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胶黄线某桥梁线路加固方案
2011-10-20 来源:筑龙网
1.工程概况

    本立交桥工程中心里程以青岛经济技术开发区35号区划公路中心线与铁路中心线交叉点为准,铁路里程为K31+886.9。框架桥为6-16-6m,框架桥预制设在上行线侧。

    线路情况:两股道线间距4.60m,为曲线地段,框架桥中心线与铁路既有线法线夹角为28ºXX′00″。

    2.总体施工方案

    本工程施工,行车密度大,且框架桥跨度大,本桥线路加固方案为:采用三组I50b工字钢纵梁拼接、H428×407型钢横抬梁改进型结合加固,挖孔桩和搭设枕木垛作为纵挑横抬梁的支点,同时对线路进行3-5-3式吊轨梁加固。

    2.1挖孔桩施工

    为防止顶进时框架桥扰动两侧路基土,造成路基土坍塌影响行车安全,在线路两侧距钢轨中心线4.0m处,沿线路方向分别设置两根Φ1.25m的挖孔桩,在框架桥和挖孔桩的顶部设3根H428×407纵梁延伸到框架桥两侧路基,纵梁末端打牢枕木垛,横抬梁放在纵梁上,从而保证顶进过程中对桥两侧路基土的扰动不影响行车安全。挖孔桩成孔采用边挖边防护的方式确保施工安全。挖孔桩施工前,在影响线路安全范围内,采用横抬梁加固线路并对线路进行吊轨(3-5-3式P50轨)加固。在靠近线路侧的建筑限界外设置防护网,防止人员及机具侵限,影响行车安全。具体施工方案如下:

    (1)线路加固:慢行申请行车速度按照45km/h。线路加固利用天窗点封锁线路施工。与工务段、电务段、铁通公司等设备管理单位签订施工安全配合协议,尤其要弄清光、电缆的位置,提前迁移到安全位置处。线路加固时,采用滑车拖动工字钢和H型钢,均在接触网的安全范围外施工,故不必申请接触网停电。

    (2)放线、定桩位及高程:依据测量控制网资料和桩位平面布置图,测定桩位方格控制网和高程基准点,确定好桩位中心,以桩位中心为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周,撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线,桩位线定好后,经监理复查合格后方可开挖。

    (3)架设垂直运输手摇绞车吊桶、活动盖板、水泵、通风机等:第一节桩孔成孔后,着手在桩孔口上架设垂直运输架,安装手摇绞车。 安装手摇绞车时,尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合,以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心,桩口上设围护栏,当桩孔深大于10m时,应向井下通风,加强空气对流,必要时输送氧气,防止有毒气体危害。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况,互相呼应,桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时,应掩盖好安全盖板,防止杂物掉下伤人,吊运土时,再打开安全盖板。

    (4)开挖桩孔土方:开挖桩孔应从上到下逐层开挖,先挖中间部分的土方,然后向周边扩挖,有效控制桩孔的截面尺寸,每节的开挖高度应根据土质而定,并不得大于1.0m。挖出的土要及时运出,不得在孔口2米内就地摊放,也不得摊放在路基上,影响线路安全。

    (5)支护壁模板、放附加钢筋:护壁模板采用钢模板或者木模板,拆上节支下节重复周转使用,模板之间用卡具、扣件连接,也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的,用槽钢或者角钢制作的钢圈作为内支撑,顶紧模板,防止模板因受张力而变形,不设水平支撑,以方便操作,第一节护壁应高出地面150~200mm,护壁厚度比下面护壁厚度增加100~150mm,便于挡土、挡水,桩位轴线和高程均应标定第一节护壁上口。

    (6)浇筑护壁砼:护壁模板支好后应立即浇注护壁砼,人工浇筑捣实,砼强度达到1.2MPa方可拆模,护壁砼应根据气候条件,一般情况下浇灌完毕须经24h后方可拆模。

    首节护壁,应将护壁顶面找平压光,并及时将控制核心线抄在护壁顶面,并将标高抄测于护壁内侧用红三角标识。每节以十字线对中,吊线锤作中心控制,用半径尺竿检查孔壁的垂直平整度,随之进行修整,用基准点测量孔深。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足要求。下节模板的上口要留出高度为100mm的砼浇筑口,砼用吊桶运送,人工浇筑,人工插捣密实。在护壁施工过程中,如发现上节护壁有下坠迹象时,应采取横向支撑措施。

