综合管廊下穿铁路专用线铁路加固专项施工方案

1、新安县金水大道建设工程（上河村至鲍庄村段）工程二标段综合管廊下穿运粮铁路专用线铁路加固专项施工方案 编制单位： 国诚集团有限公司 编 制 人： 审 核 人： 日 期： 二一五年十二月 目 录1 工程概况11.1 综合管廊下穿位置11.2 基坑开挖影响铁路范围11.3 设计管廊基坑开挖横断面图11.4 设计基坑支护结构图12 工程地质条件13 铁路加固结构设计方案13.1 铁路加固结构设计方案13.2 铁路加固钢结构受力验算14 铁路加固结构施工14.1 主要施工步骤14.2 施工方法15 铁路加固施工安全防护方案和施工安全措施15.1 铁路加固施工安全防护方案115.2 铁路加固施工安全措施1

2、36 施工计划及主要工程材料计划16.1 进度计划16.2 人员计划16.3 材料计划16.4 设备计划17 施工安全保证措施17.1 组织保障17.2 安全管理措施17.3 安全注意事项18 应急预案188.1 应急领导小组及职责18.2 工字钢梁变形18.3 支撑桩承载力不足18.4 基坑土体局部剥落18.5 基坑回填压实度达不到要求1综合管廊下穿运粮铁路专用线铁路加固专项施工方案1 工程概况1.1 综合管廊下穿位置新安县金水大道建设工程在K12+862.5处与运粮铁路专用线平交，设计综合管廊结构在此处从铁路下穿过，综合管廊结构中心线与铁路中心线夹角为831954。1.2 基坑开挖影响铁路

3、范围设计管廊为现浇钢筋混凝土结构，其基坑开挖支护采用明挖施工；基坑开挖直接影响铁路范围为：铁路路基长度为13.72m,基坑开挖深度为自钢轨顶面向下6.686m.1.3 设计管廊基坑开挖横断面图1.4 设计基坑支护结构图2 工程地质条件根据地质勘察报告下穿铁路段综合管廊地质钻孔柱状图（ZK018）表明：综合管廊结构底面处于黄土状粉质粘土层。3 铁路加固结构设计方案3.1 铁路加固结构设计方案在管廊结构中心线与铁路中心线交叉点处，顺铁路中心线方向按管廊结构基坑开挖直接影响铁路长度，采用满足铁路建筑限界和轨道受力安全要求的简支梁钢结构，并以人工挖孔桩作支墩，对现有运粮铁路专用线的轨道上部结构进行支撑

4、、加固。3.1.1 铁路加固平面布置示意图加固钢结构支承桩平面布置尺寸为长宽=11.05.8m,横向间距为5.8m,以保证支承桩施工时不侵入铁路基本建筑限界为准；纵向间距为11.0m，综合管廊距支承桩间的净距为1.24m，以保证综合管廊结构施工时有一定的作业空间。3.1.2 铁路加固立面示意图3.1.3 铁路加固结构设计 采用热轧普通工字钢I63c三拼组合结构为纵梁，I50c为横梁，C30人工挖孔灌注桩为支墩的加固结构设计。3.2 铁路加固钢结构受力验算3.2.1 铁路加固结构设计荷载 根据铁路桥涵设计基本规范和加固结构的特性，其荷载主要按主力中的恒载和活载两部分进行荷载组合。恒载为钢轨、轨枕

5、、轨道连接件，工字钢横梁和工字钢纵梁。活载即列车竖向活载。列车竖向静活载采用中华人民共和国铁路标准活载，即“中-活载”进行设计加载。列车竖向活载包括列车竖向动力作用，该列车竖向活载等于列车竖向静活载乘以动力系数（1+）,其动力系数按下列公式计算：简支或连续的钢桥跨结构和钢墩台：1+=1+2840+L（式中L为桥的跨度）1 设计荷载主力计算主要数据设计荷载主力计算主要数据表荷载类别序号项 目单 位数 量单位重量（Kg）总 重（Kg）荷 载（KN）备 注主力恒载1轨道结构50型钢轨m22501100.0011.00混凝土轨枕根172504250.0042.50轨道连接件对343.63123.421

