1穿越铁路框架涵施工方案1.1.1穿越铁路框架涵工程(1)对既有铁路进行线路加固采用D24便梁加固,支撑桩采用φ125cm挖孔桩。
(2)框架涵主体采用现场平整场地做滑板,整体钢模板现浇法施工预制。
(3)框架涵主体就位,分三节顶进,其中右侧中继法顶进施工。
1.2主要工程施工方法1.2.1线路加固1.2.1.1挖孔桩施工1.2.1.1.1施工准备①挖孔桩施工前要精确测定桩位,平整场地,做好防护设施。
②安装井架。
根据施工需要,为便于出碴,在开始挖井时采用扒杆,开挖较深时在井口设置1台3t卷扬机作为提升设备。
③配备齐全所需的机具、器材、照明及人员上下设施。
1.2.1.1.2桩身开挖桩施工时,都是利用列车间隙时间24小时昼夜施工,夜间施工做好照明设施,列车通过工地时严禁施工,且丼下人员必须撤离现场。
①井口部分。
根据桩身井口段土质情况将井口挖至1m深时,立模灌筑第一节混凝土护壁。
此节护壁在井口0.5m高度范围内壁厚20cm,以下为10cm。
顶面要平整,并高出原地面20cm,用来防止下节井壁开挖时井口沉陷以及防止土、石杂物滚入孔内伤人。
②桩井掘进。
采取边挖边护的方法,每节开挖深度视地质情况确定。
每次井壁开挖及衬砌立模,均要从井口吊线测量,以防止超挖欠挖及护壁偏斜。
每挖深0.5m~1.0m 后,沿井壁立模灌注一节混凝土护壁,形成框架。
③出碴。
井内采用人工装碴,使用卷扬机及吊桶做提升设备,井上设专人指挥,将吊桶直接提升到井口,卸入车中运出。
④护壁支撑。
为保证桩井开挖的施工安全采用钢护筒护壁。
⑤安全设施。
桩身开挖必须严格遵守《建筑安装工人安全技术操作规程》,井下石方开挖采用空压机风镐掘进,严禁爆破,各工序必须有安全员职守。
⑥施工时井口四周必须设防护栅栏,各种材料及施工器材距井口有一定距离,以防落入井内伤人。
⑦挖孔工人必须配戴安全帽、安全绳,必要时搭设掩体。
提升设备要经常检查,挖孔工作暂停,孔口必须罩盖。
为解决施工人员上下井,井深2m以内设扶梯,井深2m发下设带安全卡的吊笼。
开挖后必须及时灌注护壁。
⑧作业时电器部位一定要有接地装置,防止漏电。
井下照明必须使用安全电压。
⑨孔中防毒措施。
地下特殊土层中往往含有CO2、SO2、H2S或其他有毒气体,故每次下孔前,必须对桩孔内气体进行抽样检测(可用快速检测管),发现有毒气体含量超过允许值时,应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度卫生标准,并采用足够的安全卫生防范措施,如设置专门设备向孔内通风换气,通风量不少于25L/S,以防止急性中毒事故发生。
⑩人工挖孔桩在开挖时,如果遇到细砂、粉砂层地质时,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时发生井漏,造成质量和安全事故。
因此要采取有效可靠的措施。
在流砂情况较轻时,可缩短挖孔层深,正常的1米左右一段改为0.3~0.5米,并随挖随检随护壁;在流砂情况较严重时,常用下钢护筒的方法,钢护筒同钢模板相似,以孔外径为直径,可分为4~6段圆弧。
在遇到淤泥质等软弱土层时,一般可用木板模板支档,同时缩短开挖深度,并及时验收浇筑混凝土护壁。
1.2.1.1.3灌注桩身混凝土①桩身材料:严格按设计混凝土标号控制好配合比,混凝土原材料要符合技术规范要求。
钢筋直径、间距、接头等均要符合《铁路桥涵施工规范》的要求。
②灌注前准备工作清孔:一是凿除护壁突出的部位,防止侵入钢筋骨架范围。
二是用带压水冲洗护壁,清除护壁上的杂物。
