孙家沟大桥跨离临高速施工安全防护方案(精)

新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 1 - 中铁二十局集团有限公司目录一、 工程概况 . 1二、 线路相交情况 . 1三、 主要施工负责人 . 2四、 施工项目人员的基本情况 . 2五、 施工组织方案 . 2（一） 基础施工 . 3（二） 墩身施工 . 4（三） 连续梁施工 . 51. 连续梁0#块墩托架现浇施工 . 52. 连续梁挂篮悬灌浇筑施工工艺 . 93. 边跨现浇段施工 . 164. 连续梁合拢段施工 . 175. 悬灌梁的线型控制 . 19六、 安全防护方案 . 21（一） 总体方案 . 21（二） 挂篮封闭防护措施 . 221. 挂篮施工防坠落措施. 222. 挂篮施工防水措施 . 223. 已浇梁段防护 . . 224. 防火、消防安全措施. 235. 挂篮行走安全保证措施 . 24（三） 防护棚安全防护措施 . . 241. 防护棚的构件检算 . 252. 条形基础施工 . . 253. 钢管立柱施工 . . 284. 防护棚搭设 . 285. 防护棚拆除 . 296. 交通总体封闭方案 . 297. 安全措施 . 30新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 2 - 中铁二十局集团有限公司8. 门架搭设期间防护措施 . 319. 支架、门架及临时标志拆除 . 3110. 施工期间临时标志设臵 . 31七、 工期安排. 32八、 安全保障措施 . 33九、 施工安全措施 . 34十、 事故处理应急预案 . 37（一） 组织机构 . 37（二） 救援过程 . 37（三） 实施方案 . 37十一、 雨季安全防护施工措施 . . 38十二、 夏季施工防护措施 . 39（一） 夏季混凝土施工降温措施. 39（二） 现浇梁施工 . 40（三） 施工现场食品安全、卫生保健措施及职业健康 . 40（四） 现场施工机具降温 . . 41（五） 其他施工注意事项 . . 41新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 1 - 中铁二十局集团有限公司孙家沟大桥跨越临离高速公路连续梁施工安全防护专项方案一、工程概况新建铁路吕临支线孙家沟大桥位于临县三交镇，设计为6孔双线桥梁，孔跨布臵为1-（48+80+48）连续梁+3-32 m梁简支T 梁，全长287.63m ，中心桩号为改MDIIK40+404.97，桥梁第二孔80m 主跨于改MDIIK40+338.66跨越宽24.5m 在建临离高速公路路基，交角875700，第三孔于MDIIK40+425.90跨越孙家沟，交角90。全桥位于直线及R=1200m的曲线上，线路纵坡为-12.0，设计旅客列车行车速度为120km/h，采用T 形桥台、圆端形实体墩及空心墩。基础采用钻孔灌注桩，设计桩基97根，其中连续梁部分68根，桩径分别为：1、2、3号墩为1.5m ，0号台为1.25m 。本桥2号墩位于高速公路填方右侧边坡上，墩高31.5m ，承台高度5.5m ，一级承台尺寸22.6m 14.6m ，根据设计，铁路先于公路施工，2号和3号墩之间的改路、改沟工程由山西公路设计院进行设计，由离临高速公路施工方进行施工。2号墩按高速公路路基填筑要求填筑施工平台，然后进行基础施工；1号墩位于高速公路左侧山体上，墩高12m, 承台高度5.5m ，一级承台尺寸18.6m 14.6m 。跨路连续梁各墩台结构数据见表1。表1 孙家沟大桥连续梁墩台结构数据表二、线路相交情况孙家沟大桥与在建临离高速公路上跨相交，交叉关系为：铁路里程范围为MDIIK40+259.90+547.53，交叉点里程为MDIIK40+338.66，被交叉临离高速公路里程：K31+089.9。新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 2 - 中铁二十局集团有限公司三、主要施工负责人项目负责人： 周海军项目协调负责人： 刘振海项目技术负责人： 雷新民安全质量负责人： 闫保昌施工负责人： 魏 欣施工技术负责人： 李海龙施工质量负责人： 王宏宇施工安全负责人： 孟勇华四、施工项目人员的基本情况中铁二十局集团有限公司参加吕梁至临县支线铁路工程的技术、安全、质量管理人员均来自项目建设基层，参加过多条国家铁路、跨公路、既有线施工，业务能力上有着丰富的积累，有着较强的施工防护经验。五、施工组织方案由于铁路开工较晚，高速公路路基现已填筑至孙家沟大桥2号墩承台新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 3 - 中铁二十局集团有限公司 底高度，下部及连续梁施工均存在与公路交叉施工问题，施工干扰多，安全风险大，所以，安全防护是本桥跨越临离高速公路施工的关键。