特大桥邻近营业线施工方案.doc

1 71 跨京九铁路特大桥跨营业线跨京九铁路特大桥跨营业线 下部结构下部结构施工方案施工方案 1 1 编制编制概述概述 1 1 1 1 编制依据编制依据 1 铁道部 铁路工程施工组织设计指南 铁建设 2009 226 号 2 铁路桥梁施工机械配置指导意见 铁建设 2010 125 号 3 北京铁路局 营业线施工安全管理实施细则 铁运 2012 755 号 4 石济客专指挥部编制的 新建石家庄至济南客运专线施工组织设计 5 现行的国家有关方针政策 以及国家和铁道部有关规范 验标及施工指南 6 铁三院编制 跨京九铁路特大桥 施工图及相关配套图纸 7 国家现行的有关法律 法规 8 国家 铁道部 济南铁路局 北京铁路局发布的有关施工技术安全规程 铁路桥涵工程施工安全技术规程 TB10303 2009 9 铁路建设项目作业指导书编制暂行办法 铁建 2009 107 号 10 现场踏勘调查所获得的工程地质 水文地质 当地资源 交通状况及施工环 境等调查资料 铁路混凝土工程施工质量验收标准 TB10424 2010 铁路桥涵工程施工质量验收标准 TB10415 2010 铁路工程桩基检测技术规程 TB10218 2008 铁路工程结构混凝土强度检测规程 TB10426 2004 铁路混凝土工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号 铁路桥梁钻孔桩施工技术指南 TZ322 2010 铁路工程测量规范 TB10101 2009 铁路工程建设标准局部修订条文汇编 15112 2973 铁路营业线施工安全管理办法 铁运 2012 280 号 北京铁路局关于修改部分内容的通知 京铁师 2013 408 号 2 71 1 2 1 2 编制原则编制原则 1 确保安全的原则 跨京九铁路特大桥 39 墩 40 墩相邻于京九线及邢贡上行线两侧 45 墩 46 墩相邻 于邢贡下行线两侧 在施工过程中钻孔桩机 吊车 挖掘机等施工机械较多 根据设 计 施工下部结构过程中邻京九上下行线及邢贡上行线 邻邢贡下行线均需采用钻孔 灌注桩防护 因京九线及邢贡线均为电气化铁路 在施工过程中必须将桩机 墩身模 板支立 混凝土浇筑 模板拆除等作为安全防护的重点 制定专门措施 确保营业线 运行安全 2 确保质量的原则 本桥是我项目管段内两座特大桥之一 在施工前 施工过程中制定各种质量保证 措施 并在施工过程中加以实施 确保工程整体质量优良 3 确保工期的原则 根据总体工期要求 全桥要求在 2014 年 10 月底完成 39 40 45 46 墩要求 在 6 月 15 日前完成 因此在安排工期时要上足施工所需的设备 人力 合理安排工序 衔接 确保工期目标的实现 1 3 1 3 编制范围编制范围 跨京九铁路特大桥 39 墩 40 墩 45 墩 46 墩 包括钻孔桩基础 承台 墩台身等 下部结构工程 施工过程中对京九线及邢贡线的防护工程等 2 2 工程概况工程概况 2 1 2 1 工程简述工程简述 新建跨京九铁路特大桥中心里程为 DIIK108 083 70 起止里程为 DIIK105 796 91 DIIK110 370 49 桥梁全长 4573 58m 均为简支箱梁 梁孔跨径布 置方式为 132 32m 9 24m 1 29m 本桥桥台采双线一字型桥台 台顶平置 桥墩采用双 线圆端形实体墩 空心墩 基础采用钻孔灌注桩基础 跨京九铁路特大桥 39 墩 40 墩相邻于京九线及邢贡上行线两侧 45 墩 46 墩相邻 于邢贡下行线两侧 均为圆端实体墩 孔跨方式均为 32m 简支梁 采用架桥机布设 梁 底距既有铁路线接触网高度 2 6m 2 2 2 2 工程特点工程特点 本桥具有以下工程特点 3 71 1 本桥邻近营业线邢贡线及京九线 施工环境复杂 施工时对跨京九上下行线防护 难度大 安全压力大 2 本桥桥址范围有较多的光 电缆及道路 施工时需进行迁移或防护 2 3 2 3 本桥跨营业线地段施工重难点本桥跨营业线地段施工重难点 1 本桥址距离线路较近 在桩基施工 承台开挖 墩台身施工过程中如何防止施工 机械危及运营线的安全 如何防止既有路基坍塌是本桥安全控制的重点 2 本桥第 39 40 墩跨越京九线 45 墩 46 墩跨越邢贡下行线 施工时防护难度大 安全压力大 如何保证营业线安全是施工的重难点 3 本桥穿越当地村庄 施工环境复杂 做好与当地政府及村民的协调工作 2 4 2 4 跨营业线地段地质情况跨营业线地段地质情况 桥址分布区有粉质黏土 粉土 黏土 中砂 粉砂等 根据设计地质剖面图 自上 而下具体岩性分布如下 1 粉质黏土 0 130kpa 2 粉土 0 130kpa 3 黏土 0 120kpa 4 粉砂 0 150kpa 5 中砂 0 400kpa 6 粉质黏土 0 210kpa 7 粉砂 0 200kpa 地下水对处于化学环境中的铁路混凝土结构具硫酸盐侵蚀破坏 其环境作用等级为 H1 根据 CL 含量判定 地下水对处于氯盐环境中的铁路混凝土结构具氯盐侵蚀 环境 作用等级为 L1 L2 地震动峰值加速度 0 1g 地震动反应谱特征周期分区为 2 区 桥址区场地类别为 III 类 属中软土 土壤最大冻结深度 0 77m 根据本桥地质情况 考虑到工期的要求 减少对既有京九线及邢贡运营影响的要求 施工时计划采用旋挖钻机作业 2 5 2 5 道路及管线调查表道路及管线调查表 