    (7)降水措施:挖集水坑用潜水泵直接在挖桩孔内带泵作业,排除积水。考虑施工人员安全,每个泵都安装漏电保护器,如有异常自动跳闸。施工时地面排水要远离施工场地,防止水倒流入孔,已挖基孔四周应设阻水坝,防止雨水灌入基孔。

    (8)逐层往下循环作业:将桩孔挖至规定深度,检查土质情况,桩底应支承在满足要求的持力层上。成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收,合格后做好施工记录。

    (9)吊放钢筋笼:钢筋笼按设计制作、运输、吊装,应防止扭转变形,根据规定加焊内固定筋,钢筋笼放入前,应绑好砂浆垫块,吊放钢筋笼时,要对准孔位,直吊扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁,钢筋笼安放就位后,应立即固定。

    (10)浇筑桩身砼:清除孔底积水,用溜槽向孔底浇筑砼,当高度超过2m时,应用串筒,串筒末端离孔底高度不大于2m,浇筑砼时应连续进行,分层浇捣密实,每层浇捣厚度不得超过0.5m,为保证桩底混凝土密实,混凝土灌注高度达到800mm时,应由专人下井振捣,振捣时先振捣桩周,然后振捣桩中心,砼浇筑12h后进行养护。

    2.2线路准备

    a、慢行申请行车速度按照45km/h;

    b、线路加固利用天窗点封锁线路施工;

    c、与工务段、电务段、铁通公司等设备管理单位签订施工安全配合协议,尤其要弄清光、电缆的位置,提前迁移到安全位置处,为顶进挖土做好各项准备工作。施工要点,在天窗点内进行线路加固。线路加固时,采用滑车拖动工字钢和H型钢,均在接触网的安全范围外施工,故不必申请接触网停电。

    2.3横抬梁及吊轨的安装

    a、严格按照施工规范要求进行横抬梁作业,横梁采用高强螺栓将两根H428×407型钢锚在一起,长度L=22000mm,纵梁采用I50b工字钢,纵向联接板联接起来组成60m长纵梁。横梁间距为1.20米,纵梁两端支座必须在框架桥两侧9米以外,纵横梁支座搭枕木垛,枕木垛要置于原状土上,土质不好的情况下要砌筑浆砌片石作为枕木垛的基础。

    b、吊轨梁采用P50轨,组合方式采用3-5-3型,吊轨长度60m,沿顶进方向平均分布,两端必须伸出框架桥以外各9m。

    c、为了减少线路恒载自重,将砼轨枕全部抽换成2.8m木枕,并在轨底增设橡胶垫板,防止连接零件超出线路轨面和漏电,枕木与吊轨采用扣盘及U型螺栓联结,并用木梭头固定。U型螺栓采用φ22圆钢,加弹簧垫圈并配双帽,挖土时必须在横梁下打紧斜木。

    d、穿横梁时,应将横梁上部用绝缘材料裹住,防止联电。为了保证整个结构的整体性,增加横向刚度,防止出现横梁扭曲现象,线路两侧均采用I50B工字钢作为纵梁, 纵横梁采用钢扣板、U型螺栓和螺帽联结,钢扣板宽度为100mm,厚为20mm,U型螺栓采用φ22圆钢,加弹簧垫圈并配双帽。同时纵梁工字钢搭接长度不小于1.5 m,其两侧伸出横梁外不小于1.0 m,并用枕木垛支撑牢固,并不得侵入限界。

    e、施工时,工具、撬棍等导体不得同时接触两根钢轨,以防联电,应随时检查扣轨及横梁和基本轨之间不得掉落导电体,防止联电。

    f、枕木垛及吊轨梁的构件架设,各部尺寸均不得侵入限界。采用吊轨梁与横抬梁相结合的方法加固线路进行顶进。

    g、框架上每个横抬梁均采用小滑车支撑,保证顶进过程中打掉其它枕木垛时线路的高低不会发生变化。小滑车与框架桥之间垫1cm厚钢板,并涂油减少滑轮与钢板的摩擦力。线路加固示意图见附图。