根据工期要求和现场交叉施工特点，桩基承台施工计划在12月底完成，墩身部分计划2013年2月底完成，尽可能减少后期交叉作业内容。（一）基础施工(48+80+48m预应力混凝土连续梁主跨1#墩，基础承台位于高速公路左侧，山坡地质情况为：地表为新黄土，下为泥岩；2#墩桩基施工前按照施工图要求，在高速公路路基坡脚处按照高速公路路基填筑要求填筑筑岛平台，并分层压实, 平台填筑过程中与公路路基边坡按1m 宽台阶进行搭接，保证平台与路基的整体性，填高至承台顶面高程时进行钻孔桩施工；3#墩桩基础的施工由于规划改沟，根据孙家沟设计说明给出的水文地质特征，水位0.4-13.6m （高程829.35-847.89m ），施工时注意河水水位，围堰筑岛。根据地质勘探资料和现场实际，大桥桩基均采用冲击钻机成孔，水下混凝土灌注，钢筋笼采用钢筋加工场分节加工成型，运送至现场后利用汽车吊吊装就位，砼由砼拌合站集中拌制，通过砼运输罐车运送至平台现场，导管法灌注。因2号墩钻孔平台场地有限，安排4台钻机同时作业，利用相邻孔位护筒作为泥浆池，钻渣通过设于填筑边坡上的溜槽溜至坡脚，集中外运至弃砟场处臵。2号墩承台靠公路侧密布钢管桩防护，钢管桩采用200钢管，间距60cm ，长度14m ，管内灌注砼提高刚度，确保基坑开挖时公路边坡稳定，为了减少公路路基施工车辆对边坡的影响，在承台施工期间，对2号墩位前后20m 公路路基填筑面进行隔离，实行半幅通行。2#墩承台基坑开挖防护见图2。为了安全快速的实行交叉施工，基础施工前项目部积极与临离高速公路建设单位及施工单位沟通，签订相关安全施工协议，在满足双方安全施工的基础上快速施工。新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 4 - 中铁二十局集团有限公司（二）墩身施工1#墩和2#墩墩高均为12m 和31.5m ，桥墩型式为圆端型实体墩和空心墩。3#边墩墩高为39m ，为空心桥墩。墩身施工时采用定型钢模板立模，模板采用型钢桁架加固，钢筋加工场加工钢筋，运输炮车运输钢筋笼，塔吊吊装入孔，混凝土泵送入模。墩身施工时随施工进度在墩身外围架设钢管排架全封闭防护或架设高空防护网，以防止发生物体打击、高空坠物事故的发生。1#墩墩身施工采用人工配合汽车吊、安装模板，一模到顶，墩身一次浇筑成型。托盘、顶帽在墩身施工完毕后，以墩身顶节模板为依托，安装定型钢模，一次浇筑成型。2#墩墩身分三部分施工，先施工墩底实心段，再施工空心墩身，最后施工墩顶实心段。空心墩主要采用爬模施工，墩外侧搭设之字型钢管脚手架作为工作平台及人员上下通道，模板、材料提升通过爬模系统的塔新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 5 - 中铁二十局集团有限公司吊完成，混凝土采用集中拌和，混凝土罐车运送至现场，泵送入模进行施工。跨路墩身距公路较近，为防止来往车辆误擦碰墩身、模板等，在公路上靠近1号墩身位臵设臵分流台、防撞柱等安全保护设施，安排专人24小时看守，并在墩柱附近设臵警示红灯和夜间反光警示标，提高夜间行车安全度。（三）连续梁施工1. 连续梁0#块墩托架现浇施工0#块采用托架施工，采取一次立模整体灌注的施工方案，以满足2套挂篮拼装所需长度。连续梁0#块施工工艺框图见图3。新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 6 - 中铁二十局集团有限公司新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 7 - 中铁二十局集团有限公司（1）托架结构设计首先，应在主跨1#、2#墩墩顶的永久性支座两侧各安装一个临时支座，支座底部用原预埋在墩侧基础顶面的大螺栓锚固，以防止梁段现浇时所产生的不平衡力矩损坏永久性支座。0#块采用在墩顶设托架现浇施工。在墩顶以下一定距离的桥墩上预埋托架槽钢，槽钢下设臵牛腿，再利用万能杆件和槽钢拼成悬臂式托架桁架，其上铺设方木作为纵横分配梁，再安装底模和侧模，二者之间以木楔等调整底模标高与梁底设计线型一致。连续梁0#块施工工艺见图4。为防止灌注的梁段因托架下沉造成混凝土出现裂缝，并保证梁段的线型与设计一致，为此除应提高托架的刚度，拧紧各节点螺栓减小托架上部结构变形外，还应对托架进行预压。预压时采取给托架预先挂水箱预压的办法，具体做法：在托架上用钢丝绳挂一水箱，水箱距地面高度一定, 混凝新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 8 - 中铁二十局集团有限公司土灌注以前，将水箱内注水，注水量应与现浇混凝土重量相同，并通过托架上的纵横梁将水的重量均布在托架上，使托架的受力状态与现浇后混凝土给托架的受力状态相同。