山南路平改立安全防护专项施工方案Word文档格式.docx
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1.1.14、《铁路线路修理规则》;
1.1.15、施工现场调查资料。
1.2编制原则
1.2.2、当施工与铁路行车安全发生矛盾时,严格遵循“安全第一”原则,并做到行车不施工,施工不行车。
1.2.3、营业线施工严格执行一人一机一牌专职防护、“五个一”齐全原则;
1.2.4、施工前对有关人员进行岗前培训,掌握技术要点及安全注意事项,施工期间严格按照施工方案和施工规范进行;
1.2.5、最大限度地减少对铁路运营干扰的原则。
1.3编制目的
明确本标段营业线施工(或临近营业线施工)作业项目的施工方法、工艺流程、操作要点、工艺标准和安全防护方案,指导、规范本标段营业线(或临近营业线)施工。
2、工程概况
2.1、工程概述
金山铁路改建工程——山南路下立交桥位于金山铁路支线阮巷站至金山站地段(在金山地区的向阳村),与金山铁路支线相交于铁路里程K29+689.91。
本次施工范围:
13.02m的三孔下穿铁路分离式框架桥、铁路两侧共12节U形槽、路面、排水系统等。
框架桥中心线与金山铁路交角为86.60,铁路为单线。
顶进就位后框架顶距轨顶0.879m。
新建立交桥规模为(3+8+3)m的分离式框架桥,顶进框架长13.02m。
中间一孔框架为8m机动车行道,框架净高5.50m,顶板厚0.50m,底板厚0.70m,侧墙厚0.65m;
两边孔3m框架为非机动车道,框架净高5.6m,净宽3m,顶板厚0.4m,底板厚0.7m,侧墙厚0.4m。
主框架桥混凝土材料采用C35混凝土,U型槽结构混凝土材料采用C35混凝土,抗渗等级均为P8。
本桥框架和U型槽部分混凝土碳化环境作用等级为T2,抗拔桩部分采用C30混凝土,碳化环境作用等级为T1。
箱顶设TQF—I型防水层及M10水泥砂浆保护层,箱体两侧涂两次防水涂料。
山南路下穿立交桥概况表
名称
中心里程
框架
宽度
(m)
顶进
位置
轨面
标高(m)
路面
箱顶
标高
围护形式
围护顶
标高(m)
坑底
标高
基坑
挖深
山南路下穿立交桥
K29+689.91
16.96
线路
右侧
5.949
4.50
4.75
5.07
钻孔桩
拉森桩
3.0
-1.73
6.48
2.2、工程地质条件
2.2.1、地基土构成与特征
根据勘察资料所得资料,按地基土的岩性特征,成因时代、埋藏分布规律及物理力学性质等,现场址内深度范围内的土层划分为7个工程地质层组,各土层自上而下描述如下:
(1)杂填土,松散,稍湿,主要填料为粘性土
(2)1粉质黏土,褐黄色,软塑,承载力为100KPa。
(3)1淤泥质粉质粘土层,灰色,流塑,承载力为40KPa。
(4)淤泥质粘土层,灰色,流塑,承载力为55KPa。
(5)2粉土,灰色,饱和,稍密,承载力为90KPa。
(5)3粉质粘土层,灰色,软塑,承载力为80KPa。
(5)4粉质粘土层,灰绿色,硬塑,承载力为150KPa。
(7)1粉土,饱和,中密,承载力为150KPa。
(7)2粉砂,草黄色,饱和,中密,承载力为180KPa。
框架底面标高为-1.63m,位置处于淤泥质粉质黏土层,承载力为40KPa。
2.2.2、地下水
场址地下水为空隙承载水,较发育,地下水水位1.0m,场址地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋弱腐蚀性。