表 2 5 1 跨京九铁路特大桥地段跨越道路表跨京九铁路特大桥地段跨越道路表 序号交叉中心里程道路名称净空要求斜交角度 右角 跨越方式备注 4 71 1DIIK107 056 10土路4 499 07 00 简支梁架设改移道路 2DIIK107 075 68 京九线及邢 贡上行线 4 88 7 9 6 102 49 00 简支梁架设钻孔桩防护 3DIIK107 100土路4 4103 10 00 简支梁架设改移 4DIIK107 258 7邢贡下行线 4 88 7 9 6 86 46 00 简支梁架设钻孔桩防护 5DIIK107 271土路4 488 15 00 简支梁架设临时改移 表 2 5 2 跨京九铁路特大桥跨京九铁路特大桥 3939 40 40 墩台处管线表墩台处管线表 序号里程管线名称设置形式设备单位备注 1DIIK107 075 68通讯光电缆沿路基地埋中国铁通1 条 2DIIK107 045 60电力线路架空衡水电力局1 处 10kv 表 2 5 3 4545 46 46 墩台处管线表墩台处管线表 序号交叉中心里程管线名称设置形式设备单位备注 1DIIK107 269 9通讯光缆埋深中国铁通1 条 2 62 6 3939 40 40 4545 46 46 墩台与既有京九线及邢贡线的关系墩台与既有京九线及邢贡线的关系 2 6 1 2 6 1 跨京九铁路特大桥桥梁与既有京九线及邢贡线的关系跨京九铁路特大桥桥梁与既有京九线及邢贡线的关系 图图 2 6 1 12 6 1 1 3939 40 40 墩与京九线的位置关系图墩与京九线的位置关系图 5 71 图图 2 6 1 22 6 1 2 4545 46 46 墩与邢贡铁路下行线位置关系图墩与邢贡铁路下行线位置关系图 图图 2 6 1 2 6 1 3 3 3939 40 40 墩 墩 4545 46 46 墩与既有铁路线平面位置关系图墩与既有铁路线平面位置关系图 2 6 22 6 2 墩台与营业线的关系墩台与营业线的关系 如下图所示 新建 39 墩 40 墩台中心距既有京九线路肩距离为 11 5m 墩台位置 位于营业线边坡上 施工时对营业线路基影响较大 需采取钻孔桩防护 见图 2 6 2 1 新建 45 46 墩位于路基坡脚处 开挖深度 3m 为防止路基变形 采用钻孔桩防 6 71 护 见图 2 6 2 2 7 71 1056 1057 777 777 1057 26 147 25 410 22 410 26 16726 153 25 828 22 828 35 82835 910 300 300 图图 2 6 2 12 6 2 1 3939 40 40 墩施工与京九线位置关系立面图墩施工与京九线位置关系立面图 17 416 20 416 34 416 34 693 20 193 17 193 25 007 DIIK107 243 39 45 DIIK107 276 09 46 图图 2 6 2 22 6 2 2 4545 46 46 墩施工与邢贡下行线位置关系立面图墩施工与邢贡下行线位置关系立面图 3 3 与既有营业线相关施工内容与既有营业线相关施工内容 3 1 3 1 影响范围影响范围 京九铁路线及邢贡线 K265 300 K265 400 区间 3 23 2 工期安排工期安排 现场光纤 光缆防护 道路改移 2014 年 3 月 1 日 2014 年 3 月 15 日 防护桩施工 2014 年 3 月 16 日 2014 年 4 月 4 日 桩基施工 2014 年 3 月 20 日 2014 年 5 月 5 日 8 71 承台施工 2014 年 4 月 20 日 2014 年 5 月 20 日 墩柱施工 2014 年 5 月 15 日 2014 年 6 月 15 日 3 3 3 3 施工前期准备施工前期准备 3 3 1 3 3 1 机械设备进出 机械设备进出 40 45 墩机械设备及物资利用距桥梁跨越京九线处 39 墩 40 墩 北侧 40m 处 既有 1 4 0m 涵洞进出 进出前做好相应道路改移工作 3 3 2 3 3 2 对影响施工的光电缆及接触网的防护措施对影响施工的光电缆及接触网的防护措施 目前京九线及邢贡线影响施工的光电缆 3 处 计划对此三处光电缆迁改至不影响 施工区域 3 3 3 3 3 3 栅栏的拆除 临时栅栏的设置及施工机械的进出栅栏的拆除 临时栅栏的设置及施工机械的进出 3 3 3 1 根据前面平面图所示 大型施工机械可利用既有涵洞进出 40 墩 45 墩的 施工现场 涵洞净高 4m 3 3 3 2 由于 39 墩 40 墩均进入京九线 邢贡线栅栏内 根据现场实测 在施工 过程中需拆除营业线两侧各 40m 栅栏 为确保营业线行车安全 具体拆除及防护措施 如下 1 首先与衡水工务段签订安全协议 明确临时栅栏类型 加固措施 2 临时栅栏采用钢网栅栏 采用 L75 角钢做框架 立柱采用 50 钢管 栅栏高 1 8m 栅栏基础采用 C25 混凝土基础 尺寸为 0 4m 0 4m 0 5m 3 为确保安全 栅栏外侧采用铁丝拉住 4 既有栅栏拆除及临时栅栏安装均利用天窗点并在设备管理单位监控下实施 5 施工单位加强对临时栅栏的监控 确保安全 3 3 4 3 3 4 施工对营业线的防护施工对营业线的防护 根据 2 5 2 节所述 新建桥梁承台进入既有京九线 邢贡线路基 基坑开挖深度 最大达 3m 根据图纸提供防护方案 使用直径 1 25m 