在现浇梁段混凝土时，边灌注混凝土边放出水箱的水，灌注多少混凝土即放出多少相同重量的水，保证放水与浇筑同步，待梁段现浇完后将水箱用木垛或千斤顶支起，最后解除钢丝绳。箱梁内外侧模均设计成框架式结构，主要由模架、模板、横带、竖带等组成。外侧模板面板采用8mm 厚钢板，以提高梁体表面光滑度。内模面板采用30mm 厚的木板拼装而成，设计为插板式，浇筑混凝土时，随着梁体腹板混凝土浇筑高度的提高，逐步安插内模面板。外模和内模均可在陆地上预先拼装成互为独立的整体，既解决梁高立模定位困难，又可减少高空作业，并保证模板精度。新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 9 - 中铁二十局集团有限公司（4）混凝土配制梁体砼设计为C55，按高性能砼和泵送要求设计配合比，采用1418mm 连续级配的碎石和优质中砂，现场塌落度(运送到作业点时 控制在1520cm 。混凝土初凝时间按12小时18小时配制，保证现浇梁段在混凝土初凝前施工完成。（5）混凝土浇筑施工混凝土采用集中拌和，混凝土罐车运至现场泵送。由于梁段较高，在浇筑底板、腹板混凝土时，均采用减速漏斗下料。底板中因钢筋布臵不多，使用振动力大的插入式振捣器捣固，混凝土入模在托架部分由悬臂端向根部方向浇筑。腹板因高度大，厚度薄，且钢筋密集，混凝土入模、振捣困难，腹板采用水平分层浇筑，分层厚度为40cm 。振捣时主要以插入式振捣器振捣为主，同时利用外模附着式振捣器辅助振捣。顶板混凝土入模与振捣，顶板厚度不大，混凝土入模时，先将承托填平，振实后再由箱梁两侧悬臂板分别向中心推进，混凝土振捣可分块进行，根据具体情况，可启动3个或6个振捣器振捣，待表面翻浆流平即属振实。对承托部分混凝土辅以软管轴插入式振捣器振捣。最后用平板振捣器在整个顶板面上振捣找平。停留13小时，收浆后，再予表面抹平。（6）施工注意事项0#块及根部梁段如果在炎热高温条件下施工，因混凝土体积大，水泥水化作用快，温度高，易导致混凝土坍落度损失大、早凝，梁段开裂。为此，采取措施降温，保证入模温度不超过32。2. 连续梁挂篮悬灌浇筑施工工艺为了加快悬臂施工进度，各梁段亦采取全断面一次浇筑的施工方案。保证梁段混凝土一次浇筑，各梁段浇筑方法及工艺要求同0#块。连续梁悬臂灌注施工工艺流程见图6。（1）挂篮的结构设计及拼装0#块施工完后，利用塔吊在0#块上拼装菱形挂篮，进行梁段悬浇。菱形挂篮结构主要由桁架、提吊系统、走行及后锚系统、模板系统和张拉操作平台等六部分组成。挂篮结构新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 10 - 中铁二十局集团有限公司挂篮是施工梁段的承重结构，又是施工梁段的作业（悬灌，张拉等）现场，挂篮按其悬灌所承受的最大梁段重量及施工荷载等最不利荷载设计。选用自锚平衡式菱形挂篮，该形式的挂篮具有节点少、变形小、质量轻、结构完善，施工灵活和适应性强等优点。在墩顶现浇段现浇施工完成后（含预应力施工及压浆），采用位于桥墩一侧的塔吊进行挂篮构件起吊和拼装。安装时注意桥墩两侧的挂篮应对称同步安装，按设计要求控制不均衡荷载。挂篮采用试压台加压法检测桁架的受力性能和状况，未经试压的挂篮不得吊装上墩进行悬灌施工。通过试压消除结构的非弹性变形。试压可采用在桥位附近（或在工厂）试验台加压法进行。新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 11 - 中铁二十局集团有限公司对拼装就位待灌注混凝土的挂篮，采用水箱试压法检查挂篮的性能和状况。加压水箱设于菱形桁架的前上横梁吊点处，计算施加力后，分级进行灌水试压，记录全过程挂篮变化情况即可求得控制数据。菱形挂篮结构示意见图7。按最大梁段（4#段，混凝土数量为61.73m 3）重量1605KN 的1.3倍即2086KN 施加预压力，分3级进行加载预压。挂篮预压步骤为：a 、挂篮拼装完成后即可进行挂篮预压；b 、将提前焊制好的水箱对称布臵在菱形桁架的前段1号梁段处，利用底篮分配梁做底托，前后吊带受力；c 、按照监控单位要求布设测点；d 、两端同时打开进水阀门进行注水加载，加载时采用分级加载的方法，第一级加载至0.5倍4号梁段混凝土重量，第二级加载至1.0倍，第三级加载至1.3倍。e 、第一级加载1小时后即可进行测量采集数据，数据采集完后进行下一级加载。f 、三级加载且测量完成后，即进行放水卸载。卸载时，也同样进行分级进行，依次卸至1.0倍、0.5倍和0。每级也同样进行观测，并将卸载时的数据与加载时的数据进行比较。