确定灌注方法:当井孔渗水量较小时,采用普通砼直接灌注法。
当井孔渗水量较大时,采用水下砼灌注法。
③钢筋骨架制作安装为了不影响线接触网安全和列车运营,现场根据实际情况按设计尺寸按制作,人工吊装就位,在桩孔中焊接。
在骨架上端根据骨架长度、直径大小,均匀设置吊环或固定杆,在外侧设置控制保护层厚度的耳环,人工用绳索缓慢吊装就位。
骨架就位后要与护壁上的铁蹬或预埋铁件焊接牢固,防止灌注混凝土过程中骨架上升。
④灌注混凝土采用搅拌机现场搅拌或用商品砼泵送,灌注速度要尽可能加快,使用振捣器人工捣实,混凝土一次连续灌注完毕。
1.2.1.2线路加固为保证顶进时铁路线路的绝对安全和列车正常运行,在顶进施工前必须对线路加固。
钢便梁加固实例图5.3-1图。
本工程施工时既有线线路采用D24型施工便梁加固,须带土顶进,施工便梁支座采用D=125cm的钢筋混凝土挖孔桩,桩底位于基底以下1.5m,为保证挖孔桩支座自身稳定,在该桩桩后及桩侧向各设置一处同孔径挖孔桩,并以两根一束P50轨与该支座挖孔桩(焊)拉接(挖孔桩上预埋钢板)。
图5.3-1 钢便梁加固实例图1.2.1.3D型便梁安装施工当支墩砼达到强度后,可进行D型便梁施工。
工艺流程图5.3-2图。
1.2.1.3.1D型梁卸车采用轨道车卸梁;先在架设位置或其前后适当距离,作为卸梁、存梁场地,按《技规》要求请点、防护,保证足够的卸车时间,每次卸两片梁,两个小时内完成,卸梁前在线路侧搭设枕木垛。
轨道车到指定的卸车地地点时,先用枕木将轨道车的前中后塞紧,避免不对称卸梁时轨道车倾覆。
1.2.1.3.2D型梁安装D型梁纵梁就位后,采用封锁线路的办法,安装横梁。
首先用千斤顶将一侧的纵梁升高20~30cm,隔六根抽一根原有旧枕,塞入横梁,若横梁位置不够,可将邻近旧枕松开(不取),作适当调整,只需抽出4~5根旧枕,然后调整旧枕间距,即可将所有横梁安装到位。
塞入横梁过程中,应将轨底作好绝缘,防止造成信号电路短路,并捣固道床。
横梁一端可以先和就位的纵梁联结,装上牛腿及联结板和定位角钢,但不能上紧螺栓,横梁全部插入后,将升高的另一侧纵梁落。
至设计位置,与横梁联结,装上牛腿,联结板和定位角钢,所有眼孔均应上满螺栓和弹簧垫圈,待全桥组装齐全后,上紧全部螺栓。
5.3-2 D 型便梁施工工艺流程图横梁安装完毕后,即可安装钢轨扣件SBK01,以保持轨距。
在设支垫时,应注意控制标高,使横梁顶距轨底有10~20mm 的空隙,以便塞绝缘胶垫,更重要的是,才能使钢轨扣件的齿咬合,不至移动,起到控制轨距的作用。
但在厂家的配件中,没有扣铁与钢轨间的绝缘配件,可采用线路上的绝缘缓冲垫片或弹条Ⅰ扣件的尼龙挡板座替代,或用高强度的橡胶代替也可,以保证绝缘。
待轨底挖空50~60cm 高后,即刻逐根装上斜杆S6,以增强D 型梁的刚性。
1.2.1.3.3施工中的检查、养护施工过程中每天都要有专人进行检查和养护,检查支垫有无下沉、变形、裂纹,横梁与轨底的绝缘垫,钢轨扣件有无松动、脱落,螺栓有无松动、裂纹,D 型梁纵梁是否移位等,每过一趟车,线路工都要检查线路的技术状况,若有异常应即时处理或报告。
编、审批实施方案 签订安全、配合协议 保护电、光缆管线 开挖支墩 安装—侧纵梁 穿放横梁 绝缘防护 安装另一侧纵梁 纵横梁连接接 安装钢轨扣件 掏空枕底道碴 安装斜杆 拆除D 型梁开 挖 涵洞施工 恢复道床及线路每隔七天对螺栓上一次油,以防锈蚀,造成拆除困难。
检查情况应做成记录以便查询和整理。
1.2.2框架涵顶进施工工艺和方法1.2.2.1施工工艺流程框架涵顶进施工工艺流程见图5.3-3框架涵顶进施工工艺流程图。