2.3、现场周边环境
山南路施工现场情况较为复杂,在U型槽结构部位有一条横穿河流,在道路的两侧有大量电杆和地下管线。
周边还有许多住宅区,所以,施工难度较大。
为考虑附近住宅区人与车辆的进出和通行,在施工阶段必须对工程基地旁边进行道路翻交(设置辅道)。
2.4、设计主要技术标准
(1)铁路等级:
Ⅰ级;
(2)正线数目:
莘庄至新桥四线,新桥至金山双线;
(3)速度目标值:
区段客车最高行车速度160km/h;
(4)最小曲线半径:
最小曲线半径一般地段1600m,局部限速地段维持600m;
(5)正线线间距:
增建第二线线间距按不小于5.5m控制,其余线间距4.2m;
(6)限制坡度:
6‰,客车线12‰;
(7)牵引种类:
客机电力,货机内燃;
(8)牵引质量:
4000吨;
(9)到发线有效长度:
850m,部分1050m;
(10)闭塞类型:
自动闭塞;
建筑限界:
阮巷至金山站地段满足铁路电气化限界要求。
3、施工目的
1)项目基本情况
13.02m的三孔下穿铁路分离式框架桥、铁路两侧共12节U形槽、路面、排水系统等,施工作业时间节点计划于2010年5月开始施工,12月底结束。
2)本工程为金山铁路改建工程系统施工的子项目,同时是整个工程的关键节点。
4、运输条件
1)下立交位于金山铁路支线,目前既有线为单线。
2)阮巷站至金山站的既有线列车运行密度不是很大,为1天4列,所以,在新线施工阶段对既有线运营不会产生大的影响,但在施工过程中必须申请慢行和封锁。
3)施工项目不会影响其它行车设备的正常使用,不会对运输生产造成重大干扰,也不会影响区域国民经济的发展。
5、施工准备
1)所有的施工准备工作已就绪,施工现场的施工用水、用电已接通,施工便道及现场的安全文明施工围挡设施已落实,目前已具备施工的条件。
2)施工技术设计(含变更设计、过渡设计)已完成。
3)施工用机械、机具、路材路料已进场或落实,能满足施工进度要求。
4)依据设计资料进行桥涵测量定位,结合现场实际地形、地质情况,施工前认真核对施工范围有无地下管线(在基坑开挖范围两头挖深度为150cm的探沟)及其它对施工有影响的构造物、树木等,并及时联系有关单位解决。
目前地下管线、隐蔽设施全部探查清楚,涉及施工处所的地下管线、隐蔽设施已采取了保护措施。
涉及铁路外单位的地下管线、隐蔽设施,已经与路外单位进行联系与协调,并得到了全面解决。
5)现场夜间施工,已根据施工的条件和要求配齐了照明设施,满足施工要求。
6、劳动力组织
1)目前,项目领导和管理班子等(项目经理〈副〉、安全、技术、质量负责人和安全员、防护员、工班长、带班人员以及施工安全监督员等)岗前培训的人员已全面通过岗前培训,并取得了岗位证书。
2)各作业点和时段的技术力量和劳动力配备齐全,现场防护员、监护员都配备齐全,并做到全面持证上岗。
作业队劳动力组织及调配计划表:
作业队名称
人数
进场时间
退场时间
备注
桩基工程作业队
40
开工
桩基完工后
结构工程作业队
60
基坑桩基完工
竣工后
道路工程作业队
结构结束
道路完工后
7、施工程序
工程施工全面执行铁路既有线施工的管理规定、文件和标准进行筹划和准备。
(1)按施工内容和运输限制条件及设备分段开通情况,分阶段并细化了每个阶段的施工计划和实现目标。
(2)施工流程图与施工内容及分阶段实现目标相一致,各时间节点与运输条件相吻合。