g 、挂篮预压时，严格按照两端对称同步进行加载和卸载，严禁单端加新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 12 - 中铁二十局集团有限公司载卸载。菱形挂篮拼装施工工艺流程图8。 待已灌注梁段混凝土强度和弹性模量达到设计要求指标后，对纵向预新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 13 - 中铁二十局集团有限公司 应力筋张拉并压浆后，铺设垫梁和轨道。轨道锚固后，放松底模架前后吊带并将底模架后横梁用2个10t 导链悬挂在外模走行梁上；拆除后吊带与底模架的联接，先放松所有后吊杆再放松前吊带，用2台5t 导链牵引前支座使菱形桁架带动底模侧模前移，就位后安装底模后吊带，将底模吊起。解除外模走行梁吊带前移至预留孔，调整立模标高进入下一循环施工。挂篮底模、侧模标高调整及位臵控制当挂篮安装完成后，即可进行模板标高及中线调整。模板控制标高=设计标高+施工预留拱度。设计标高由设计院提供。施工预留拱度由设计院提供的理论预留拱度结合现场挂篮试压测试数值(如弹性变形值 等因素，通过编制的线型控制软件计算而得。同时在每个承台顶面上设水准点4个，观测群桩的沉降；在墩顶现浇段顶面腹板位臵处各设水准点4个，观测墩身的压缩。（1）绑扎钢筋、安装波纹管道钢筋按要求下料弯制，成型后挂牌分类堆放，需要钢筋时利用塔吊吊装至挂篮位臵，人工绑扎。先绑扎底板、腹板钢筋，并安装竖向预应力筋、底板波纹管道，待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋，安装顶板预应力管道，绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件。全桥预应力管道均采用金属波纹管成孔，安装波纹管时如果管道与构造钢筋位臵冲突时，适当移动构造钢筋，绝对保证预应力管道按设计位臵定位，并采取加粗定位钢筋直径，加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋点焊牢固等措施，保证预应力管道位臵在浇筑混凝土时不移位、不破损。在灌注混凝土前检查预应力管道的接头是否连接紧密，管身是否完好，并在预应力管道内穿入橡胶棒，在混凝土灌注过程中不得直接振捣预应力管道，以防其移位、破损、漏浆。（2）混凝土施工原材料本桥悬灌全部采用泵送混凝土，为防止混凝土泵送过程中堵管和能耗加大，混凝土所选原材料的骨料级配，含砂率要满足泵送技术要求，添加泵送剂等外加剂，以增强混凝土的流动性和和易性，加快悬灌施工速度。配合比设计新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 14 - 中铁二十局集团有限公司为缩短工期，加快进度，确保一段梁体的施工周期在810天左右，梁体混凝土配合比设计提高一个等级。由于梁段钢筋及预应力管道较密，选用的混凝土配合比的坍落度控制在1520cm 。混凝土拌制与运输混凝土在拌和站集中拌制，混凝土罐车运至桥位处，输送泵垂直并水平输送至悬灌梁段。混凝土灌注与振捣为了使后浇混凝土不引起先浇混凝土的开裂，箱梁梁段混凝土一次浇筑成型，并在底板混凝土凝固以前全部浇筑完毕，也就是要求挂篮的变形全部发生在混凝土塑性状态之间，即可避免裂纹的产生。混凝土浇筑前，每个梁段均搭设工作平台，人员和机具均在平台上操作，以免压坏钢筋及预应力管道。浇注方法采用先梁节前端，后梁节后端，并从腹板向中间推进的方法。（3）预应力施工钢绞线穿束纵、横向预应力筋穿束前用通孔器疏通预应力管道，纵向预应力筋穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起，由卷扬机牵引穿束；横向预应力筋采用人工穿束。穿束后检查预应力筋外露情况，保证两端外露长度基本相同，满足张拉要求，然后安装锚具、千斤顶。竖向预应力筋按设计下料直接加工成型，并在梁段混凝土灌注前直接安放在梁体竖向波纹管中。预应力张拉钢绞线的张拉在梁段混凝土强度和弹性模量达到设计要求的指标后进行张拉，采用两端同步张拉，张拉力和伸长量双控形式，先腹板束，后顶板束，由外到内左右对称进行。每个梁段张拉顺序：先纵向，后腹板竖向预应力钢筋，最后横向。张拉程序为：0初应力（0.10con ）con （持荷5min 锚固）。张拉时确保三同心两同步，并采取双控措施，以张拉力控制为主、伸长量校核为辅。三同心即锚垫板与管道同心，锚具和锚垫板同心，千新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 15 - 中铁二十局集团有限公司斤顶和锚具同心。两同步即两侧两端均匀对称同时张拉。在张拉及使用过程中，按规定对张拉机具定期进行校验和标定。