6、.232I50c 工字钢横梁m110.5109.3112078.76120.7917.06.53I63c 工字钢纵梁M66141.149315.2493.15611活 载单轴竖向荷载KN170.393.2.2 受力验算基本指标1 钢结构设计指标1) 钢材物理性能指标 钢材物理性能性指标弹性模量剪切模量G线膨胀系数质量密度N/mm2N/mm2以每计Kg/m3206103791031210-678502) 钢材设计强度值 钢材设计强度值钢材牌号钢材厚度或直径（mm）强度设计值（N/mm2）钢材强度（N/mm2）抗拉、抗压抗弯抗剪端面承压 （刨平顶紧）屈服强度抗拉强度最小值ffvfcefyfu碳素结

7、构钢Q2351621512532023537016，4020512022540，1002001152152 热轧普通工字钢规格及截面特性表（GB/T706-2008）3.2.3 梁的抗弯强度、挠度及整体稳定性计算 1 梁的抗弯强度计算1) 横梁：取一根横梁进行分析，计算长度5.8m横梁：取一根横梁进行分析，计算长度5.8m集中荷载：P=P1+P2=(1.61+170.39)+ (1.61+170.39)=344KN均布荷载：q=1.09KN支座反力：RA=RB=P1+P2+ql2=344+1.095.82=175.161KN跨中弯矩：Mo=RAL2-P11.4352-qL28=175.1615

8、.82-1720.7175-1.095.828=379.97 KNm选用一根I50C热轧普通工字钢WX=2080cm3抗弯强度：=MoWx=379.971062080103182.678N/mm2f=215N/mm2 满足设计强度要求。 2) 纵梁：取一侧纵梁进行分析，计算长度11m集中荷载：P1、P2、P3、P4、P5均为170.39KN均布荷载：q=12.21KN/m当集中荷载位于纵梁中心处时，纵梁弯矩最大。支座反力：RA=RB=P1+P2+P3+P4+P5+ql2=170.395+12.21112=492.655KN以中心截面左侧梁进行分析，平衡方程求出：跨中弯矩：Mo=5.5RA-1.

9、5P2-3P1-ql28=5.5492.655-1.5170.39-3170.39-12.2111281758.171KNm单侧选用3根I63C热轧普通工字钢WX=3300cm3抗弯强度：= Mo3Wx=1758.17110633300103 177.593N/mm2f=205N/mm2满足设计强度要求。2 梁的抗剪强度计算纵梁单侧选用三根I63C热轧普通工字钢。由平衡方程得：RA=RB=P1+P2+P3+P4+P5+ql2=170.395+12.21112=492.655KN最大剪力：V=RA=RB=492.655KN面积矩S：S=1945.9 cm4截面惯性矩：I=102000cm4腹板厚

10、度：d=1.7cm设计抗剪强度： =VSId=492.6551031945.910410200010417 552.859N/mm2f=3fv=3205=615 N/mm2满足设计强度要求。3 梁的挠度计算单片I63C热轧普通工字钢：E=206103N/mm2截面惯性矩：I=102000cm4均布荷载：q=12.21KN/m集中荷载转换成均布荷载：b=7.5mq0=5170.397.5113.593KN/m集中荷载产生最大挠度：W1= q0bl33843E3I（8-4b2l2+b3l3） = 113.593750011000338432061033102000104（8-47500211000

11、2+75003110003） =1.5628.31712.99mm均布荷载产生最大挠度：W2= 5ql43843E3I= 512.21110004384320610331020001040.11mm 4 铁路加固结构施工4.1 主要施工步骤主要施工步骤施工步骤主 要 施 工 内 容备 注第一步报批铁路加固专项施工方案第二步施工人工挖孔桩第三步穿入工字钢横梁第四步架设工字钢纵梁第五步在横梁顶面与钢轨底面之间加设绝缘胶垫，并用U型螺栓固定纵、横梁第六步开挖支护综合管廊基坑第七部施工综合管廊结构及防水工程第八步回填基坑第九步拆除加固设施，恢复铁路正常运行4.2 施工方法施工作业必须在铁路运营管理部门