(3)施工程序能依据运输限制条件进行调整。
8、施工方案
本工程围绕既有线施工展开工作。
其中便梁支墩、工作坑的防护、地基加固及顶进框架施工是施工控制的重点。
本着合理安排、有序施工的原则进行施工作业。
总体施工方案如下:
8.1、总体施工流程
施工准备--临时混凝土支座施工--坑底地基加固、抗拔桩及基坑围护等施工--便梁支墩系梁施工--线路下高压旋喷桩施工--降水作业--基坑开挖—滑板制作—框架顶进作业
注:
抗拔桩及基坑围护施工必须根据各道工序穿插施工。
8.2、主要施工方案
8.2.1、便梁临时混凝土支座施工
临时混凝土支座用于便梁支墩施工时架设便梁,混凝土支座几何尺寸长*宽*高为2.5m*2.5m*1.5m,共计6个。
临时支座放样后沿枕木端头向下挖约0.7m深,施工时必须做好既有线的保护。
为防止线路变形或土体坍塌,在土坑开挖时在靠线路边用木桩和木板做临时护壁,土坑开挖完成后及时制作钢筋、浇捣混凝土。
施工时,线路需慢行45km/h。
8.2.2、便梁支墩施工
便梁支墩采用Φ60cm的高压旋喷桩,旋喷桩桩长21m。
桩顶设一钢筋混凝土承台。
便梁支墩施工为线路下作业,在施工承台、旋喷桩前应架设D24m便梁,施工时先挖土深3.0m,然后进行支墩施工。
挖土边坡按1:
1放坡。
在本项施工中,由于该处地质较差,施工时,务必对线路采取一定的加固防护措施,同时线路需慢行45km/h,架设便梁时需封锁。
8.2.3、便梁安装
本工程共需D24m便梁1组,架设和纵移便梁共计3次,具体步骤见下:
第一步:
1#便梁支墩上架设1组D24m便梁,1#便梁支墩旋喷桩等施工;
第二步:
纵移1组D24m便梁于2#便梁支墩上,2#便梁支墩旋喷桩等施工;
第三步:
纵移1组D24m便梁于A、B、C孔框架上方,搁置在1#、2#便梁支墩上,开挖B孔顶进通道、土体加固和顶进作业,开挖A、C孔顶进通道、土体加固和顶进作业;
8.2.4、工作坑围护施工
基坑围护形式:
1、由于工作坑开挖深度较深(工作坑开挖深度6.48m),根据施工现场的环境条件,线路右侧距离既有线线路13m范围内的基坑围护采用Ф100cm钻孔灌注桩围护,有效桩长15m;
线路左侧距离既有线线路10m范围内的基坑围护采用Ф100cm钻孔灌注桩围护,有效桩长15m,其余深度h≥4.5m范围的采用Ф80cm钻孔灌注桩围护。
钻孔桩围护外侧设Ф60cm双排搅拌桩止水帷幕,有效桩长9-10m。
基坑钻孔桩围护体系设置一道Φ609钢支撑。
2、线路左侧基坑深度h≤4.5的部位,围护采用单排Ⅲ型拉森桩(L=6-12m)围护体系,基坑深度h≥3.0的架设609钢管支撑。
3、线路右侧距离1、2节U型槽,采用放坡施工,边坡按1:
1.5,边坡上用水泥砂浆护坡。
4、工作坑背墙采用Ф80cm钻孔灌注桩+2排Ф60cm搅拌桩止水帷幕,桩顶标高2.42m,桩长15m。
8.2.5、基坑施工
8.2.5.1、B孔基坑施工
施工程序:
准备工作→测量放样→架设D24m便梁于A、B、C孔处→开挖B孔线路下土方,挖深距轨底3.5m→线路下旋喷桩土体加固→开挖工作坑并制作筏板→边坡喷浆护壁。
基坑开挖时,先挖除B框架涵部位的土体,两侧按不小于1:
1的要求放坡,并做好相应的喷浆护坡。
当B箱框架基本完成后,开挖A、C箱部位的基坑。
8.2.5.2、A、C孔基坑施工