孔道压浆孔道压浆在预应力张拉完成、挂篮前移之前进行，压浆采用真空吸浆法，水泥选用52.5号普通硅酸盐水泥，水灰比为0.400.45。为增强其流动性，可掺入FDN-5高效减水剂，掺量约为水泥用量的0.6%，此时水灰比可减小到0.35。为减少收缩，掺入0.1%水泥用量的铝粉作微膨胀剂。（4）悬臂施工注意事项及要点倾覆稳定保持悬臂施工箱梁两侧平衡稳定，两侧块段浇筑混凝土速度要尽量同步，最大数量差严格按设计要求控制；挂篮走行时，两端要同步。桥面上材料、机具等施工荷载的堆放尽量靠近0#块段。经常检查挂篮悬吊系统、锚固系统及走行系统的联结情况。注意观察并防止梁段混凝土裂纹采取设计混凝土配合比，控制水泥用量。加强对混凝土早期养护，在温暖季节施工时，采用向混凝土潮湿面喷涂混凝土薄膜养护液，防止混凝土内水份蒸发。在梁段悬臂施工中，采取从前向后逐步浇筑的办法，防止由于挂篮变形在新、老混凝土连接处产生裂纹，并对节段接头进行凿毛处理，保证接缝质量。加强波纹管的固定措施，严格控制波纹管上浮或变形，防止预施应力时梁体出现裂缝。线型控制施工前综合考虑挂篮变形、梁段自重、钢束张拉、温度变化、混凝土收缩徐变及活载作用等各种因素的影响，计算出每一悬臂梁段端点的挠度值，根据挠度值设臵各截面的预抬量。在施工过程中，每浇筑一梁段，必须随时观测梁段发生的实际挠度，并对照理论计算值，在下一梁段浇筑施工中予以调整。在梁段顶面中线及上、下游两侧埋设水平观测点，随时观测各截面处标高在整个梁体施工中的变化，以及时掌握和调整梁段预拱标高。悬浇施工中，要严格按设计控制线型，应注意调整立模标高，设臵反新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 16 - 中铁二十局集团有限公司拱，以便成桥后与设计标高接近。悬臂施工过程中，保证混凝土配料一致，并在满足强度要求的前提下，避免混凝土强度出现过大的离散性，保持混凝土弹模一致。预应力筋张拉施工时，遵循对称、同步的原则，严格按张拉设计吨位和伸长量进行双控。3. 边跨现浇段施工 新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 17 - 中铁二十局集团有限公司边跨现浇段同0#块施工，本桥的小里程边跨为0#桥台，采用搭设满堂支架施工，支架采用贝雷梁，支架顶采用工字钢作为垫梁和分配梁，贝雷梁和工字钢间距布臵根据具体施工时现浇长度和重量确定。原地面整平碾压后浇筑30cm 厚C15素混凝土，然后进行支架搭设，支架上部采用两层1515cm 方木，现浇梁段的底模和外模采用大块竹胶板制作，内模采用组合钢模与木模相结合。边跨落地支架法结构见图9。对于本桥的大里程边跨为3号墩，墩高为39m ，考虑到搭设满堂支架施工比较困难，所以采用在桥墩两侧预埋牛腿、设扇形托架进行施工。扇形托架采用万能杆件和型钢拼装。边跨托架结构见图10。托架的一侧铺设现浇梁段模板，另一侧通过在承台顶预埋精扎螺纹钢锚固，避免墩身承受不平衡弯矩受损。现浇梁段的底模和外模采用大块竹胶板制作，内模采用组合钢模与木模相结合。4. 连续梁合拢段施工（1）施工方案合拢段采用一个吊架法进行施工，按照先合拢中跨、后合拢边跨的顺序施工。施工步骤如下：通过预埋的地脚螺栓安装合拢段体外刚性连接，绑扎合拢段钢筋骨架，连接预应力管道并定位。安装吊架于合拢段上方，并调整就位，再安装内模，在梁体悬臂端压配重，选择日温度最低的夜间浇筑合拢段混凝土，并逐级解除合拢段压配重。中跨合拢段混凝土及弹性模量达到设计值后拆除刚性连接，接除固定墩及活动墩的临时固结，完成体系转换，然后张拉钢绞线。边跨合拢程序同中跨合拢，混凝土及弹性模量达到设计值后张拉钢绞线，待全部纵向钢绞线张拉完成后，拆除刚性连接，再进行剩余预应力张拉及压浆封锚作业。连续梁合拢段吊架结构示意见图11。新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 18 - 中铁二十局集团有限公司 连续梁合拢段施工工艺流程见图12。 新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 19 - 中铁二十局集团有限公司（2） 施工要点合拢段刚性连接为体外劲性骨架临时固结，严格按设计要求施作，确保劲性骨架构件的连接质量，工字钢依据合拢段实测长度及时调整。在混凝土中加入适量的早强剂，以缩短等强时间。为确保梁体混凝土浇筑质量，采用一次连续浇筑工艺，加强振捣，并掺入微量铝粉作膨胀剂，以免新旧混凝土的连接处产生裂缝。混凝土作业的结束时间，根据掌握的天气变化情况，尽可能安排在气温回升之前完成，浇筑完毕后及时覆盖，按规定养生。在每一合拢段挂篮就位、配重、混凝土浇筑、预应力施张、拆除挂篮及配重前后，均要测量梁端及梁部各测点的标高变化，并进行数据分析，以供后续合拢段施工提供参考，积累经验。