    2.4 线路控制

    轨距控制:因抽换轨枕,在砼枕抽换完毕,木枕打道钉时要采用轨道尺控制轨距,必要时采用轨距杆联结,确保轨距符合要求。

    线路的横向控制:将钢轨固定在木枕上,木枕采用3-5-3吊轨连结为一个整体,并和纵、横抬梁连为一体。并在既有线外的横梁前端打入钢轨桩固定横梁,打入深度4m,按照5根/米布置。

    通过以上措施,纵梁、横梁、线路和钢轨桩形成一个整体结构,确保线路不发生横移。

    框架桥预制时前端预埋钢筋,顶进时将预埋钢筋与倒链焊接固定,当监控发现线路向顶进方向移动时,立即使用倒链纠正线路偏移。

    2.5顶进

    2.5.1施工工艺

    详见附图《顶进施工作业流程计划图》。

    2.5.2顶进施工方案

    2.5.2.1 顶力计算

    根据顶力计算经验公式:P=K×N=1.2×(1130.1+1145.5/2)×2.50=5108.5t

    设计最大顶力为5700t,取两者大值,故框架最大顶力为5700t。

    2.5.2.2 顶进设备

    1 顶镐配备

    N=Pmas/T*£

    式中:N-需用千斤顶台数,Pmas-计算最大顶力,T-千斤顶的额定顶力

    £-千斤顶的功率系数,按0.70计算

    代入公式:N=5700/(320×0.7)=26台

    确定采用320T千斤顶26台,2台备用,总计配置28台。

    2顶镐布置方式

    按顶进方向以箱体中心线适当向箱体后端钝角侧偏心布置,并在顶进中适当调整,以保证箱体顶进方向不变。

    1.5.2.3传力设备

    ①顶程40m。

    ②配备顶铁:顶铁用钢板和旧钢轨焊接制作,长度规格分为10/20/50、100/200/400cm,每种规格按顶镐数量配备,另备若干1/2/3cm厚的补空铁垫板,以填充顶铁间的空隙,减少空顶。

    ③顶铁稳定措施

    顶铁每隔3~6米加设一道横梁,横梁用钢板和H型钢焊接而成,将顶力均匀传给各个顶铁,可以有效防止单个顶铁受力偏心而鼓出来。顶铁的安设更换使用16T吊车,人工配合。

    采用浆砌片石填满后背梁与工作坑的后边坡间的空隙。

    2.5.2.4顶进设备安装及调试

    a、设备安装:安装前须对液压系统的各部件进行单体试验,确认合格后方可安装使用。设备安装完毕后,要对液压系统的高压油泵、油箱、管路、顶镐及各种配套辅助设备进行认真的检查调试,使其能够正常运转,同时对传力设备的顶镐横梁等也要认真检查,以保证正常顶进。

    b、试顶:在确保顶进准备无误后,即可试顶,起动时要有专人观察滑板、后背梁情况,如果出现后背梁与滑板连接处开裂现象,应立即停止并采取加固措施。

    2.5.2.5箱身挖土、顶进作业

    a、开挖顶进:

    现场防护员与驻站人员互相联系,利用列车通过间隙顶进和挖土。出土采用P220或P260挖掘机挖土,0.3m3小挖掘机辅以人工清基,自卸汽车外运,严禁超挖乱挖,每次开挖进尺0.30米。正面开挖坡度应控制在1:1之内,两侧视土质情况欠挖5cm,吃土顶进。设挡土刃角(详细见设计院设计图《QYS2003-69-Q1通》),防止路基塌方。列车通过前要打紧框架顶与横抬梁间的斜木,停止挖土,人员离开工作面2米以外,严禁继续掏挖土。

