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膠黃線某橋梁線路加固方案

2011-10-20　來源：筑龍網

1．工程概況

    本立交橋工程中心里程以青島經濟技術開發(fā)區(qū)35號區(qū)劃公路中心線與鐵路中心線交叉點為準，鐵路里程為K31+886.9。框架橋為6-16-6m，框架橋預制設在上行線側。

    線路情況：兩股道線間距4.60m，為曲線地段，框架橋中心線與鐵路既有線法線夾角為28ºXX′00″。

    2．總體施工方案

    本工程施工，行車密度大，且框架橋跨度大，本橋線路加固方案為：采用三組I50b工字鋼縱梁拼接、H428×407型鋼橫抬梁改進型結合加固，挖孔樁和搭設枕木垛作為縱挑橫抬梁的支點，同時對線路進行3-5-3式吊軌梁加固。

    2.1挖孔樁施工

    為防止頂進時框架橋擾動兩側路基土，造成路基土坍塌影響行車安全，在線路兩側距鋼軌中心線4.0m處，沿線路方向分別設置兩根Φ1.25m的挖孔樁，在框架橋和挖孔樁的頂部設3根H428×407縱梁延伸到框架橋兩側路基，縱梁末端打牢枕木垛，橫抬梁放在縱梁上，從而保證頂進過程中對橋兩側路基土的擾動不影響行車安全。挖孔樁成孔采用邊挖邊防護的方式確保施工安全。挖孔樁施工前，在影響線路安全范圍內，采用橫抬梁加固線路并對線路進行吊軌（3-5-3式P50軌）加固。在靠近線路側的建筑限界外設置防護網，防止人員及機具侵限，影響行車安全。具體施工方案如下：

    （1）線路加固：慢行申請行車速度按照45km/h。線路加固利用天窗點封鎖線路施工。與工務段、電務段、鐵通公司等設備管理單位簽訂施工安全配合協(xié)議，尤其要弄清光、電纜的位置，提前遷移到安全位置處。線路加固時，采用滑車拖動工字鋼和H型鋼，均在接觸網的安全范圍外施工，故不必申請接觸網停電。

    （2）放線、定樁位及高程：依據(jù)測量控制網資料和樁位平面布置圖，測定樁位方格控制網和高程基準點，確定好樁位中心，以樁位中心為圓心，以樁身半徑加護壁厚度為半徑畫出上部圓周，撒石灰線作為樁孔開挖尺寸線，樁位線定好后，經監(jiān)理復查合格后方可開挖。

    （3）架設垂直運輸手搖絞車吊桶、活動蓋板、水泵、通風機等：第一節(jié)樁孔成孔后，著手在樁孔口上架設垂直運輸架，安裝手搖絞車。 安裝手搖絞車時，盡量使吊桶鋼絲繩中心與樁孔中心重合，以便挖土時能直觀控制樁位中心和支模中心，樁口上設圍護欄，當樁孔深大于10m時，應向井下通風，加強空氣對流，必要時輸送氧氣，防止有毒氣體危害。樁孔上人員密切觀察樁孔下人員情況，互相呼應，樁口安裝水平推移的活動蓋板。當樁孔內有人挖土時，應掩蓋好安全蓋板，防止雜物掉下傷人，吊運土時，再打開安全蓋板。

    （4）開挖樁孔土方：開挖樁孔應從上到下逐層開挖，先挖中間部分的土方，然后向周邊擴挖，有效控制樁孔的截面尺寸，每節(jié)的開挖高度應根據(jù)土質而定，并不得大于1.0m。挖出的土要及時運出，不得在孔口2米內就地攤放，也不得攤放在路基上，影響線路安全。

    （5）支護壁模板、放附加鋼筋：護壁模板采用鋼模板或者木模板，拆上節(jié)支下節(jié)重復周轉使用，模板之間用卡具、扣件連接，也可以在每節(jié)模板的上下端各設一道圓弧形的，用槽鋼或者角鋼制作的鋼圈作為內支撐，頂緊模板，防止模板因受張力而變形，不設水平支撐，以方便操作，第一節(jié)護壁應高出地面150~200mm，護壁厚度比下面護壁厚度增加100～150mm，便于擋土、擋水，樁位軸線和高程均應標定第一節(jié)護壁上口。