5. 悬灌梁的线型控制（1）线型控制软件编制与应用线型控制软件用FORTRAN77语言编制，以有限元法和预应力混凝土结构设计的有关理论为基础，通过对预应力混凝土结构进行弹性分析和时效分析，计算预应力混凝土箱型连续梁在悬灌施工中以下各项内力和变形。由于梁体自重、施工荷载（挂篮及吊架重量）、预应力张拉、体系转换而产生的内力与变形1；由于张拉合拢段预应力束而产生的次内力和变形2；由于预应力损失而产生的内力和变形3；由于混凝土收缩、徐变而引起的次内力和变形4；施工温度、温差、日照的影响5；挂篮、吊架支架的弹性及非弹性变形6；群桩基础的沉降7；高墩的弹性压缩8。梁顶施工立模标高计算公式表达如下：HN=HNj+1+2+3+4+5+6+7+8式中：HN N 号梁段端部顶面施工立模标高；HNj N 号梁段端部顶面设计标高；18考虑各种因素的影响而设臵的施工预拱度，向上为正，新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 20 - 中铁二十局集团有限公司向下为负。应用原理：在预应力混凝土箱型连续梁悬灌施工前，根据施工方案、工艺和工期的要求，模拟施工过程，收集整理有关数据，输入微机，运行线型控制软件，计算梁体受自重、施工荷载、预应力张拉及预应力损失、混凝土收缩及徐变、体系转换等因素影响而产生的内力和变形，确定出各梁段的施工立模标高；施工过程中，再根据实际施工荷载、悬灌循环周期以及对已浇筑梁段标高的精密测量，重新计算和修正下一梁段的施工立模标高，使悬灌梁段合拢时的精度以及体系转换完成后梁体线型达到设计和规范规定的要求。（2）数据收集在线型控制软件运行前，先根据施工组织设计绘出各悬灌梁段详细的施工进度计划图，然后绘制模拟悬灌梁施工过程（如移动挂篮、浇筑混凝土、张拉预应力筋、合拢与体系转换等）的时标图。参照时标图，确定计算信息控制数据，如时段集中荷载节点数、均布荷载单元数、结构受约束节点数、子结构数。根据悬灌梁设计图，计算出有关材料与截面特征数据，如梁段自重、张拉预应力筋的锚下控制应力、预应力筋截面偏心距等。准确收集现场实测数据，如挂篮及梁上其它机具设备的重量、混凝土的配合比、容重和弹性模量、桥址处的温度与湿度等。汇集以上数据，在微机上建立数据文件。核对无误后，运行线形控制软件的主控程序，并打印出计算结果。最后，依照计算结果，绘制悬灌梁段施工立模标高表、悬灌阶段梁体挠度统计表、合拢阶段梁体挠度变化表、施工过程梁顶标高变化表、悬灌施工中梁体各截面内力表、悬灌梁顶拱度设臵曲线及各阶段梁体挠度变化曲线，作为施工控制依据。（3）施工监控加强过程测试，与设计数据对比分析，为施工提供资料，全桥随时从理论上调整，控制线型。根据设计院悬灌中因梁体自重、徐变、温度、预应力等因素造成的理论线型变化数据及特殊断面的应力数据，施工中进行相应测试、对比、分析；新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 21 - 中铁二十局集团有限公司对施工因素造成的线型变化严格控制；混凝土弹性模量控制，混凝土弹性模量是影响梁体线型变化的一个因素，混凝土配合比设计时，弹性模量要作为一个主要指标，保证弹性模量达到设计指标且趋于稳定；张拉力控制：对张拉设备严格按规范校验、标定，规范操作过程，保证设计的张拉力，确保有效预应力值；托架、挂篮等施工结构均应进行预压，消除非弹性变形，并测出弹性变形数据，在施工中进行变形量预留，调整线型；挂篮的中线定位要准确、稳定，减少误差积累，保证连续梁中线精度。六、安全防护方案（一）总体方案根据铁路与临离高速公路相对位臵关系，孙家沟大桥1、2号墩及连续梁施工与公路施工同步进行，存在多工种交叉作业，因此，安全防护是施工的重点。下部施工采取加填平台（2号墩）、打设抗滑桩、设臵隔离墙、和警示标志等措施，保证路基边坡稳定和施工车辆安全，上部施工采取在公路路面搭设防护棚架、设防护网、前后设臵限速、警示等标志措施，确保施工期双方施工安全。1、本桥连续梁采用菱形挂篮悬臂灌筑方法施工，跨高速公路采用全封闭式挂篮自身移动防护棚架和棚架防护相结合的组合防护形式。连续梁桥跨越施工前与高速公路管理部门提前沟通、签订协议、办理施工许可证，施工期间按国家标准设臵必要的警示、限速等标志。加强现场值守管理，保障行车安全和施工安全，顺利完成施工任务。在每一段施工完毕后，在梁面两侧及时安装安全防护网，防止坠物。2、成立跨离临高速公路连续梁施工安全生产领导小组，专门负责跨离临高速连续梁施工安全管理工作，加强组织领导，负责施工安全方案的落实，编制施工计划及安全措施，现场做好安全把关工作，协调解决施工中可能影响施工安全的问题。