的钻孔桩进行防护 具体示意图 见图 3 3 4 1 图 3 3 4 2 图 3 3 4 3 图 3 3 4 4 9 71 26 147 25 410 22 410 26 153 25 828 22 828 300 165 613 1100 165 612 1100 图图 3 3 4 13 3 4 1 既有京九线路基钻孔桩防护立面图 既有京九线路基钻孔桩防护立面图 3939 4040 路 肩 邢 贡 上 行 京 九 上 行 京 九 下 行 路 肩 630630 1510528528 图图 3 3 4 23 3 4 2 既有京九线路基钻孔桩防护平面图 既有京九线路基钻孔桩防护平面图 3939 4040 10 71 17 416 20 416 20 193 17 193 25 007 图图 3 3 4 33 3 4 3 既有邢贡下行线路基钻孔桩防护立面图 既有邢贡下行线路基钻孔桩防护立面图 4545 4646 邢 贡 下 行 630630 1510 1183827 45 墩46 墩 图图 3 3 4 43 3 4 4 既有邢贡下行线路基钻孔桩防护平面图 既有邢贡下行线路基钻孔桩防护平面图 4545 4646 3 4 3 4 钻孔桩及承台施工钻孔桩及承台施工 3 4 1 3 4 1 钻机类型的选择 钻机就位组装钻机类型的选择 钻机就位组装 根据地质资料 该处黏土 粉质粘土层 桩基直径为 1m 合适的钻机为旋挖钻 其钻进效率较高 旋挖钻尺寸为 5 5x4x20m 长 x 宽 x 高 桩基施工时钻机安全距离 满足要求 11 71 3 4 2 3 4 2 钻机施工平台的处理钻机施工平台的处理 在旋挖进场前将钻孔墩位处推平 碾压 经质检 技术人员检测合格 密实度达 到 95 以上 后 钻机才能进场 施工平台要确保排水畅通 不能积水 平台坡度需向 路基外侧方向倾斜 坡度大小为 1 3 4 3 3 4 3 吊车吊装作业吊车吊装作业 1 桩基钢筋笼吊装作业 桩基钢筋笼采用吊车吊装 39 40 墩钢筋笼长度为 20 5m 45 46 墩钢筋笼 18m 防护桩主筋为 24 25 箍筋 8 间距为 0 2m 桩长 11m 防护桩钢筋笼单根重为 1 133t 39 40 桩基单根钢筋笼总量 4 3t 45 46 墩桩 基单根重量 2 5t 根据现场尺寸 绘制吊车安全作业距离与钢筋笼吊装安全距离 25 828 26 153 576 110 R1030 R586 423 100 R882 110 R1375 878 吊车倾覆半径 吊车倾覆半径 钢筋笼倾覆半径 钢筋笼倾覆半径 498 图图 3 4 3 13 4 3 1 吊车及钢筋笼安全作业距离示意图吊车及钢筋笼安全作业距离示意图 由图 3 4 3 1 可见 为保证营业线行车安全 吊装防护桩钢筋笼时 吊车臂长不 得超过 10 3m 单次起吊钢筋笼长度不得超过 5 5m 吊装承台桩基钢筋笼时 吊车臂 长不得超过 13 75m 单次起吊钢筋笼长度不超过 8 5m 25 吨汽车起重机起重性能见表 3 4 3 1 1 使用 QY25 吊车吊装防护钢筋笼 具体起吊数据如下 按吊车工作半径 3 4m 吊臂 10 2m 考虑 此时吊车有效吊重 16 3t 钢筋笼长度分成 2 节 每节 5 5m 单节重量 0 567t 则 起吊钢筋笼的安全系数 16 3 0 567 28 7 1 4 安全系数 12 71 因此起吊过程中是安全的 2 使用 QY25 吊车吊装 39 40 墩承台桩基钢筋笼 具体起吊数据如下 按吊车工作半径 5m 吊臂 13 75m 考虑 此时吊车有效吊重 13 3T 钢筋笼长度分成 3 节 每节最大不超过 8 5m 单节最大重量 0 82t 则 起吊钢筋笼的安全系数 13 3 0 82 17 6 1 4 安全系数 因此起吊过程中是安全的 表 3 4 3 1 2525 吨汽车起重机起重性能表吨汽车起重机起重性能表 吊臂长度吊臂长度 m m 工作半径工作半径 m m 10 213 7517 320 8523 327 9531 5 32517 5 3 520 617 512 29 5 41817 512 29 5 3 416 315 312 29 57 5 513 413 312 29 57 5 5 513 513 212 29 57 57 612 312 211 38 27 575 1 6 511 21110 58 87 575 1 710 2109 88 57 275 1 7 59 48 28 18 16 86 75 1 88 68 48 47 86 66 45 1 8 587 97 87 46 37 25 9 7 276 866 14 8 10 65 85 65 65 33 3 12 44 14 14 23 93 7 14 2 933 12 93 16 2 22 32 22 3 18 1 61 81 71 7 20 1 31 31 3 22 10 91 24 0 70 8 26 0 50 5 28 0 4 29 0 3 30 3 使用 QY25 吊车吊装 45 46 墩承台桩基钢筋笼情况同 39 40 墩 结合上述分析 为确保安全 钢筋笼分节吊装 防护桩分节钢筋笼长度不超过 13 71 5 5m 承台桩基钢筋笼长度不超过 8 5m 这样可以保证钢筋笼倾倒时在路肩上 不会 影响营业线安全 同时在吊装过程中钢筋笼必须设置缆风绳 防止其倾向营业线方向 此外 在施工过程中衡水车站必须设置驻站联络员 