12、批准的条件下进行。1 支承桩施工该铁路加固钢结构采用人工挖孔桩作支墩，共设置4根直径1.2m的挖孔桩。在孔口开挖至0.8m时用混凝土做护壁，护壁高度高于地面0.3m，根据地质条件孔桩开挖深度每达到0.6-1.0m进行混凝土护壁加固，如遇渗水坍塌导致无法正常进行桩孔开挖时，则采用钢筋混凝土做护壁并用木挡支撑开挖。桩孔挖至设计深度时，安装钢筋笼，用C30混凝土进行连续灌注。桩基施工中的主要工序如：成孔、钢筋笼加工、制作、安装、混凝土灌注等均请监理工程师批准认可。 支承桩钢筋示意图：2 I50c横梁施工 在既有铁路混凝土轨枕旁穿入I50c横梁，I50c横梁要基本垂直于铁路中心线并保持水平。施工时要保

13、证横梁穿入后的钢轨顶面标高不产生变化。如发现I50c横梁底部悬空，应采用木楔塞紧以保持铁路轨道面平顺。 钢轨底面与横梁之间要设置绝缘胶垫，以免对铁路的通讯信号产生影响。3 I63c纵梁施工纵梁安装时采用汽车吊吊装。纵梁安装后务必保证支承桩顶面的标高和平整度。为保证钢轨顶面平顺和钢结构纵横的均匀受力，在纵横梁两端安置千斤顶，同时从纵横梁两端调整纵梁标高。4 铁路加固施工安全防护和施工安全措施5 铁路段基坑施工1) 基坑开挖(1)履行专项施工方案报批程序，并获得批准，完成铁路加固施工后，分层开挖逐层支护。(2)在开挖基坑前，先将铁路现有的排水沟导流到合适地方，保证地表流水通畅。2) 基坑支护建议改

14、善基坑支护结构，在铁路路基下部范围内加长加密土钉锚杆，以确保铁路路基稳定。支护结构如图：6 管廊施工在保证质量的前提下，加快施工进度，缩短工期，减少对铁路运营的影响。7 基坑回填和拆除加固设施1) 基坑回填：在综合管廊结构及防水验收合格后再进行基坑回填,采用合格的回填材料对综合管廊两侧对称、分层、均匀地回填；由于大型机械无法进入，采用人工分层夯实，直到铁路路床顶。2) 拆卸纵横梁工字钢：采用人工配合机械逐片、缓慢抽出工字钢，从线路加固地段的一端向另一端进行。8 整修线路：拆除加固措施，恢复运粮铁路正常运行。5 铁路加固施工安全防护方案和施工安全措施5.1 铁路加固施工安全防护方案为了保证列车行

15、车安全和施工人员的人身安全，在综合管廊下穿运粮铁路专用线施工中，严格执行铁路技术管理规程的有关规定设置施工安全防护。1 安全防护方式在行车线上综合管廊施工处的两端设置慢行信号，采取限速行车的方式进行施工安全防护。2 方案申请、批准、执行程序编制、申报限速行车施工方案，经铁路局运输主管部门审批，纳入运输计划，由行车调度批准后执行。3 移动信号1) 停车信号昼间表面有反光材料的红色方牌；夜间柱上红色灯光（如第1图所示） 第1图2）减速信号 表面有反光材料的黄底黑字圆牌，标明列车限制速度（如第2图所示）施工及其限速区段，在减速信号牌外方增设的特殊减速信号牌为表面有反光材料的黄底黑“T”字圆牌（如第3

16、图所示）第2图 第3图 3）减速防护地段终端信号表面有反光材料的绿色圆牌（如第4图所示）。在单线区段，司机应看线路右侧减速信号牌背面的绿色圆牌。在有1万t或2万t（含1.5万t）货物列车运行的线路增设1万t或2万t（含1.5万t）减速防护地段终端信号牌为表面有反光材料的绿底黑“W”字（1万t）或黑“L”字（1.5万t和2万t）圆牌（如图第5所示）第4图 第5图 4）信号标志设置位置我国采用左侧行车制度，各种信号标志均设在列车行进方向左侧。5）通信联络在工地设防护员，邻近车站设驻站联络员。工地防护员与驻站联络员采用电话通信方式及时掌握施工与行车情况。6）施工安全防护设计施工安全防护具体按铁路技术

17、管理规程设置5.2 铁路加固施工安全措施1）严格按照铁道关于加强营业线施工安全管理的规定和施工需要，组建安全指挥机构，建立健全施工保证体系和监督体系。严格执行施工申报审批制度，编制详细施工方案，报请营运部门批准后执行。2）通过培训、考核，选拔责任心强、业务技能过硬的正式职工为工地安全防护员、驻站联络员，按照铁路技术管理规程有关规定进行施工安全防护。3）按照防护的有关规定和施工需要，设置安全防护标志、标牌，进行安全防护。如加固结构的底部和两側挂设安全密目网，确保施工过程中无任何物体坠落，危及施工安全。4）施工时，严格执行审批方案，规范作业，及时消除不安全因素。6 施工计划及主要工程材料计划66.