准备工作→测量放样→分别纵移D24施工便梁于A、C孔处→分别开挖A、C孔线路下土方,挖深距轨底3.5m→线路下旋喷桩土体加固→边坡喷浆护壁。
基坑开挖时,A、C框架涵部位的土体可同时开挖,确保A、C框架结构同时施工。
8.2.5.3、基坑施工安全防护措施
1)由于工作坑较深,为了确保基坑安全,基坑开挖与支护必须“分层、对称、平衡、限时”的施工,严格控制分层开挖层数和每层开挖厚度,以减少围护结构的横向位移和地面沉降。
2)为确保基坑及既有线的安全,基坑开挖必须按框架涵顶进的顺序依次进行分块开挖。
基坑挖土作业时,挖土留坡宜控制在不小于1:
2.5,防止土体滑坡。
3)基坑施工时,控制路基和支墩的位移和沉降作为工作的重点,土方开始开挖到整个工程结束,要密切注意既有线和围护的变化情况,达到报警值必须立即报警并按程序严格执行。
4)基坑开挖必须做好坑底排水工作,确保坑底干燥。
5)准备充分的应急物资,发现基坑存在安全隐患必须立即采取针对性措施。
8.2.6、基坑边坡防护
1)本工程在主体施工过程中会遇到雨季,为防止雨水冲刷基坑内预留边坡,避免造成坍方隐患,边坡采用喷浆护壁工艺,具体做法如下:
首先基坑按要求进行边坡留设,机械挖土时边坡必须预留20cm由人工进行修坡,为确保边坡的质量和边坡的稳定,在边坡上按50cm×
50cm间距均匀布插小竹桩,小竹桩长度40cm,,钢筋网固定在竹桩上后喷射混凝土,混凝土护壁厚度控制在5cm左右。
2)开挖监测:
首先在适当的位置设置监测点,监测的主要内容为:
基底标高,水平位移;
其次,在路肩上设置线路和路基的位移及沉降观测点,做好动态监测,并做好记录,保证行车安全。
3)路基采用搅拌桩防护
在线路下开挖基坑,为了确保路基的稳定性,需要对框架两端路基进行防护,拟采用搅拌桩防护,线路两侧每侧两排,每排四根搅拌桩,长10m,直径0.6m,共计4排,32根桩,搅拌桩形成一个“挡土墙”,确保路基开挖后土方的稳定。
搅拌桩与U型槽底搅拌桩同步施工。
8.2.7、箱身预制施工
框架箱身为钢筋混凝土结构,混凝土等级为C35、P8。
耐久性混凝土。
预制箱身的流程为:
工作坑滑板上绑扎箱身底板及下部边墙钢筋—安装箱身底板及下部边墙模板—浇筑底板及下部边墙混凝土—养护—架立顶板满堂脚手架及安装内模—绑扎上部边墙及顶板钢筋—布设预埋件并加固—安装外模—浇筑上部边墙及顶板混凝土—养护—拆模—箱身防水层施工。
框架箱身制作模板选用优质九夹木模板,脚手架及排架选用Ø
48*3.5钢管。
箱体制作顺序为B→A→C,每一箱体分两次浇捣。
本下立交桥与铁路正交(角度为900),箱身长13.00米,为确保线路安全:
1)边箱框架预制时,在前端同时预制3.5m长U型槽段,确保顶进结束后过渡段的填筑和放坡。
2)顶进框架前端按设计要求必须设立刃脚,以防顶进过程中路基土坍塌,确保行车安全。
8.2.8、框架桥顶进施工
本下立交桥为3孔框架,框架顶进的次序为B→A→C。
线路加固及框架桥顶进施工分四个步骤进行:
第一步骤:
施工1#、2#、便梁支墩系梁
架设2孔D24m便梁在拟建1#、3#便梁支墩上方,梁端部均采用临时简易支墩,制作1#、3#支墩系梁(高压旋喷桩及墩台施工)。
在便梁下开挖两个宽5.1m,距便梁底2.5-2.6m的槽口(旋喷桩钻机高2.4m),槽口两侧按1:
1放坡,开挖结束立即施工系梁下部的高压旋喷桩及部分箱体旋喷桩,然后将桩顶钢筋与设计的承台钢筋相焊接,按设计的系梁断面、砼标号浇灌系梁砼。