施工现场必须设置防护员 为确保吊车吊装安全 应将吊车起吊位置设在远离京九线及邢贡下行线位置 同 时将起吊点位置推平 碾压 经质检 技术人员检测合格 密实度达到 95 以上 后 吊车才能进场 吊装平台要确保排水畅通 不能积水 2 安拔导管作业 在灌注桩基混凝土施工过程中 需使用吊车辅助进行安装及拔除导管作业 导管 长度为 2 0m 内直径 20cm 厚度 5mm 质量为 75kg 最大总长度 50m 总重 1 85t 25t 吊车起重满足安全要求 3 4 4 3 4 4 基坑开挖 检桩 钢筋绑扎 承台混凝土施工基坑开挖 检桩 钢筋绑扎 承台混凝土施工 先期施工防护桩工程 然后施工承台桩基础 待桩基强度合格以后 经质检人员 监理验收同意后 再进行基坑开挖 钻孔防护桩施工时严格控制桩的垂直度 保证不 影响其受力 基坑开挖后至承台回填前观察防护桩位移情况 如有异常立即停止施工 并立即对其做支撑加固处理 经质检人员及监理确认后方可再度施工 基坑开挖采用挖掘机 边开挖边注意观测既有路基沉降情况 若有变化 立即停 止施工 进行加固处理 挖基至设计标高后立即破除桩头进行检桩 承台钢筋在钢筋加工厂提前预制好 运至现场后由人工运至基坑并绑扎 同时支 立基础模板 钢筋及模板检查合格后立即浇筑混凝土 3 4 5 3 4 5 基坑回填基坑回填 当混凝土强度达到 2 5MPa 后 立即拆除承台模板 同时抓紧时间回填基坑 基坑 回填时采用 C15 混凝土 回填高度低于原地面 20cm 3 5 3 5 墩身施工墩身施工 3 5 1 3 5 1 模板及支架搭设模板及支架搭设 因墩身模板外缘距既有营业线路基的路肩距离均大于 10m 墩身施工可按照正常加 固 墩柱模板采用桁架进行加固 并且墩身布设对拉筋 模板绕墩柱三侧搭设满堂支 架 靠营业线侧不搭设支架 墩柱模板顶部设缆风绳 缆风绳系在远离营业线侧地 面埋设桩中 墩身支架搭设 模板拉锚设置示意见图 3 5 1 1 14 71 1057 777 777 1057 26 147 25 410 22 410 26 16726 153 25 828 22 828 35 828 35 910 支架搭设示意图 500 缆风绳 缆风绳 500 图图 3 5 1 13 5 1 1 墩身支架搭设 模板拉锚设置示意图墩身支架搭设 模板拉锚设置示意图 3 5 2 3 5 2 模板拆除模板拆除 模板拆除工程与模板支立过程相反 采用 25t 吊车分节进行拆除 吊装过程中吊 车必须停放在远离营业线侧 3 5 3 3 5 3 墩身混凝土浇筑养生方案墩身混凝土浇筑养生方案 墩身混凝土采用混凝土输送泵进行浇筑 养生采用喷膜养生 3 6 3 6 路基沉降监测方案路基沉降监测方案 为确保营业线的施工安全 在过程中采取以下监控方案 在营业线两侧路肩埋设临时观测桩 桩位设在墩位轴线位置 距营业线路肩距离 2m 每天 2 次对其进行观测 如有异常情况 加倍增加观测频率 根据观察的路基沉 降情况 绘制沉降曲线 发现沉降变化异常的 立即报告施工小组及设备管理单位 必要时启动应急预案 4 394 39 4040 4545 4646 墩安全方案墩安全方案 4 1 4 1 总体安全施工方案总体安全施工方案 本桥在第 39 40 墩处跨越京九上下行线及邢贡上行线 基础采用钻孔灌注桩基 础 孔径均为 1 0m 桩长 46m 承台尺寸 10 4 7 6m 墩柱高度 10 10 5m 钢筋笼 长度 20m 桥墩为圆端实体墩 断面尺寸 5 8 2m 15 71 45 46 墩处跨越邢贡下行线 基础采用钻孔灌注桩基础 孔径均为 1 0m 桩长 47 47 5m 承台尺寸 10 4 7 6m 墩柱高度 14 5m 钢筋笼长度 18m 桥墩为圆端实体 墩 断面尺寸 5 8 2m 施工时对既有营运线路基采用直径 125cm 钻孔桩进行防护 桩基钢筋笼分节吊装 模板吊装及机拆除等利用列车间隔进行施工 4 2 4 2 钻孔桩施工的安全防护措施钻孔桩施工的安全防护措施 4 2 1 4 2 1 钻机类型的选用钻机类型的选用 施工地层为黏土 粉质黏土 桩长在 46 47 5m 之间 因工期进度需要 需采取钻 进速度较快的钻机 故本桥选用性能良好的旋挖钻机进行桩基施工 施工时桩机与营业线之间的距离见表 4 2 1 1 表表 4 2 1 14 2 1 1 桩机距营业线最近距离桩机距营业线最近距离 序号墩身编号施工地点距路基路肩距离 m 桩机距相邻侧线路中心距离 m 139 墩5 2810 28 240 墩5 2810 28 345 墩6 329 61 446 墩8 9612 15 4 2 2 4 2 2 钻机施工平台的处理钻机施工平台的处理 影响施工的光电缆经迁改或防护后 在钻机进场前将墩位处进行推平 碾压 经 质检 技术人员检测合格 密实度达到 95 以上 后 钻机才能进场 施工平台要确保 排水畅通 不能积水 平台坡度需向路基外侧方向倾斜 坡度为 1 4 2 3 4 2 3 旋挖钻工作状态位置设置旋挖钻工作状态位置设置 旋挖钻外形尺寸为 4000 5500 20000mm 施工时旋挖机面对营业线方向 并对履 带进行限位加固 4 2 4 4 2 4 汽车吊吊装钢筋笼及导管的方案及安全措施汽车吊吊装钢筋笼及导管的方案及安全措施 桩基施工时钢筋笼及导管的吊装采用汽车吊 汽车吊停放在桩基的外侧 钢筋笼 及导管吊装按照邻近营业线施工 B 类防护实施 在施工期间在衡水车站设驻站联络员 