1.2.2.2顶进施工方法首先在线路路基的一侧设置工作坑,修筑滑板,在滑板顶面上铺设隔离层,预制钢筋混凝土箱身,在箱身尾部修筑后背,以抗衡顶进力。
安装顶进设备,架空加固线路,将行车线路基挖空至设计标高,并超挖出滑板厚度,将底滑板延长至框架箱涵定位处。
开始顶进,直至全部就位为止。
1.2.2.3工作坑开挖首先对既有线路基进行加固和防护,在顶进范围以外布设钢轨桩,做好防排水,对路基边坡用浆砌片石护坡。
工作坑挖到标高后,铺设C20钢筋混凝土滑板(若地质不好,在滑板下铺设一定厚度的混凝土垫层),厚20cm,每2.70m左右设一道C20钢筋混凝土地锚梁,两侧设C20钢筋混凝土导向支墩,钢筋网采用Φ8@20×20布在顶面下5cm处,滑板中心线与框架箱体中心线一致。
工作坑四周布设降水井点。
工作坑滑板尺寸按下式确定:滑板长度=框架底板长度+顶镐长度+横梁厚度+后背地梁厚度+0.3m。
滑板宽度=框架底板宽度+2×方向支墩宽度+0.2m。
严格控制滑板顶面平整度,采用方格网控制高程法,即在灌注底板混凝土时,用Φ16钢筋头埋入混凝土内,分成2.5m方格网,控制高程,按点抹平混凝土表面,使其平整度达到2m范围内小于5mm。
为消除框架启动后与进入路基前空顶阶段的方向偏差,在底板两侧设方向墩。
方向墩采用钢筋混凝土结构,与底板同时灌注,间隔3m,断面尺寸0.3×0.4m,伸入底板0.5~0.8m,与框架间留5~10cm空隙,以便导向。
若地质软弱,为便于控制箱体顶进高程,经设计单位同意,将滑板做成与设计纵坡相反的倒坡,坡度按0.5‰~1‰设置。
图5.3-3 顶进施工工艺流程图1.2.2.4润滑隔离层为了防止滑板与预制框架底板相互粘连,减少首次启动顶力,在滑板顶面铺设润滑隔离层。
其做法为:在滑板顶面干燥后,先浇一层柴油,后浇一层石蜡油,厚3mm ,浇洒时,在滑板方向每米挂一道铁丝,作为石蜡油厚度的浇洒标准,每浇完一格,用木板刮平,铁丝拆除后的槽痕,用喷灯烤熔整平。
石蜡油凝固后,撒一层0.2~1.0mm 厚的滑石粉,铺一层塑料薄膜,塑料薄膜接缝处压茬0.2m ,茬口朝路基方向。
1.2.2.5箱身预制及安设刃脚准确测量定位,使滑板中心线、预制框架中心线重合。
框架箱体顶进部分在滑板润滑隔离层上预制,顶部设防水层,外表进行润滑处理,以减少顶进阻力。
刃脚主要起导向和对施工人员起安全保护作用,安装时必须严格要求,不能出现向上或向下的倾角,防止顶进时出现高程偏差。
框架桥箱身预制方法详见5.3.3框架桥现浇施工。
注意事项:就 位拆除顶进设备模板、钢筋加工基坑降、防、排水 观测、纠偏 挖土、运土 施工准备开挖工作坑修筑滑板并铺设隔离层预制框架修筑后背安装顶进设备设备调试、试顶顶 进刃脚补长补 底 板整修、恢复线路验收 线路加固 安全教育、组织机构 安全检查为减少顶进阻力,模板支立直顺平整,混凝土不得出现鼓肚、错茬现象。
清除钢筋的油污及石蜡,焊接底板钢筋时,防止烧坏塑料薄膜隔离层。
灌注框架混凝土分两阶段施工,先灌注框架底板,当混凝土强度达到设计强度的50%后,再绑扎上部钢筋,灌注上部钢筋混凝土。
预制时,框架前端做成船头坡,以便将高出箱底的土壤压入箱底,增加承载力,防止扎头。
减少顶进阻力的方法:施工润滑层:具体办法见上述。
钢板脱壳法:框架预制完成后,在框架顶喷一层机油石蜡,形成隔离层。
然后在其上顺框架顶进方向间隔铺设钢板条,钢板的前端与框架的前端用螺栓连在一起,螺母在框架内侧,解除联接时,只需卸下螺母,把螺杆顶到路基土体内,顶进后脱离。
钢板尾部焊铁环,以便完工后抽出。