施工完毕回填道渣,恢复线路,拆除并移走便梁。
用同样的方法架设一孔D24m便梁制作2#支墩。
此道工序必须申请线路慢行和线路封锁。
第二步骤:
顶进B箱
本次施工需架设1孔便梁,即架设1孔D24m便梁于1#、2#支墩(A、B、C箱位),开挖B箱位置通道,通道预挖深度为轨底下3.5米,B箱顶进前先进行B箱基底的旋喷桩施工,待旋喷桩达到强度要求后再顶进B箱。
第三步骤:
顶进A箱及C箱
开挖A箱位置通道,通道预挖深度为便梁底下3.5米,A箱顶进前先进行A箱基底的旋喷桩施工,待旋喷桩达到强度要求后再顶进A箱。
同样,开挖C箱顶进通道,预挖深度为便梁底下3.5米,顶进前先进行C箱基底的旋喷桩施工,待旋喷桩达到强度要求后顶进C箱。
第四步骤:
恢复线路,拆除便梁,完成所有铁路箱涵顶进。
8.2.9、高压旋喷桩施工
根据地质情况及设计要求,铁路线下的框架地基加固和便梁支墩采用Φ60cm的旋喷桩,支墩桩有效桩长21m,地基加固桩间距1.2m,桩长为21.5m。
施工时,施工时均需架设便梁架空铁路线路。
由于旋喷桩自然养生期很长,为了缩短工期,在施工时采取加早强剂的方案,按规定配合比加入JM-Ⅷ早强剂。
8.2.10.1、施工技术参数要求:
1)桩径:
600mm。
2)高压泥浆压力:
23~28Mpa
3)提升速度:
20~25cm/min
4)旋转速度:
约为20r/min
5)水泥掺入量:
Po42.5普硅水泥,水泥掺量38%。
6)28天无侧限抗压强度1.5MPa。
8.2.10.2、施工流程
定位——钻机成孔——旋喷机就位(设备调试)——下旋喷管——配送浆液——旋喷提升——泥浆外排——清洗机具就新孔位
2.10.3、机械配备:
根据施工作业进度和工况要求,旋喷桩机械配置2台。
2.10.4、安全防护措施
1)铁路线下的框架地基加固和便梁支墩为临近既有线施工,施工时,必须加强对既有线路基的监测,根据变形变化率控制成桩速度。
2)高压旋喷桩施工时控制注浆压力,注浆压力必须根据路基的变形情况和深度情况进行调节和控制,以减小对既有线的影响。
3)施工期间严格按2小时一次的要求进行监测,施工结束后继续观测3天,每天2次,直至路基变形稳定。
4)铁路线下的框架地基加固和便梁支墩施工需申请线路慢行45km/h。
8.2.10、轻型井点降水施工
本工程下立交基坑采用轻型井点降水工艺。
8.2.11.1设备配置
根据工程的规模,轻型井点降水设备共计配置10套,其中,工作坑配置2套,U型槽基坑段配备4套,基坑围护坝体和边坡内4套。
8.2.11.2井点布置原则
1)在工作坑内井点环形布置(四面),井点布置距围护结构5m,为确保框架顶进施工时防止水侵入基坑,在工作坑的线路另一侧布置2排井点,把水源隔断。
2)U型槽基坑井点按纵向布置2排,线路左侧分别布置在距基坑围护5m处,线路右侧全放坡基坑内同样在离坡脚5m处布置,同时在其标高2.42m的2级放坡平台边上布置2排井点降水设备,U型槽结构完成后拆除。
3)为防止坑边围护体系产生过大的变形,在拉森桩组合围护体系内布设1排轻型井点,通过降水改善围护体系内的土质。
8.2.11.3井点施工
1)井点降水施工必须在基坑围护结构完成后立即施工,施工时间原则按基坑施工的时间节点分别进行施工(先进行工作坑施工)。
2)井点施工必须控制好井点的深度,降水水位控制在坑底下0.5m处,为确保降水的有效深度和水位,局部基坑较深的部位必须采取先开槽后埋管施工工艺。