在施工现场设防护员 并准备好应急器材 施工严格在设备管理单位监控下实施 具 体施工期间影响如下 16 71 1 影响区间 京九线上下行 邢贡线上下行 2 施工地点 K265 300 K265 400 段线路 3 25T 汽车吊吊装安全计算 桩基钢筋笼及导管采用 25T 汽车吊吊装 为确保吊装安全 施工时汽车吊放置在 远离既有铁路线上下行侧 为确保吊装施工安全 吊装时应注意以下事项 汽车吊基底的处理 汽车吊进场前施工平台必须经过推平 碾压 经质检 技术人员检测合格后 钻 机才能进场 施工平台要确保排水畅通 不能积水 平台坡度需向路基外侧方向倾斜 坡度大小为 1 钢筋笼分节 为确保出现情况时钢筋笼不会倾倒在营业线上 具体计算见 3 3 3 为确保施工安全 桥墩模板采用机械吊装 使用人工紧固设备 当风力大于 6 级时停止吊装作业 因为该处距营业线非常近 钢筋笼之间焊接需时较长 如果 25t 吊车一直处于吊 装状态 因距离营业线路肩上最小距离 7 7m 极易出现机械故障 有可能影响营业线 路运输安全 故钢筋笼吊装采取以下措施 在钻孔桩上用 38 钢管搭设长 宽 高 2 5m 2 5m 3 0m 的钢管支架 当 25t 吊 车将钢筋笼吊装进支架内 使用纵横向钢管固定 然后吊车收回吊臂 施工人员进行 钢筋笼接长焊接 4 2 5 4 2 5 旋挖钻钻孔施工时确保安全的措施旋挖钻钻孔施工时确保安全的措施 1 每天检查旋挖钻加固情况 地基是否牢固等情况 2 加强过程钻进过程监控 确保钻孔过程中不会发生塌孔现象 3 24 小时不间断作业 确保尽快完成钻孔桩施工 4 钻机移动时利用天窗点实施 5 下钢筋笼与导管时必须设好防护方准实施 4 2 6 4 2 6 钻孔桩基础混凝土灌注的方案及安全措施钻孔桩基础混凝土灌注的方案及安全措施 根据 3 3 3 的计算 在 25T 吊车吊装钢筋笼及导管时 即使倾倒也在安全限界之 外 考虑到桩基混凝土灌注时间较长 同时又不能间断 故采取设置驻站联络员及现 17 71 场防护员 领导干部跟班作业的安全控制方法进行现场控制 故在设好驻站联络员及 现场防护员的情况下进行桩基混凝土浇筑施工 为加快施工进度 混凝土浇筑采用混 凝土输送泵车 4 3 4 3 承台施工的安全防护措施承台施工的安全防护措施 根据施工图纸及对施工现场的调查 39 40 墩承台高度为 3 0 m 其上覆土厚度 为 0 m 总开挖深度 3m 45 46 墩承台高度为 3 0m 其上覆土厚度 0 3m 总开挖深 度 3 3m 承台开挖期间 考虑到留出支模距离 防护桩距离承台边缘距离为 1 65 m 防护形式 采用 125cm 钻孔灌注桩防护既有路基 防护桩沿承台开挖基坑邻运营线侧 及其垂直的两侧排列 桩体之间用冠梁连接 冠梁高度 1m 宽度 1 7m 满足土压力验 算长度 具体承台开挖施工距营业线边坡距离及防护桩位置及桩长见图 7 图 9 1 基坑开挖 检桩 钢筋绑扎 承台混凝土施工 由于先期施工防护桩 所以待承台开挖时 防护桩强度已达到设计值 基坑开挖采用挖掘机 边开挖边注意观测既有路基沉降情况 若有变化 立即停 止施工 进行加固处理 挖基至设计标高后立即破除桩头进行检桩 承台钢筋在钢筋加工厂提前预制好 运至现场后由人工运至基坑并绑扎 同时支 立基础模板 钢筋及模板检查合格后立即浇筑混凝土 2 基坑回填 当混凝土强度达到 2 5MPa 后 立即拆除承台模板 同时回填基坑 基坑回填时采 用 C15 混凝土回填至承台标高以下 20cm 4 4 4 4 墩身施工的安全防护措施墩身施工的安全防护措施 墩身施工时对营业线运营安全影响最大的主要表现在以下几方面 一是墩身模板吊装过程 二是墩身模板的加固 三是混凝土浇筑过程中防止崩模 四是吊装顶帽钢筋 五是模板拆除过程 针对以上安全隐患 为确保施工安全 在施 工过程中采取以下安全防护措施 4 4 1 4 4 1 模板吊装模板吊装 模板分节吊装 25 吨汽车起重机起重性能见表 3 4 3 1 汽车吊基底的处理 汽车吊进场前施工平台必须经过推平 碾压 经质检 技术人员检测合格后 吊 车才能进场 施工平台要确保排水畅通 不能积水 平台坡度需向路基外侧方向倾斜 18 71 坡度大小为 1 墩身模板分节 每节长度不大于 2m 其重量为 4 4 吨 为确保安全 使用 QY25t 汽车吊 吊装 2 m 节模板 臂长 17 3m 工作半径 10m 起吊高度 14 m 起吊重量 6 吨 安全系数为 3 8 能确保吊装安全 当风力大于 6 级时停止吊装作业 在吊装过程中在分节模板上设缆风绳 确保不会触及接触网 墩身模板拆除工程同模板吊装过程 4 4 2 4 4 2 模板加固模板加固 由于墩身模板采取桁架加固 不需设加固脚手架 因此只在墩身模板远离营业线 方向搭设分离式脚手架 作为人员上下通道 此外 为防止模板倾倒 除承台面必须 平整外 采取在每个墩身模板设 2 道钢丝绳拉锚来固定模板 4 4 3 4 4 3 混凝土浇筑混凝土浇筑 墩身混凝土浇筑采用输送泵进行浇筑 浇筑时必须严格控制浇筑速度 防止崩模 混凝土浇筑利用点外时间实施 4 4 4 4 4 4 拆模拆模 拆模过程同模板吊装 4 4 5 4 4 5 混凝土养护混凝土养护 由于墩身距京九线距离小 墩身高 不能采用包裹洒水养生 因此在拆模时同步 喷涂防护液进行养生 4 54 5 施工期间安全人员布置方案施工期间安全人员布置方案 施工期间 需在营业线上下行两端设置安全人员 