某特大桥跨既有线防护方案(含防电棚)

1、目 录一、工程概况11.1编制说明及编制依据11.2工程概况11.2.1工程概况11.2.2施工环境1二、下部结构桩基施工防护32.1施工概况32.2施工部署42.2.1拆除铁路围墙42.2.2改移通信光缆、回流线42.2.3站线列车停运配合桩基施工4三、下部结构承台施工防护53.1施工概况53.2施工部署63.2.1基坑支护设计63.3.2 防护桩施工93.2.3站线配合施工进度计划12四、下部结构桥墩施工防护124.1施工概况124.2施工部署12五、上部结构箱梁施工防护125.1施工概况125.2施工部署135.2.1改移高压铁塔135.2.2防坠落台防护设计135.2.3防坠落台施工1

2、85.2.3站线配合施工进度计划22六、安全保证措施23七、附件-施工图24一、工程概况1.1编制说明及编制依据1.1 根据铁路扩能改造工程某特大桥设计图。1.2 根据铁路扩能改造工程指导性施工组织设计。1.3 暂行技术标准，路桥施工计算手册。1.4 现场勘察资料。1.5 现行成熟的施工工法。1.2工程概况1.2.1工程概况某特大桥DK004+355.65DK006+899.5，中心里程为DK005+627.575，桥全长2543.85m，采用4-32mT梁+3-24T梁+63-32mT梁+1-（48+80+80+48）连续梁,共2台73墩，其中连续梁中跨80m跨越某货运站京广铁路，线路交叉角

3、为31。35。，共跨5股铁路线，分别为既有车站站线3股、既有京广线2股。71#、72#墩临近既有车站站线、与既有线对称布置，下部结构桩基布置6-2.0m-59（61）m，采用冲击桩施工；承台宽8.9m长14.4m高4.0m；墩身采用3.7m9.5m变截面圆端形结构，墩高8.5m；上部结构为单箱单室变高度箱梁，采用挂篮施工。1.2.2施工环境桩基中心距临近轨道线最小距离为2.60m，承台距临近轨道线最小距离为0.70m，承台开挖深度5.00m；施工上方有上回流线和下回流线，上回流线与墩顶相距19cm，高度基本持平；箱梁斜穿两高压铁塔，梁底与承揽索最小距离为78cm，但挂篮设备侵入承揽索，各股道上

4、方为电气化铁道接触网，电压27.5Kv。跨既有线各相对位置见（71#72#墩跨既有线施工防护位置 图一）。二、下部结构桩基施工防护2.1施工概况临建既有线71#、72#桥墩桩基础为钻孔桩，各有桩基6根，桩径为2.0m，71#墩桩长61m、72#墩桩长59m，两墩位与既有线相对位置镜像对应，最近桩位外缘距临近轨道距离为160cm，桩基施工范围内标识地下有通信光缆一条，上空有两条回流线，下回流线距地面5.18m。墩位地质主要为泥岩，最大承载应力为400ka，桩基采用冲击钻施工，71-1#、72#-1桩位施工设备离线路中心最小距离为2.3m，对列车通行造成一定影响。根据现场勘查，需对铁路围墙进行拆除

5、、改移通信光缆、改移上下回流线、阶段性停运站线列车，现场相对位置见71#72#桩基、承台与既有线位置 图二。2.2施工部署2.2.1拆除铁路围墙铁路围墙处于承台上方，为满足冲击钻、吊车作业面，在施工范围内拆除铁路围墙约15m，围墙拆除后采用钢管设简易防护栏杆，并排专人值守，防止附近非施工人员、家畜进入，确保既有线行车安全。2.2.2改移通信光缆、回流线 通信光缆位于承台上方，在地面有通信标识，采用人工挖开，向铁路内侧改移，并需下穿临近站线，具体改移位置见图二。回流线位于承台上方，下回流线距地面5.18m，上回流线距梁底0.40m，距墩外缘0.19m，对桩基、承台、墩体、梁体施工均造成影响，需进

6、行改移。上下回流线沿相邻的高压铁路下地，下穿临近站线，埋置地下向铁路内侧改移，具体改移位置见图二。2.2.3站线列车停运配合桩基施工 桩基采用冲击钻施工，71#、71#各上冲击钻一台，由内相外顺序施工，先施工临近站线的71#-1、72#-1，钻机摆放在铁路外侧，尽量远离既有线，泥浆池设置在距铁路线10m外，71#-1、72#-1桩位外缘距站线外轨仅为160cm，桩基位于道碴上方，施工设备外缘距站线中线2.3m，设备高度8.4m，对站线行车造成一定影响，需对既有站线进行停运，其他桩位施工对站线列车行车无影响。施工前先对桩位范围内的道碴进行进行清除，清除范围为靠桩基侧轨道下方外侧5m范围内，并设挡