3)为防止堵管,井点施工完成后必须立即进行降水作业。
4)降水时做好水位监测,必须确保降水充分后进行基坑开挖。
井点降水时间不少于14天。
5)基坑降水根据基坑施工的工况采取分阶段逐步降水措施,确保既有线的安全。
8.2.11、营业线监测
根据设计要求,在桩基和基坑施工过程中需对既有线路基位移和基坑变形进行观测。
监测项目
里程位置
附注
既有路肩位移观测
既有线两侧道坡脚与路肩边各设一个观测桩
水泥钉
观测桩
施工过程中监测措施:
8.2.12.1、自身围护稳定性监测
基坑监测内容如为钢板桩桩顶平面位移,监测频率为2次/天,临近线路一侧基坑变化量大于2~3mm/d或累计变化量大于10mm时必须停止施工;
当基坑其余围护变化量达4~5mm且不收敛时或累计变化量达30mm时,应立即停止施工,加强轨面养护,必要时回填基坑,待稳定后继续施工。
开挖过程中加强对基坑渗水涌砂情况的观察,发现情况及时采取措施。
8.2.12.2、既有线路基监测
路基监测点设置在1#支墩和2#支墩附近的路基四个角部,采用水泥钉或钢筋打入路基内,并用油漆标识。
临近既有线桩基施工阶段观测频次为1小时/次,根据观测数据调整施工参数;
基坑开挖阶段观测频次为2小时/次;
其余施工期间每天观测2次,每次列车运行经过后补测1次,直至基坑回填后3天,无异常情况时停止观测,在沉降量突变和雨后加大观测频率,每天观测3次,密切关注最靠近路基的变形,发现异常情况及时汇报,并且报告铁路运营管理部门。
出现下列几种情况时,应立即停止施工,加强轨面养护,必要时回填基坑,待路基、轨面稳定后继续施工:
在既有线不限速情况下,路基变化量大于2~3mm/d或累计变化量大于10mm时必须停止施工;
在既有线限速情况下,路基变化量大于8mm/d或累计变化量大于20mm时必须停止施工。
每日将当日的监测资料收集和计算完整后,由专门人员将当日的监测资料汇总并上传至监理,以便及时掌握工程现场情况,做好部署。
8.2.12.3、线路和便梁的监测
1)施工监测
在线路便梁支墩施工、便梁纵移及顶进过程中,为确保线路安全运营,必须加强对线路、便梁及支墩的监测工作。
2)监测内容
(1)支墩沉降与位移:
包括临时支墩和便梁支墩,每个临时支墩设一观测点,在临时便梁架好后,开挖土方、地基加固和施工便梁支墩时进行观测;
便梁支墩上每片D24便梁支点处设一观测点,在顶进挖土过程中进行观测。
观测点采用水泥钉打入支墩混凝土承台表面,每个点都编号存档。
水平位移每2小时观测一次,垂直沉降每4小时观测一次,并做好记录,每天汇总一次,保存资料备查。
(2)轨道轨向与轨距:
对我单位划界区域内的所有运营线路,监测其轴线位置与轨距。
每10米设一观测点或观测断面,观测点或观测断面用鲜明的油漆做标记。
轨道轨向与轨距每天观测两次,做好记录备查。
(3)允许偏差值:
支墩水平位移:
2cm(累计)5mm(当次)
支墩沉降量:
3cm(累计)5mm(当次)
线路轴线偏位:
5mm
轨道间距:
+6mm,-2mm
8.2.12、交通组织
三南路是一条路幅宽度较小的交通道路,为2机+2非交通道路。
三南路该区域是闹市区,周边住宅较多,两侧有许多建筑物。
三南路离红旗路不远,与既有铁路线旁边的沿铁路(山倪路)丁字相连,目前与既有铁路线
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