防护员等岗位 具体布置方式 见图 4 5 1 5 5 施工组织施工组织 5 1 5 1 工期安排工期安排 根据目前工程进度要求 跨京九铁路特大桥地段施工计划 跨京九铁路特大桥计划 在 10 月 1 日前完成墩柱施工 39 40 45 46 墩计划在 2014 年 6 月 15 日前施工完 毕 5 2 5 2 施工队伍施工队伍 5 2 1 5 2 1 架子队人员及职责架子队人员及职责 19 71 架子队人员及职责见表 5 2 1 1 5m 40m 5m 40m 施工地点 施工地点 路肩 路肩 需拆除栅栏既有栅栏 新立临时栅栏 新立临时栅栏 需拆除栅栏 既有栅栏 安全员 安全员 安全员 安全员 列车行进方向 列车行进方向 800m 800m 图图 4 5 14 5 1 安全警示人员及栅栏布置图 安全警示人员及栅栏布置图 表 5 2 1 1 架子队人员组成及职责架子队人员组成及职责 序号岗位职责 1架子队队长负责施工质量 安全 进度 环保 文明施工等全面工作 2技术主管负责工程质量 安全 环保等技术支持 协助队长抓好各项工作 3技术员跟班作业 纠正施工存在的问题 资料编写 重点工序施工旁站 4质量员跟班作业 检查 三检制 的落实 以标准规定检验工程质量 5安全员跟班作业进行安全作业巡视 负责安全教育培训及安全内业资料 6试验员负责原材 半成品 试件抽取制作送样 现场控制的检验与试验 7材料员施工生产中材料供应与管理 规范进场材料标准化 8领工员负责工班施工的质量 安全 进度 环保 文明施工管理 9工班长带领工班人员完成架子队下达的施工生产任务 5 2 2 5 2 2 架子队人员安排架子队人员安排 架子队人员安排见表 5 2 2 1 表 5 2 2 1 各工序施工人员安排各工序施工人员安排 序号施工项目劳力数量 1场地平整10 2钻孔桩钻进施工12 3桩身混凝土施工30 20 71 4钻孔桩钢筋笼吊装30 5承台 墩身模板 钢筋调装30 6混凝土浇筑30 5 3 5 3 主要机械设备组织安排主要机械设备组织安排 上场主要机械设备见表 5 3 1 表 5 3 1 上场主要机械设备上场主要机械设备 设 备 名 称规 格单 位数 量 水泵2 5kw台8 吊车25T台2 振动棒个20 切割机QZ10台1 钢筋弯曲机WZ10台1 挖掘机TC220台1 砼运输车8m3台4 混凝土输送泵60m3 h台1 旋挖钻机台6 5 4 5 4 施工机具 材料的准备施工机具 材料的准备 1 施工机械 施工机械通过营业线 1 4 0m 涵洞进入 净高 4m 满足通行要求 2 混凝土运输 混凝土运输车辆通过限高 4m 涵洞到达施工现场 3 钢筋制作 采用在预制场统一预制 小型运输车辆将钢筋到运至施工现场 4 墩台模板 用小型车辆通过限高 4m 涵洞分块倒入施工现场 5 5 5 5 施工及配合单位施工及配合单位 1 建设单位 石济铁路客运专线有限公司 2 施工单位 中铁十九局集团有限公司石济铁路客运专线项目经理部 21 71 3 配合单位 衡水站 衡水工务段 衡水电务段 石家庄供电段 北京通信段 4 设计单位 铁道第三勘察设计院集团有限公司 5 监理单位 天津市路安电气化监理有限公司石济铁路客运专线项目监理部 6 6 主要施工方法主要施工方法 6 1 6 1 施工方法施工方法 6 1 1 6 1 1 钻孔灌注桩施工钻孔灌注桩施工 钻孔桩平整场地后即可开钻 钻进设计标高后及时终孔 清孔 钢筋笼在加工场 内绑扎焊接成型后运至孔位处 利用汽车吊下放 分段焊接 然后利用导管法灌注水 下混凝土 混凝土采用混凝土输送车运输 直接入孔 陆上钻孔灌注桩施工采用常规施工方法 平整场地 压实基底 埋设护筒 钻机 就位 钻孔施工 检测及清孔 钢筋笼吊放 导管就位 二次清孔 灌注混凝土 6 1 1 1 工艺流程 钻孔灌注桩施工工艺流程图见图 6 1 1 1 6 1 1 2 钻孔前的准备工作 钻孔前的准备工作主要包括与铁路各设备管理单位签订安全协议 桩位放样 整 理平整场地 布设施工便道 设置防护 设置供电及供水系统 制作和埋设护筒 泥 浆循环净化系统的安设和准备钻孔机具等 先期完成钻孔桩防护 并达到设计强度 保证营业线路行车安全 施工前要现场探明 确认施工场地附近管线及其他影响施工的危险源 并与设备 管理部门取得联系 尽量将管线改移 不能改移的做好防护 并由专人进行负责防护 1 场地整理 施工前先将施工场地上的杂物清除 换除软土 平整压实 采用 推土机配合人工进行场地平整并夯压密实 便于钻机作业 2 护筒埋设 钻孔桩使用钢护筒 采用 5mm 钢板卷制而成 高度 2 3m 护筒底 端的埋置深入到不透水层粘性土内 1 1 5m 为保证其刚度 防止变形 在护筒上 下端和中部外侧各焊一道加劲肋 护筒直径比设计桩径大 40cm 护筒由人工埋设 四 周用粘土填实 顶部高出地面不小于 20cm 护筒埋设时 其轴线要对准测量所标出的 桩位中心 并严格控制护筒的垂直度 保证其位置偏差不大于 5cm 倾斜度不大于 1 22 71 3 泥浆的制作 在钻孔过程中 需在孔中注入一定比重和浓度的泥浆 泥浆原料宜选用优质黏土 有条件时 应优先使用膨润土造浆 泥浆的主要作用有 一是增大对孔壁的侧压力 并在孔壁上造成一层薄胶泥皮 阻隔含水层 保护孔壁免于坍塌 造浆粘土的技术指 标按照下列要求 测量定位 陆上钻机平台填筑 钻机就位 护壁泥浆制备钻进成孔 检测及清孔 钢筋笼加工安放钢筋笼 导管就位 水下混凝土灌注 