上的荷载(包括动载)f1―桥涵顶面与其上面荷载的摩擦系数,本桥顶部涂机油调制的滑石粉,可取0.20N2―桥身重力f2―桥涵底面与基底土的摩擦系数,一般采用0.7~0.8E―桥身两侧土压力E=cos（θ+φ）/sin（θ+φ）{1/2rH-Ccosθ-Csinθtg（θ+φ）}+Σq=168KN/Mf3―侧面摩擦系数,一般采用0.7~0.8R―土壤对钢刃角正面的单位阻力,一般取砂粘土500~550kpa，卵石土取1500KPa～1700KpaA―钢刃角正面的面积K―系数,一般取1.2采用上式计算,最大顶力2882（3168）吨.后背结构根据上述计算顶力及其他顶进桥施工的成功经验,后背抵座采用C30钢筋砼现浇横梁,横梁规格为11m长,1.8m高,0.7m厚,其配筋为：双向ф10@200网片。并在后背砌筑厚度为2m,高度为5.4m,长14m的浆砌片石以确保后背的稳定,满足框架顶力的要求.其施工做法为：1）根据设计图纸参数，准确进行框架桥桥体精确定位、定向，沿顶进方向向外延伸设置中线方向及高程控制桩。2）根据桥身顶进节的长度确定工作坑的长度等于顶进节长度+液压系统安装尺寸+5m7长顶进滑道，在工作坑的远端利用自然地形挖出顶进挡背片石体外轮廓基坑，砌筑2*14*5.4mM10浆砌片石顶背体与后部土体共同承受顶力。工作坑、滑道采用20cm厚C20钢筋混凝土现浇制作，滑道设置2‰的抬头坡及导向支墩，为防止滑道随桥身一起滑动，滑道底部设置间距5m，0.5*0.7m深的抗滑锚梁，滑道配筋为双层双向ф6@200，锚梁配筋上下各6Φ16，2N16，ф8@150。混凝土表面在终凝前分三次整平、压光，以减小顶进启动和滑行过程摩阻力。5.2.5顶进节框架预制由于顶进法施工人工作业多，工作量大，施工周期长，为减少施工对既有线运营的影响，缩短工期，桥身顶进施工方法仅用于框架桥的中间节，故预制框构仅有桥身框架的顶进节。其施工流程为：绑扎底板钢筋→浇注底板混凝土→养护→绑扎侧墙钢筋→支墙模→浇筑侧墙混凝土（两次）→支顶板模板→浇筑顶板混凝土→养护→拆模→安装钢刃脚→制作桥身防水层1）精确测放框架桥身轴线、边线、控制线，在做好的工作坑（滑板平台）上均匀涂抹一层废机油调制的滑石粉膏，然后平铺一层塑料薄膜作为预制框构与工作坑的隔离措施，以减小启动摩阻力。2）按照常规现浇施工做法进行框架桥身的现场预制，框架桥身的制作按底板、墙身、顶板依次分别进行。其中，墙身由于净高较高及顶板筋锚固等原因，分两次浇注。底板顶进端为保证传力方向、效率和千斤顶安放，附加浇注底板附加段，附加段钢筋按构造要求配筋，采用双向Φ12@200。底板与顶镐接触的位置设置10~12mm厚40cm宽的通长预埋钢板，以确保传力均匀和防止底板结构局部受压破坏。3）为利于顶进作业的顺利进行，框架桥身预制时应把顶进施工的各项技术措施完善预留到位，具体措施有:顶进节框架前端沿框架外轮廓面预埋@2m、I45#工字钢（预埋深度1m）以焊接安装20mm厚钢板刃脚，顶进节框架底板前端1m范围设10~15cm高的船头坡。以防止框身前端“扎头”，DIVK1668+975公路桥的顶进节间为防止桥身节间“错牙”产生，预留安装钢搭桦拉结螺栓（或预埋20mm厚钢板，之后焊接连接），保证顶进施工质量。5.2.6安装钢刃脚钢刃脚采用20mm厚钢板焊接制作，侧面形状为倒梯形，俯角按22°左右考虑。刃脚长度：上刃脚取3.5（5）m，下刃脚取0.5m，预埋工字钢间设[15#槽钢撑杆以增加刚度，刃脚前端设置格状钢板肋切土格室，竖向分为3（5）格，水平向分为3格，计9（15）个独立取土单元，每层格室外侧设置带防护栏杆的挖土操作平台（焊接型钢支架上铺脚手板）平台外侧设置运土溜槽和上人工作梯。刃脚安装完毕，根据选定的千斤顶的工作行程，在刃脚前端侧壁上做好行程标记，一般为40cm左右，以利于观测顶进及判8断方向偏差。5.2.7液压顶进系统安装根据前面桥身顶进最大采用YQ320型千斤顶,顶程20cm,利用公式nkPi≥P计算出千斤顶的总台数,(K为顶力利用系数,一般取0.7,Pi为单个千斤顶的设计顶力)得需要布置台千斤顶,另考虑备用5台,共计台。5.2.8桥身顶进（顶进并记录各项数据、挖土、高程中线纠