    （6）澆筑護壁砼：護壁模板支好后應立即澆注護壁砼，人工澆筑搗實，砼強度達到1.2MPa方可拆模，護壁砼應根據(jù)氣候條件，一般情況下澆灌完畢須經24h后方可拆模。

    首節(jié)護壁，應將護壁頂面找平壓光，并及時將控制核心線抄在護壁頂面，并將標高抄測于護壁內側用紅三角標識。每節(jié)以十字線對中，吊線錘作中心控制，用半徑尺竿檢查孔壁的垂直平整度，隨之進行修整,用基準點測量孔深。保證樁孔軸線位置、標高、截面尺寸滿足要求。下節(jié)模板的上口要留出高度為100mm的砼澆筑口，砼用吊桶運送，人工澆筑，人工插搗密實。在護壁施工過程中，如發(fā)現(xiàn)上節(jié)護壁有下墜跡象時，應采取橫向支撐措施。

    （7）降水措施:挖集水坑用潛水泵直接在挖樁孔內帶泵作業(yè)，排除積水。考慮施工人員安全，每個泵都安裝漏電保護器，如有異常自動跳閘。施工時地面排水要遠離施工場地，防止水倒流入孔，已挖基孔四周應設阻水壩，防止雨水灌入基孔。

    （8）逐層往下循環(huán)作業(yè)：將樁孔挖至規(guī)定深度，檢查土質情況，樁底應支承在滿足要求的持力層上。成孔后必須對樁身直徑、孔底標高、樁位中心線、井壁垂直度等報監(jiān)理驗收，合格后做好施工記錄。

    （9）吊放鋼筋籠：鋼筋籠按設計制作、運輸、吊裝，應防止扭轉變形，根據(jù)規(guī)定加焊內固定筋，鋼筋籠放入前，應綁好砂漿墊塊，吊放鋼筋籠時，要對準孔位，直吊扶穩(wěn)，緩慢下沉，避免碰撞孔壁，鋼筋籠安放就位后，應立即固定。

    （10）澆筑樁身砼：清除孔底積水，用溜槽向孔底澆筑砼，當高度超過2m時，應用串筒，串筒末端離孔底高度不大于2m，澆筑砼時應連續(xù)進行，分層澆搗密實，每層澆搗厚度不得超過0.5m，為保證樁底混凝土密實，混凝土灌注高度達到800mm時，應由專人下井振搗，振搗時先振搗樁周，然后振搗樁中心，砼澆筑12h后進行養(yǎng)護。

    2.2線路準備

    a、慢行申請行車速度按照45km/h；

    b、線路加固利用天窗點封鎖線路施工；

    c、與工務段、電務段、鐵通公司等設備管理單位簽訂施工安全配合協(xié)議，尤其要弄清光、電纜的位置，提前遷移到安全位置處，為頂進挖土做好各項準備工作。施工要點，在天窗點內進行線路加固。線路加固時，采用滑車拖動工字鋼和H型鋼，均在接觸網的安全范圍外施工，故不必申請接觸網停電。

    2.3橫抬梁及吊軌的安裝

    a、嚴格按照施工規(guī)范要求進行橫抬梁作業(yè)，橫梁采用高強螺栓將兩根H428×407型鋼錨在一起，長度L=22000mm，縱梁采用I50b工字鋼，縱向聯(lián)接板聯(lián)接起來組成60m長縱梁。橫梁間距為1.20米，縱梁兩端支座必須在框架橋兩側9米以外，縱橫梁支座搭枕木垛，枕木垛要置于原狀土上，土質不好的情況下要砌筑漿砌片石作為枕木垛的基礎。

    b、吊軌梁采用P50軌，組合方式采用3-5-3型，吊軌長度60m，沿頂進方向平均分布,兩端必須伸出框架橋以外各9m。

    c、為了減少線路恒載自重，將砼軌枕全部抽換成2.8m木枕，并在軌底增設橡膠墊板,防止連接零件超出線路軌面和漏電，枕木與吊軌采用扣盤及U型螺栓聯(lián)結，并用木梭頭固定。U型螺栓采用φ22圓鋼，加彈簧墊圈并配雙帽，挖土時必須在橫梁下打緊斜木。