18、1 进度计划进 度 计 划 表序号项 目 名 称计划作业时间（d）1施工准备铁路加固专项方案批准后，加固结构施工实际需要2个月。2人工挖孔桩3铁路加固4基坑开挖5基坑支护（钻孔、注浆、挂网、喷射砼）6管廊结构、防水工程施工7基坑回填8拆除加固设施，恢复铁路正常运行6.2 人员计划人 员 计 划 表项目岗 位人 数职 责备 注基 坑 施 工项目经理1工程全面负责项目副经理1协助项目经理开展工作技术负责人1技术全面负责专职安全员2施工现场安全生产管理施工员2现场施工管理、监督测量员2测量、放线、复核资料员1负责资料收集、整理、报签材料员1负责材料采购与后勤保障特种作业人员14从事施工现场特殊种类作

19、业技术工人30现场施工总 计576.26.3 材料计划材 料 计 划 表序 号材 料 名 称型 号单 位数 量备 注1工字钢I50cm136.5I60cm842绝缘垫50-10-9块423混凝土C30m3454钢 筋C28t5.8A10T0.73设 备 计 划 表6.4 设备计划序号设备名称机械型号或功率数 量备 注1挖掘机PC3002台2装载机ZL502台3自卸汽车5辆4风镐G202台5成孔钻机2台6电焊机BX6-1604台7钢筋加工机具钢筋弯曲机GW40A2台钢筋调直机GT4-102台钢筋切断机CQ-402台8搅拌机2台9空压机75 kw2台10注浆泵5.5 kw2台11干式混凝土喷射机7

20、.5 kw2台12压路机YZ22C1台13洒水车1辆14汽车吊QY251台总 计347 施工安全保证措施7.1 组织保障建立健全安全生产管理体系，成立以项目经理为主的安全管理组织机构，全面负责并领导本项目的安全生产工作。安全管理组织机构图项目经理 安全管理负责人技术负责人监测负责人专职安全员现场施工员监测巡视员7.2 安全管理措施针对本工程施工具体特点，施工时采取以下措施：1 施工前，将施工方案及施工计划报送铁路有关部门审批；2 施工方案和施工计划经审批同意后，按铁路有关部门的要求办理相关手续；3 铁路加固施工前3天通知铁路有关部门到现场开施工协调会议，同时请铁路相关部门派员到现场进行配合、监

21、督；4 设驻站联络员1名，工地防护3名，安全巡查员1员，24小时值班，驻站联络员、防护员、安全巡查员、施工负责人之间按规定保持通话联络。7.3 安全注意事项1 架设工字钢需封锁线路，封锁后在施工作业地段前、后150米设置移动停车信号牌，方可作业;若在给定的封锁时间内发生意外，应及时告知配合单位，申请延长封锁时间，无法延长封锁时间则应在封锁前10分钟停止一切施工作业，保证行车安全；2 加固铁路完毕后，在施工作业地段前、后150米处设置减速慢行牌、警示灯，提醒列车减速行驶；3 工字钢架设完毕后,项目上成立专门线路巡养组，昼夜监护，在每趟车来车前半小时对线路几何尺寸进行巡养检查，如发现问题后及时处理，列车经过后加强线路整修并作好检查记录；4 挖孔桩作业人员必须戴好安全帽、系好安全带或安全绳，安全带或安全绳每次使用前，必须详细检查；做好通风措施，每次下孔前必须向桩孔内吹风5 开挖土方时，严禁上下重叠作业；派专人指挥机械作业，严禁机械触碰加固设施；6 施工护坡加固、综合管廊结构、防水工程及基坑回填时严禁机械、模板、钢筋、工人等触碰毁坏铁路加固设施。8 应急预案可能发生的实际情况及应急措施8.1 应急领导小组及职责组长：项目经理副组长：安全经理安全疏散组事故调查组综合协调组医疗救护组物资供应组抢险救援组应急领导小组机构图组长：项目经理是应急救援领导小组的第一负责人，负责紧急情况处理