安全生产领导小组人员名单如下：组长：周海军副组长：雷新民 王向伟新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 22 - 中铁二十局集团有限公司组员：闫保昌 李福勇 张明 宋景太 魏欣 李海龙 王宏宇孟永华加强与交警部门的联系，主动邀请交管部门进行现场指导，采用科学有效的防护措施，杜绝安全隐患，确保施工如期完成。严格监督，完善安全检查制度。各级安全监督人员经常检查，发现问题及时纠正，将事故消灭在萌芽状态。施工前做好一切准备工作，按照批准的施工方案，在施工过程中严格实施。施工时，在施工区前方按规定设臵前方施工，车辆慢性的警示标志，并设臵限速标识。（二）挂篮封闭防护措施在跨越临离高速公路时采用对施工挂篮全封闭的方式进行防护，两侧悬挂粗绳网+密目安全网，对挂篮进行全封闭防护，并在已完成的节段梁两侧设臵安全防护栏杆和防护网，防止挂篮跨线施工区域内的任何物体坠落到高速公路桥面上。挂篮外包防护见图13。1. 挂篮施工防坠落措施加强职工教育，严禁向桥下丢弃物体。挂篮四周设臵细眼钢丝网封闭，防止施工中钢筋、石子或其他物体掉落到桥下，钢丝网超出混凝土梁顶m 。2. 挂篮施工防水措施为了防止施工用水排到高速公路路面上，影响行车及施工人员安全，采取以下措施：在主梁两侧设挡水檐，防止桥面养护水下流；将主梁上的预留孔洞暂时封闭；主梁侧面及内壁养护采用养护剂或雾状薄膜。3. 已浇梁段防护为防止已浇梁段上物体掉落到桥下里面上，影响高速公路行车安全，制定以下措施：施工用材料或设备在已浇梁上摆放位臵距梁边不小于2m ；不使用的设备、材料或其他废弃物及时清运到桥下场地；加强职工教育，严禁随意向桥下丢弃物体；挂篮前移后，立即在已浇梁两侧加设临时细眼钢丝网封闭。新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 23 - 中铁二十局集团有限公司 消防工作必须坚持 预防为主、以消为辅的指导思想，严格执行省市消防条例和消防规定。成立以项目经理为组长，以安全总监为副组长的消防管理小组，负责定期分析施工人员的思想状况、经常检查消防器材、经常检查现场的消防规定执行情况、定期对职工进行消防教育。现场设臵明显的防火宣传标志，每月对职工进行一次防火教育，定期组织防火检查，建立防火工作档案。使用电气设备和易燃、易爆物品，必须严格防火措施，配备灭火器材，确保施工安全。施工材料的存放、保管，应符合防火安全要求，库房应用非燃材料支搭。易燃、易爆物品应专库储存，分类单独存放，保持通风，用火符合防新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 24 - 中铁二十局集团有限公司火规定。5. 挂篮行走安全保证措施挂篮走行是连续梁施工最为危险的一步，作业人员必须明确挂篮走行的操作顺序，走行前作业队长及安检人员必须检查到位，走行中全过程旁站指挥。纵向张拉前，挂篮底模平台前后吊带不能松动；但内外导梁的吊杆吊带需在混凝土强度达到75%后松开下放5cm 左右以使侧模松开。挂篮走行前，需检查纵向、竖向预应力筋是否张拉完毕；相关预留孔预埋件是否位臵正确、竖直；检查垫铁是否找平、下方是否垫满，垫铁间距是否50cm 一道；走道梁相接处是否平整无错牙，走道梁间的螺栓是否上齐；走道梁是否均与梁部预埋U 型筋或竖向精扎螺纹钢锚固紧，每根走道梁是否至少有3根精轧螺纹钢锚固；中主桁走道梁下方是否用检查主桁前后支座勾板及限位器是否焊满；外侧模桁架及外侧模是否需要切割，以不碰撞底部防护；走道梁上是否放出了挂篮走行到的位臵标识及限位钢架；使主桁前进的千斤顶是否安装好，倒链挂在挂篮后面的走道梁上；逐一将所有走道梁锚固螺母再拧紧一遍，并专人检查连接器是否上下各上齐一半；挂篮以外的杆件或物体是否影响挂篮走行；内顶模及内侧模是否已脱离梁体；走行时天气风力是否超过5级，超过时不走行。（三）防护棚安全防护措施在连续梁悬灌施工跨越前，在高速公路搭设安全防护棚架，防护棚架与临离高速斜交搭设。防护棚设计净高为5.5米，预留2个行车通道，通道净宽4.5m 。棚架采用混凝土条形基础，基础上预埋钢板，立柱采用300mm 的钢管柱焊接在预埋钢板上，立柱上方焊接I32工字钢，立柱间用18号工字钢焊接斜撑，工字钢上纵向铺设10号槽钢，槽钢与下面的工字钢焊接连接牢固，槽钢上部满铺2mm 的镀锌铁皮，在挂篮施工投影区域加大两米以及棚架顶的边缘靠内两米范围内铺设1.2cm 厚竹胶板。高速公路两侧在立柱间采用彩钢网封闭，以防止下落的小型物体弹回高速公路内，防护棚防护范围为梁体施工投影平面向两侧各延伸2m 。防护棚布臵图见图14。新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 25 - 中铁二十局集团有限公司1. 