    d、穿橫梁時，應將橫梁上部用絕緣材料裹住，防止聯(lián)電。為了保證整個結構的整體性，增加橫向剛度，防止出現(xiàn)橫梁扭曲現(xiàn)象，線路兩側均采用I50B工字鋼作為縱梁, 縱橫梁采用鋼扣板、U型螺栓和螺帽聯(lián)結，鋼扣板寬度為100mm，厚為20mm，U型螺栓采用φ22圓鋼，加彈簧墊圈并配雙帽。同時縱梁工字鋼搭接長度不小于1.5 m，其兩側伸出橫梁外不小于1.0 m，并用枕木垛支撐牢固，并不得侵入限界。

    e、施工時，工具、撬棍等導體不得同時接觸兩根鋼軌，以防聯(lián)電，應隨時檢查扣軌及橫梁和基本軌之間不得掉落導電體，防止聯(lián)電。

    f、枕木垛及吊軌梁的構件架設，各部尺寸均不得侵入限界。采用吊軌梁與橫抬梁相結合的方法加固線路進行頂進。

    g、框架上每個橫抬梁均采用小滑車支撐，保證頂進過程中打掉其它枕木垛時線路的高低不會發(fā)生變化。小滑車與框架橋之間墊1cm厚鋼板，并涂油減少滑輪與鋼板的摩擦力。線路加固示意圖見附圖。

    2.4 線路控制

    軌距控制：因抽換軌枕，在砼枕抽換完畢，木枕打道釘時要采用軌道尺控制軌距，必要時采用軌距桿聯(lián)結，確保軌距符合要求。

    線路的橫向控制：將鋼軌固定在木枕上，木枕采用3-5-3吊軌連結為一個整體，并和縱、橫抬梁連為一體。并在既有線外的橫梁前端打入鋼軌樁固定橫梁，打入深度4m，按照5根/米布置。

    通過以上措施，縱梁、橫梁、線路和鋼軌樁形成一個整體結構，確保線路不發(fā)生橫移。

    框架橋預制時前端預埋鋼筋，頂進時將預埋鋼筋與倒鏈焊接固定，當監(jiān)控發(fā)現(xiàn)線路向頂進方向移動時，立即使用倒鏈糾正線路偏移。

    2.5頂進

    2.5.1施工工藝

    詳見附圖《頂進施工作業(yè)流程計劃圖》。

    2.5.2頂進施工方案

    2.5.2.1 頂力計算

    根據(jù)頂力計算經驗公式：P=K×N=1.2×（1130.1+1145.5/2）×2.50=5108.5t

    設計最大頂力為5700t，取兩者大值，故框架最大頂力為5700t。

    2.5.2.2 頂進設備

    1 頂鎬配備

    N=Pmas/T*£

    式中：N-需用千斤頂臺數(shù)，Pmas-計算最大頂力，T-千斤頂?shù)念~定頂力

    £-千斤頂?shù)墓β氏禂?shù)，按0.70計算

    代入公式：N=5700/（320×0.7）=26臺

    確定采用320T千斤頂26臺，2臺備用，總計配置28臺。

    2頂鎬布置方式

    按頂進方向以箱體中心線適當向箱體后端鈍角側偏心布置，并在頂進中適當調整，以保證箱體頂進方向不變。

    1.5.2.3傳力設備

    ①頂程40m。

    ②配備頂鐵：頂鐵用鋼板和舊鋼軌焊接制作，長度規(guī)格分為10/20/50、100/200/400cm，每種規(guī)格按頂鎬數(shù)量配備，另備若干1/2/3cm厚的補空鐵墊板，以填充頂鐵間的空隙，減少空頂。

    ③頂鐵穩(wěn)定措施

    頂鐵每隔3～6米加設一道橫梁，橫梁用鋼板和H型鋼焊接而成，將頂力均勻傳給各個頂鐵，可以有效防止單個頂鐵受力偏心而鼓出來。頂鐵的安設更換使用16T吊車，人工配合。

    采用漿砌片石填滿后背梁與工作坑的后邊坡間的空隙。

    2.5.2.4頂進設備安裝及調試

    a、設備安裝：安裝前須對液壓系統(tǒng)的各部件進行單體試驗，確認合格后方可安裝使用。設備安裝完畢后，要對液壓系統(tǒng)的高壓油泵、油箱、管路、頂鎬及各種配套輔助設備進行認真的檢查調試，使其能夠正常運轉，同時對傳力設備的頂鎬橫梁等也要認真檢查，以保證正常頂進。

    b、試頂：在確保頂進準備無誤后，即可試頂，起動時要有專人觀察滑板、后背梁情況，如果出現(xiàn)后背梁與滑板連接處開裂現(xiàn)象，應立即停止并采取加固措施。