7、碴墙，为减少桩基施工对既有线路基影响，桩基钢护筒加长为4m。71#-1、72#-1桩单根桩施工周期：钻孔（场地整理）10天、钢筋笼安装1天、清孔3天、混凝土灌注0.5天小时，共计14.5天，预计站线列车停运达15天。三、下部结构承台施工防护3.1施工概况71#、72#承台均采用宽8.9m长14.4m高4.0m矩形承台，并设0.95m0.95m倒角，减少对既有线的影响，实测承台开挖深度为5.00m，地质主要为粉状土，粘聚力较差，同时临近既有铁路，承台开挖之前先进行基坑防护。根据现场施工条件及地质，选用混凝土灌注桩对基坑进行防护，防护桩上空有高压电网，采用人工挖孔作业，防护桩设置在承台与站线轨道之

8、间，其最小距离为0.7m，3#、4#防护桩近邻轨道边，人工挖孔作业时需对站线进行停运并拆除部分轨道，待挖孔桩施工完后恢复。防护桩位置具体见（71#72#墩防护桩与站线位置 图-三）3.2施工部署3.2.1基坑支护设计3.3.2.1 力学参数根据现场该区段地质层为人工填土、粉土，主要为粉土层，为简化计算支护范围按粉土类别计算，查规范土容重r=19.1KN/m3，内摩擦角= 20.6。，粘聚力标准值c=12KN/m2，主动土压力系数：ka= tg245-=0.479，被动土压力系数：kp=tg245+=2.081。外部荷载为站线列车荷载按I级铁路（特重型）考虑，根据铁路路基支挡结构设计规范附录A-

9、列车和轨道荷载换算土柱高度h0=3.5m、分布宽度b0=3.6m、重度r0=17KN/m3，计算基层底压应力=h0*r0=59.5 KN/m2。3.3.2.2 力学模型承台防护桩位于站线外侧轨道正下方，防护桩施工需对站线列车停运，京广线正常行车，计算简图见（71#、72#墩防护桩水平荷载标准值计算 图-四）。3.3.2.3嵌入深度、最大弯矩计算根据静力平衡法计算桩两侧的实际主动和被动土压力，并对桩尖取矩以求得桩的入土的深度，弯矩最大点由剪力为零的点解出。 附加荷载作用时水平荷载标准值：Ea0=a0ka-2c。 土体自重作用时水平荷载标准值Ea1=a1ka-2c。水平抗力标准值：Ep1=p1kp

10、+2c 详细计算参数见某特大桥跨京广线防护桩参数列表计算1某特大桥跨京广线承台施工防护参数列表计算1一、地质参数（土类别为粉土）容重:r0KN/m319.1内摩擦角:度20.6粘聚力标准值:cKN/m212主动土压力系数:ka=tg245-/2/0.48 被动土压力系数:kp=tg245+/2/2.08 二、站线列车静载既有线列车换算土柱高度:h1m3.5既有线列车换算容重:r1KN/m317既有线列车换算均布荷载宽度:b0m3.6均布荷载宽度:b1m2站线列车荷载作用附加竖向应力:p=(h1*r1)*b0/b1KN/m2107.10 三、防护桩计算静载荷载换算h=p/r0KN/m25.61

11、基坑开挖深度hm5.00 相对容重r=（h+h）/h*r0KN/m240.52 基坑底主动土水平荷载Ea=r0*ka*h+p*ka-4*c*sqrt(ka)KN/m263.80 合力零点距基坑底面=Ea-2*c*sqrt(ka)-2*c*sqrt(kp)/(kp-ka)r0m0.41 土自重主动土合力E1=r0*ka*（h+）*（h+）/2-2*c*sqrt(ka)KN/m117.26 列车荷载主动土合力E2=p*ka*(（h+）)-2*c*sqrt(ka)KN/m260.86 设防护桩嵌入深度为xm7.50 对桩底取矩:E1（h+x-2/3h）+E2（h+x-1/2h）-(x-)3(kp-k

12、a)*r/60KN.m-172.64 四、最大弯矩Mmax当剪力为0时，满足（xm-）2*(kp-ka)r/2=E1+E2,解xmm3.8 最大弯矩Mmax=E1（h+xm-2/3h）+E2（h+xm-1/2h）-(xm)3（(kp-ka)+粘聚力）*r/6KN.m1211 根据防护桩离站线的距离，列车荷载分布宽度发生变化，确定3#、4#防护桩嵌入深度为7.5m，其他防护桩嵌入深度为6.0m。3.3.2.4 桩径、配筋计算桩径采用D=1.00m（考虑人工挖孔作业面需求），桩身混凝土采用C30，纵向钢筋采用HRB335级，沿圆周均匀布置，箍筋采用R235级10，间接20cm，验算具体计算参数见某