桩头处理 混凝土拌合 运输 护筒定位 埋设 钻渣存放 孔内泥浆排放 施工准备 移交下道工序 泥浆外运 图图 6 1 1 16 1 1 1 陆上钻孔灌注桩施工工艺框图陆上钻孔灌注桩施工工艺框图 胶体率 不低于 95 含砂率 不高于 4 粘度 一般地层 16 22s 松散地层 19 28s 比重 1 1 1 3 造浆能力 不低于 2 5L kg 泥浆指标见表 6 1 1 1 表 6 1 1 1 泥浆性能指标表泥浆性能指标表 钻孔 方法 地 层 情 况 泥浆性能指标 23 71 注 a 地下水位高时 指标取高值 反之取低值 b 地质较好 孔径或孔深较小时 指标取低值 c 孔壁泥皮厚度应 3mm d 若当地缺乏优质粘土 不能调出合格的泥浆时 可掺用添加剂以改善泥浆的性能 各种添加剂掺量按相 应规定进行 e 在不易坍塌的粘性土层中 使用反循环回转钻进时 可用清水提高水头 2m 维护孔壁 f 相对密度是泥浆密度与 4 纯水密度 泥浆可用专门的泥浆搅拌机制作 先将粘土或膨润土加水浸透 然后以拌合 机拌制 贮存在泥浆池内 再用泥浆泵输入钻孔内 泥浆泵应有足够的流量 以免影响钻进速度 禁 止直接将粘土投入到孔中利用钻机造浆 以防止糊钻 影响施工进度 在钻孔过程中将泥浆回收 在施工现场合理设置储浆池 沉淀池 并用循环槽连 接 为保护当地的环境 未经沉淀不得直接排入河流等排水管网 废浆和淤泥用封闭 的专用汽车运输到指定的弃土区 禁止泥浆乱倒或乱流 泥浆循环系统示意见图 6 1 1 2 4 钻机就位 埋设好护筒后 即可进行钻机就位 就位时 使钻锥中心对准测量放样时所测设 的桩位 其对中误差不大于 5cm 6 1 1 3 旋挖钻钻孔 1 钻机就位和钻孔 相对密度 粘度 s 静切力 Pa 含砂率 胶体率 失水率 ml 30 min 酸碱度 ph 旋挖钻 机 粘性土1 316 221 2 5 4 95 208 10 浮渣和泥浆 混 合 物 泥浆池 泥浆池 挡砂板 挡渣网 出浆槽 桩 接渣盘 图图 6 1 1 2 泥浆循环系统示泥浆循环系统示意 24 71 钻孔前将钻机的施工场地及行走道路碾压平坦坚实 满足钻机正常工作和移动的 要求 钻机安装时 保持稳定 不得产生位移或沉陷 开始钻孔时 应采用轻转开孔 使初成孔坚实 竖直 圆顺 能起导向作用 并 防止孔口坍塌 当钻进深度超过钻头全高且钢护筒下 1m 时 方可进行正常的旋挖钻孔 孔内弃土不得堆积在钻孔周围 停钻后 钻头提出孔外安全放置 钻机移动时 不得 挤压电缆线和风水管路 钻头直径磨损超过 15mm 时 应及时更换修补 施工时严格按预先审批的施工方案进行 为防止成桩时导致邻孔孔壁坍塌或影响 邻孔已浇筑混凝土强度 只有在中心距 5 米以内的桩的混凝土灌注完毕 24 小时以后且 混凝土强度达到 2 5MPa 时 才能开始同一墩台其它桩的钻孔或开挖基坑 就位时使钻 头中心对中 钻孔中心与设计桩位中心偏差应小于 50mm 钻机底盘基本水平 以保证 吊钻头的钢丝绳的垂直度小于 1 表 6 1 1 3 钻孔的允许误差钻孔的允许误差 序号项目允许偏差检验方法 顶面位置50mm 1护筒 倾斜度1 2孔位中心50mm 3倾斜度1 测量检查 2 换浆清孔 经检查钻孔达到设计标高后 并经监理工程师核查与设计地质情况相符后紧接着 进行清孔 1 清孔方法 本桥钻孔桩基采用换浆法进行清孔 即钻孔终止后 停止进尺 以中速度压入比 重为 1 1 1 25 的较纯泥浆 把孔内原比重大的泥浆换出 完成第一次清孔 第二次清 孔是安好钢筋笼和导管后进行 大泵量压入泥浆 在清孔过程中及时捞除钻渣 不断 加入清水稀释以降低泥浆的比重 粘度 含砂率等指标 为水下混凝土灌注做准备 清孔时 保证钻孔内的水位高出地下水位 1 5 2 0m 以防止塌孔 清孔后泥浆坚硬颗 粒的数量应小于 5 但为保证安全和悬浮钻渣的能力 控制泥浆的各项指标不宜过低 25 71 2 沉渣厚度的控制 在钻进过程中做好钻进记录 终孔时利用测绳仔细计算孔底标高 以及孔底到护 筒的高度 清孔过程中不断量测沉渣顶面到护筒的长度 计算孔底沉渣厚度 直到摩 擦桩沉渣厚度不大于 10cm 的规范要求 沉渣厚度满足要求后进行下一步的施工 3 清孔所达到的标准 孔内排除的泥浆手摸无 2 3mm 的颗粒 泥浆比重不大于 1 1 含砂率小于 2 黏度 17 20s 沉渣厚度符合上条中的厚度控制指标 不得采用加深钻孔深度方法代 替清孔 6 1 1 4 成桩施工 1 钢筋笼制作 安装 钢筋笼制作 钢筋笼加工前严格控制钢筋原材的质量 桩基钢筋笼主筋可采用双面搭接焊和闪 光对焊 闪光对焊的钢筋加工应满足以下要求 a 焊接后钢筋轴线在一条直线上 这就要求钢筋在焊接时必须对正 且保证两根 钢筋在同一水平 b 钢筋的纵向加工必须满足规范要求 钢筋的规格 形状 尺寸 数量 间距必须符合设计要求 钢筋笼加工的允许偏 差见表 6 1 1 5 表 6 1 1 5 表 6 1 1 4 钢筋加工允许偏差和检验方法钢筋加工允许偏差和检验方法 序号名称允许偏差 检验方法 1受力钢筋全长 10 2箍筋内净尺寸 5 尺量 表 6 1 1 5 钢筋笼加工允许偏差钢筋笼加工允许偏差 序号项目允许偏差 mm 1钢筋骨架在承台底以下长度 100 2钢筋骨架直径 20 3主钢筋间距 10 4加强筋间距 20 5箍筋间距或螺旋筋间距 20 6钢筋骨架垂直度骨架长度 1 26 71 钻孔桩基保护层的控制措施 钢筋笼应符合图纸尺寸 