    如发现机械设备有故障,不能顶进时,应立即停止挖土,并做好防护措施。

    在后背一定距离设置观测站,设经纬仪和水准仪各一台,及时观测箱身的轴线和标高。

    挖土和顶进利用列车通过间隙进行,挖土必须与顶进紧密结合,每顶一镐,测量一次,并做好记录,随时根据箱身顶进的偏差情况改进挖土方法,调整千斤顶布置。为减少墙侧土压力及便于纠偏,将要调方向侧超挖5-10cm;顶进就位时允许轴线偏差≯20cm,标高上、下偏差为顶程的1%以内,但偏高≯15cm,偏低≯20cm。

    顶进期间执行昼夜三班倒,不间断快速施工,决不允许中间停顿。每挖一个顶程的土,紧跟着顶进箱身,不可间断,防止箱身阻力增大。如由于某种原因迫使顶进暂停时,亦要间续地顶动箱身,防止箱身阻力增大。

    b、纠偏及防止“扎头”、“抬头”措施:

    ①、框架预制时严格控制中线位置。

    ②、顶进前在框架顶板端头设置方向观测点,在框架边墙内侧两端设置高程观测点,顶进过程中每镐一测,随时掌握偏差情况,及时调整。

    ③、为防止中线偏差,应随时观测,挖土时严禁超挖,保证两侧吃土5cm左右顶进。如中线偏移,应在偏移方向对侧适当多挖土,使吃土程度不同,产生扭矩逐镐纠正,或适当修正顶镐施力位置,也可利用增减单侧顶镐数量进行纠正。

    ④、为防止框架“扎头”,挖土时适当浅挖,使框架桥压土前进,或在桥下铺垫预制混凝土块等硬物,纠正和减少扎头。顶进过程中,应尽量保持挖土均匀,如出现“抬头”,可适当深挖底板前端土,使框架底板前端不吃土顶进,纠正和减少“抬头”,但深挖量不可过大,以免框架突然“扎头”。

    顶进施工工艺见附图。

    3. 劳动力、机械设备和材料投入计划

    3.1劳动力投入计划及保证措施

    3.1.1劳动力投入计划

    本工程计划投入总劳动力3400工日,其中线路加固700工日、顶进作业及挖土1900工日,其他800工日,计划有效作业日78天,日均参工44人,劳动力密集,强度较大,要做好精心施工,合理安排。

    按照拟定的施工队,线路加固顶进队参工人数80人,顶进作业及挖土参工人数60人,其他零星用工20人。施工中视施工进度实况进行动态调整,确保工期按时完成。

    3.1.2劳动力保证措施

    本工程计划劳动力总量较大,工期较短,,耗用劳动力与高峰期亦不同,要配备足够的劳动力,尤其是专业技工要保证, 普通劳动力缺口可以雇佣当地劳动力解决。

    3.2主要施工机械及技术装备投入计划及保证措施

    3.2.1主要施工机械及技术装备投入计划

    根据施组进度计划安排,施工方法及高峰期日均作业量,合理匹配相应的施工机械,进场时视机械情况考虑20%的富余量,确保正常作业台数,施工过程中视进度实况进行动态调整。详见下表《拟投入本工程的主要机械设备表》
    拟投入本工程的主要机械设备表
   
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
挖掘机
1M3/0.3M3
2/1
2
装载机
ZL50
1
3
自卸汽车
16T
20
4
汽车
五十铃1.25T
1
5
发电机
150KW/75KW
1/1
6
吊车
16T/25T
1/1
7
抽水泵
三相
4
8
电焊机
AX500
2
9
钢筋加工机械
 
1
10
木工加工机械
 
1
11
经纬仪
J2
1
12
水准仪
S2
1
13
震动器
插入式/平板
4/2
14
高压泵站
1-30
2
15
顶镐
320T
28
16
钢轨
P43
30
17
H型钢(16m)
428×407
100
18
I50b工字钢
16m
16
19
油压千斤顶
50T
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