13、特大桥跨京广线防护桩参数列表计算2。某特大桥跨京广线防护桩参数列表计算2桩径r(mm)500rs(mm)460选取面积As(mm2)钢筋直径(mm)229498.50 根数25K11.0 0.25 fy(N/mm2)280fc(N/mm2)13.8A(mm2)As(mm2)9498.5查表0.289t0.672MkN.m1203.90 3#、4#防护桩纵向钢筋采用HRB335级22，沿圆周均匀布置25根，其他防护桩采用HRB335级20，沿圆周均匀布置22根。3.3.2.5 防护桩壁厚计算按图-四计算最深处土总压力312.87KN/M2,设计护壁采用C20混凝土，fc=10Mpa，则护壁t=

14、K.EpD/(2*fc)=1.65*312.87*100/(2*10*103)=3.6cm，一般护壁最小厚度为8cm，故采用8cm，为安全考虑增加8箍筋，间接按30cm设置。3.3.2 防护桩施工防护桩桩径1.0m，在承台倒角处布置两根，其他等间距为30cm沿承台边线布置，围墙外侧不设防护桩，采用放坡防护，防护桩桩位开挖前由技术员进行准确放样。3.3.2.1 拆除轨道配合防护桩施工 由于轨道与承台之间的间距较小，为减少桩间距，3#、4#防护桩位于站线外侧轨道边缘，对影响3#、4#防护桩的混凝土轨枕抽换成木轨枕，并不得侵占防护桩桩位，并为方便施工清除约5m范围内的道砟，并设挡碴墙，防护桩施工完后

15、进行恢复，防护桩采用跳槽开挖，详细位置见（71#72#墩防护桩与站线位置 图-三）。3.3.2.2 人工挖孔防护桩施工3.3.2.2.1工艺流程场地整平放线、定桩位挖第一节桩孔土方支模浇灌第一节护壁砼在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装垂直吊装架、照明、抽水和通风设施拆上节模板第二节桩身挖土清理桩孔四壁、校验桩孔垂直度和直径第二节支模、浇筑护壁砼重复拆模、挖土、支模、浇筑护壁砼工序，循环作业直至桩底设计深度检查验收桩径、桩深吊放钢筋笼就位浇灌桩身混凝土。3.3.2.2.2开挖相邻桩之间采取跳槽开挖，每根桩由人工从上向下逐层用镐、锹进行开挖，每节循环进尺0.81.0m。遇软弱土层时，每节进尺相

16、应缩短到0.50.6m。挖土次序为先中间后周边。弃方采用人工井架辘轳或慢速小型卷扬机提升，地面手推车或翻斗车运碴。每次开工前，先将桩孔内的积水抽干，并用风机通风后，方可下人。根据现场实际情况，同时配合潜水泵、泥浆泵进行排水工作。为了保证人员的安全，改善作业条件，配备专用的抽水和通风设备，孔内采用36V低压照明，灯泡带防护罩。3.3.2.2.3护壁施工第一节井圈护壁应比场地高出200300mm，壁厚比下面井壁厚度增加100150mm。护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合要求；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm，每节护壁均应在当日连续施工完毕，护壁模板的拆除宜在24h 之后进行，灌注护

17、壁混凝土时，可用敲击模板或用竹杆木棒反复插捣。3.3.2.2.4桩身施工挖孔达到设计标高后，进行孔底处理，做到孔底平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。钢筋笼制作采用分节制作，在电气化线路下的防护桩钢筋笼单节长度不超过2m，保证下笼作业安全。挖孔桩身砼强度为C30。如孔内无水或水量较小（最深小于20cm），混凝土下料采用串桶，串桶底部距混凝土面高度不大于2 米。混凝土应连续分层浇灌，插入式振动器振捣，每层浇灌高度不得超过振动棒长度的1.5 倍。在灌注过程中，混凝土表面不得有超过50mm 厚的积水层，否则应设法把积水排除，才能继续灌注混凝土。3.2.3站线配合施工进度计划3#、4#防护桩施工对站线行车

18、造成影响，由于跳槽开挖3#、4#防护桩不能同时施工，单根桩施工周期为7天，2根桩需施工15天，需站线停运15天配合施工。四、下部结构桥墩施工防护4.1施工概况71#、72#桥墩采用370cm950cm变截面圆端型形桥墩，墩高均为8.5m，距站线最小距离达5.0m，施工过程对既有线线不造成影响，与既有线之间不进行防护。4.2施工部署按常规施工进行，在吊装作业注意观察，严禁侵入既有线上空。五、上部结构箱梁施工防护5.1施工概况 跨既有线部分为跨径80m变截面曲线箱梁，采用挂篮自两侧向中间同步施工，线路与既有线交叉角为31。35。，跨越3股站线、2股京广线，具体位置见图-一。箱梁底挂篮设备作业净空为