笼体应完整牢固 并采用钢筋 耳环 等其它可靠的方 法保证钢筋的保护层厚度 设置密度按竖向每隔 2m 设一道 每一道沿圆周布设 4 个 钢筋笼安装 本桥桩基钢筋笼采用分节制作 分节吊装和焊接 钢筋笼的吊装采用十字吊架进 行多点吊装 以防止钢筋笼变形 首先将第一节钢筋笼吊放入孔中 并横穿钢管将钢 筋笼固定于孔口 再将下节钢筋笼吊起与第一节对接焊牢 依此顺序进行 焊接采用 单面搭接焊 焊接长度不小于 10d 每一截面上接头数量不超过 5 钢筋笼就位后利 用吊筋将钢筋笼挂在孔口的钢管上 并焊接固定在孔口 防止钢筋笼下沉 移动 钢 筋笼的安装时间不能太长 下钢筋笼时要缓慢进行 保持钢筋笼垂直就位 防止钢筋 笼刮碰孔壁造成孔壁坍塌 防钢筋笼上浮措施 钢筋笼初始位置应定位准确 并与孔口固定牢固 在钢筋笼顶部使用 40 钢管 制作的叉子将钢筋笼固定在钢护筒上 在钢筋笼的底部预设两根加长钢筋 底部做直 角弯钩 增大混凝土阻力 防止钢筋笼上浮 加快混凝土灌注速度 缩短灌注时间 防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小 混凝土接近笼时 控制导管埋深在 1 5 2 0m 灌注混凝土过程中 应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深 当混凝土埋过 钢筋笼底端 2 3m 时 应及时将导管提至钢筋笼底端以上 导管在混凝土面的埋置深度 一般宜保持在 2 4m 不宜大于 5m 和小于 1m 严禁把导管提出混凝土面 当发生钢筋 笼上浮时 应立即停止灌注混凝土 并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高 提 升导管后再行浇注 2 混凝土灌注 钻孔桩基全部采用导管法进行水下混凝土灌注 一次性连续灌注完毕 1 灌注机具的准备 导管 a 钢导管内壁应光滑 圆顺 内径一致 接口严密 导管直径应与桩径及混凝土 浇筑速度相适应 桩径为直径为 1 0m 导管宜选用直径为 30cm 钢导管 导管管节长 度 中间节宜为 2m 等长 底节可为 4m 漏斗下宜用 1m 长导管 b 导管使用前应进行试拼和试压 按自下而上顺序编号和标示尺度 导管组装后 27 71 轴线偏差 不宜超过钻孔深的 0 5 并不宜大于 10cm 连接时连接螺栓的螺帽宜在上 试压压力宜为孔底静水压力的 1 5 倍 c 导管长度应按孔深和工作平台高度决定 漏斗底距钻孔上口 应大于一节中间 导管长度 导管接头法兰盘宜加锥形活套 底节导管下端不得有法兰盘 有条件时可 采用螺旋丝扣型接头 但必须有防松装置 d 导管应位于钻孔中央 在浇筑混凝土前 应进行升降试验 导管吊装升降设备 能力 应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应 并应有一定的安全储备 漏斗 漏斗高度除应满足司管拆卸操作需要外 并应在灌注到最后阶段时 能满足对导 管内砼柱高度的需要 在漏斗上口应对称焊 2 4 个吊环 以便在拆导管时将其移走 漏斗最小容量即首批砼储备量应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋置深度的需要 漏斗的容量最小应满足下式所需 V V h1 d2 4 HC D2 4 式中 V 漏斗最小容量 m h1 孔内砼高度达到 HC 时导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度 m h1 Hw rw rc HC 钻孔初次灌注需要的砼面至孔底的高度 即导管次埋深 h2加导管底至孔底间 距 h3 h2至少为 1 0 米 h3为 0 25 0 4 米 当孔底有沉淀时 应将 h3值适当加大 m Hw 孔内水面至初次灌注需要的砼面高度 m D 钻孔直径 m 有扩孔情况时 应按扩孔后的直径 d 导管直径 m rw 孔内水或泥浆的容重 吨 m rc 砼的容重 取 2 4 吨 m 在实际施工中 漏斗储料量可按以下简易方法粗算 即满足导管埋深的高度乘以 钻孔截面面积 即为所需初次 封底 砼的体积 2 灌注砼测深和导管埋深控制 a 测深 灌注水下砼时 应探测水面或泥浆面以下的孔深所灌注的砼面高度 以 控制沉淀层厚度 埋导管深度和桩顶高度 如探测不准确 将造成沉淀过厚 导管提 28 71 漏 埋管过深拔不出或断桩事故 因此 测深在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作 一定要由具有高度责任心的人来操作 目前测深多用重锤法 用绳系锤吊入孔内 使 之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面 或表面下 10 20 厘米 根据测绳所示锤的沉入深 度作为砼灌注深度 本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以 后不同重量的感觉而判别 测锤不能太轻 而测绳又不能太重 否则 探测者手感会 不明显 在测深桩 测锤快接近桩顶面时 由于沉淀增加和泥浆变稠的原因 就容易 发生误测 探测时必须要仔细 并以灌注砼的数量校对以防误测 尤其正循环钻孔在 将要灌注结束时 沉淀增加 泥浆变稠 测误经常发生 实际施工中就曾发生 因测 不准而只能将桩顶往高提的现象 最后破除桩头时再除去