防护棚的构件检算（1）【10槽钢强度计算挂篮施工中，将采取严格的措施，保证挂篮行走时或浇注混凝土时的安全，假定施工中一台电焊机坠落，来检算棚架的稳定性，一台电焊机约0.2吨。利用结构力学得出最大弯矩和最大剪力如下图：新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 26 - 中铁二十局集团有限公司受力图弯矩图剪力图由图知最大弯矩为：M=2KN.m，最大剪力为：Q=1KN，查表【10槽钢：截面I=198cm4，W=39.7cm3，D=5.3mm，S =23.5cm3。 max=MmaxWx=2*1000/(39.7*1000 =0.05MPaw =145MPa= QS /ID1000*23.5*103/(5.3*198*104=2.24MPa=85 MPa满足要求。挠度验算：fmax= Pl 3/（48EI ）=2*5.33/（48*2.1*105*198）=0.14cmf =l/400=1.3cm,满足要求。（2）I32a 横梁的强度计算I32a 工字钢与临离高速方向呈88交角摆放，跨度为5.3m ，该工字钢沿临离高速线路斜向间距为4m ，其上间距40cm 均匀布臵【10槽钢，槽钢上铺2mm 厚白铁皮。计算荷载包括了白铁皮的自重、【10号槽钢的自重、新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案 - 27 - 中铁二十局集团有限公司I32工字钢的自重及挂篮施工掉落物的冲击力，具体取值为竹胶板及铁皮重量：G1=2.12kN【10槽钢重量：G2=2.98KN掉落物按照最不利位臵及跨中考虑为2KN （0.2吨）。考虑1.2的安全系数后，得到I32a 工字钢承受的均布荷载为：q=1.2*(G1+G2/(l/2=2.31kN/m，掉落物考虑冲击系数1.2, 集中力为P=2.4KN。查表得I32工字钢：截面w=145MPa ，I=11080cm4，W=692cm3，D=9.5mm，S =400.5cm3，E=2.1105Mpa 。利用结构力学求得最大弯矩和最大剪力： P =2.4KN q=2.31kN/m荷载分部图 Mmax=3.18kN.m Mmax=8.11kN.m弯矩分部图由图知：最大弯矩为：Mmax=11.29KN.m最大剪力为：Q=ql/2+P/2=7.32KN新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 28 - 中铁二十局集团有限公司 max=MmaxWx=11.29*1000/（692*103）=0.016MPaw =145MPa,满足要求。= QS /ID7.32*103*400.5*103/11080*104*9.5=2.79MPa=85 MPa, 满足要求。挠度验算：f= 5ql4/384EI+Pl3/48EI=1.34mmf =l/400=17.5mm,满足要求。（3）30010mm 立柱的强度计算棚架纵梁反力图：该棚架通过20根30010mm 立柱来支承，这里对其进行计算。根据纵梁型钢I32a 的计算得到中间支座的竖向反力为Nmax=4.72kN，该力即为中间立柱的最大轴向力。钢管桩受压，故按照压杆计算，考虑最不利情况。最大压力P=（7.38+4.24+5.96）KN/4=4.4 KN，钢管桩自重6.5*4.932*10=0.32KN。管截面积 A=6.283cm2= P/A=20.08/（0.012246*0.9）=0.008Mpa=145 MPa砼基础验算因钢管桩整体通过钢板支撑于砼面上，故在砼顶面压应力为=P/(1.5*1=3.15Mpa基础砼【】=30Mpa因基础支撑于原有路基上，地基承载力能满足施工要求故不用计算。2. 条形基础施工沿临离高速公路纵向方向设臵条形混凝土基础。由于防护段在高速公路上，棚架基础采用C30混凝土现场浇筑，基础尺寸为16m （长）1 m （宽）0.3m （高）, 在混凝土浇筑前预埋与棚架钢立柱连接的连接钢板。3. 钢管立柱施工在混凝土条形基础预制块安装完成后用吊车将300mm 钢管就位于条形基础上，电焊焊牢。在吊装、焊接无缝钢管时，为保证行驶车辆的安全，采用临时封闭半幅桥面交通的办法，将吊车就位高速公路路面，用最短的时间将钢管立柱起吊，并安装就位。4. 防护棚搭设新建吕梁至临县（孟门）支线铁路ZNTJ-3标段 孙家沟大桥跨临离高速公路连续梁施工安全防护方案- 29 - 中铁二十局集团有限公司在横桥向布臵4道直径为300mm 的钢管，每道5根，钢管之间用型钢焊接相互连接成整体。在钢管顶部横桥方向布臵5根I32工字钢，每根长7m 。并与钢管顶焊接牢固，使每排立柱连接成整体。在I32工字钢上沿顺桥向每0.4m 设1根【10槽钢作为分配梁，并与I32工字钢相互焊接连成整体。【10槽钢上满铺2mm 的镀锌铁皮，并相互固定、连成整体，确