19、1.0m，其与两高压铁塔之间的承揽索发生冲突，并为确保既有线行车安全在箱梁下方设防坠落台、防电棚，根据设计方案及现场实测高压电网承力索距防电棚底为34cm。为满足作业及安全要求，需将高压铁塔改移至箱梁施工范围外，并降低承力索标高0.5m。5.2施工部署5.2.1改移高压铁塔 两高压铁塔之间的承揽索在正线DK006+711.2处与箱梁底最外边缘斜交，最小距离为78cm，箱梁底至挂篮底设备高度为1.0m，挂篮侵入承揽索1.6m，具体见（I-I断面图-五）。需将电塔往衡阳站移动36m，置于箱梁施工范围外，并将承力索标高降低0.5m，防坠落台底至承揽索高度0.8m，详细位置见图-六。5.2.2防坠落台

20、防护设计5.2.2.1防坠落台布置 防坠落台与即有线垂直布置，防护宽度按箱梁跨中边缘线投影线向外各加宽1.5m，支撑立柱与即有站线净空为2.00m，与京广线净空为2.44m，布置跨度为9.98m、14.96m，平面布置图一，及图六。立柱基础采用扩展条形基础，采用钢筋混凝土现浇，埋入深度为1.0m，外露0.2m，宽度为1.0m，基础面层预埋连接螺栓，为确保螺栓地位设70cm70cm钢板一同预埋，支撑立柱采用3258mm无缝钢管，横向间距为3m，立柱之间采用14a槽钢连接加强，钢管立柱上方布置2片I45a工字钢横梁，横梁上再铺设I36a工字钢纵梁，间接0.6m，纵梁上方铺设10 cm10cm方木、

21、竹胶板连接板。见（II-II断面 71#72#墩防坠台 图-六）。5.2.2.2防坠落台验算防坠台主要为防止箱梁施工过程中的小型材料坠落到既有线，确保既有线行车安全，同时按最不利情况一侧挂篮坠落，防坠落台承受挂篮的自重及冲击力作用，设跨中挂篮自重为30t。挂篮坠落最不利位置见图-七。5.2.2.2.1纵梁验算 纵梁采用标准长度I36a工字钢，如长度不够需进行焊接加长，布置间距为60cm，纵梁受力模型如图（八）。安全考虑冲击作用计算静载按60t计，验算跨中挠度f=0.031ml/400，可行，具体计算参数见防坠落台纵梁验算列表计算。防坠落台纵梁验算列表计算序号项目单位数量1假设冲击力PKN600

22、2设定受力区域m(长)10m(宽)53纵梁布置间距m0.64受力工字钢根数根16 5单根工字钢受力PKN38.30 6工字钢参数m(h)0.34m(C)0.0158m(H)0.36m(B)0.136m4(I)0. Kpa(E)7单根工字钢按均布荷载qKN/m23.38 8计算跨径m14.969计算跨中挠度fm0.031 10极限跨中挠度f=l/400m0.037 5.2.2.2.2横梁验算 横梁采用2片I45a工字钢，标准长度为12m，按三孔连续梁进行验算，单侧静载按30t计算，受力模型如图（九）。q=1000KN/m2，I= 0.7m4，E= Kpa，最大挠度fmax=nql4/100EI,

23、n查路桥施工计算手册为0.677，fmax=0.009l/4，可行。5.2.2.2.3钢管柱验算 钢管立柱采用3258mm无缝钢管，布置间接300cm设置，横梁长12m，由5个立柱支撑，上部单侧静载灌篮60t、纵梁荷载及其他荷载2t。钢管截面面积为： F=（3252-3092）/4=7967.1mm2，钢管回转半径： i=（D2+d2）1/2/4=122mm，长细比：=L/i=7370/122=60.4，查路桥施工计算手册P789可知轴心受压构件纵向弯曲系数1=0.772则=N/1F=/（0.7737967.1）=100.6N/mm2140N/mm25.2.2.2.4基础验算 基础采用扩展形钢

24、筋混凝土基础，基础宽1m，每支柱基础受力8t，受力面积s=3m2，=kN/s=80/3=26.7kpa,该地基为铁路道床，地基承载力大于，可行。5.2.3防坠落台施工5.2.3.1 圆钢管柱基础施工 基础采用C30钢筋混凝土扩展型基础，宽度1.0m，地面以下保证1.0m，基础顶面标高为63.12m，基础施工分段进行，基坑采用人工开挖，施工过程注意地下管线及行车安全，并及时清理开挖土方，混凝土浇筑前检查标高、预埋铁板、螺栓，根据建筑地基设计规范，底板钢筋采用12，间接为15cm，底板布置纵横两层，预埋连接螺栓22螺栓，外露部分8cm，预埋混凝土中部分60cm，具体见图（十）。5.2.3.2 圆钢管柱安装施