    2.5.2.5箱身挖土、頂進作業(yè)

    a、開挖頂進：

    現(xiàn)場防護員與駐站人員互相聯(lián)系，利用列車通過間隙頂進和挖土。出土采用P220或P260挖掘機挖土，0.3m3小挖掘機輔以人工清基，自卸汽車外運，嚴禁超挖亂挖，每次開挖進尺0.30米。正面開挖坡度應控制在1：1之內，兩側視土質情況欠挖5cm，吃土頂進。設擋土刃角（詳細見設計院設計圖《QYS2003-69-Q1通》），防止路基塌方。列車通過前要打緊框架頂與橫抬梁間的斜木，停止挖土，人員離開工作面2米以外，嚴禁繼續(xù)掏挖土。

    如發(fā)現(xiàn)機械設備有故障，不能頂進時，應立即停止挖土，并做好防護措施。

    在后背一定距離設置觀測站，設經緯儀和水準儀各一臺，及時觀測箱身的軸線和標高。

    挖土和頂進利用列車通過間隙進行，挖土必須與頂進緊密結合，每頂一鎬，測量一次，并做好記錄，隨時根據(jù)箱身頂進的偏差情況改進挖土方法，調整千斤頂布置。為減少墻側土壓力及便于糾偏，將要調方向側超挖5-10cm；頂進就位時允許軸線偏差≯20cm，標高上、下偏差為頂程的1%以內，但偏高≯15cm，偏低≯20cm。

    頂進期間執(zhí)行晝夜三班倒，不間斷快速施工，決不允許中間停頓。每挖一個頂程的土，緊跟著頂進箱身，不可間斷，防止箱身阻力增大。如由于某種原因迫使頂進暫停時，亦要間續(xù)地頂動箱身，防止箱身阻力增大。

    b、糾偏及防止“扎頭”、“抬頭”措施：

    ①、框架預制時嚴格控制中線位置。

    ②、頂進前在框架頂板端頭設置方向觀測點，在框架邊墻內側兩端設置高程觀測點，頂進過程中每鎬一測，隨時掌握偏差情況，及時調整。

    ③、為防止中線偏差，應隨時觀測，挖土時嚴禁超挖，保證兩側吃土5cm左右頂進。如中線偏移，應在偏移方向對側適當多挖土，使吃土程度不同，產生扭矩逐鎬糾正，或適當修正頂鎬施力位置，也可利用增減單側頂鎬數(shù)量進行糾正。

    ④、為防止框架“扎頭”，挖土時適當淺挖，使框架橋壓土前進，或在橋下鋪墊預制混凝土塊等硬物，糾正和減少扎頭。頂進過程中，應盡量保持挖土均勻，如出現(xiàn)“抬頭”，可適當深挖底板前端土，使框架底板前端不吃土頂進，糾正和減少“抬頭”，但深挖量不可過大，以免框架突然“扎頭”。

    頂進施工工藝見附圖。

    3． 勞動力、機械設備和材料投入計劃

    3.1勞動力投入計劃及保證措施

    3.1.1勞動力投入計劃

    本工程計劃投入總勞動力3400工日，其中線路加固700工日、頂進作業(yè)及挖土1900工日，其他800工日，計劃有效作業(yè)日78天，日均參工44人，勞動力密集，強度較大，要做好精心施工，合理安排。

    按照擬定的施工隊，線路加固頂進隊參工人數(shù)80人，頂進作業(yè)及挖土參工人數(shù)60人，其他零星用工20人。施工中視施工進度實況進行動態(tài)調整，確保工期按時完成。

    3.1.2勞動力保證措施

    本工程計劃勞動力總量較大，工期較短，，耗用勞動力與高峰期亦不同，要配備足夠的勞動力，尤其是專業(yè)技工要保證， 普通勞動力缺口可以雇傭當?shù)貏趧恿鉀Q。

    3.2主要施工機械及技術裝備投入計劃及保證措施

    3.2.1主要施工機械及技術裝備投入計劃

    根據(jù)施組進度計劃安排，施工方法及高峰期日均作業(yè)量，合理匹配相應的施工機械，進場時視機械情況考慮20%的富余量，確保正常作業(yè)臺數(shù)，施工過程中視進度實況進行動態(tài)調整。詳見下表《擬投入本工程的主要機械設備表》