铁路框架桥顶进施工方案

穿越西部走廊铁路框架桥顶进施工专项施工设计

1、工程概况

**路(K130+713.350)与铁路（铁路里程K23+937.31）交汇处原道路有3孔框架桥，现因**路修建需要，在既有框构桥左侧顶进两孔（16.5+11）m 框构桥，将原框构桥左孔改为中间分隔带。由左幅5车道，右幅4车道组成快速路，横断面图布置如下

2、编制依据

2.1、**路新建工程穿越西部工业走廊铁路框构桥施工图设计

2.2、《公路桥涵施工技术规范》

2.3、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土施工技术规范》

2.4、《铁路桥涵地基和基础施工规范》

2.5、《铁路技术管理规程》

2.6、现场调查资料及《土力学》

3、总体施工方案

3.1、总体布置

框架桥顺道路中心线方向长86.13m ，与设计四环道路中线交角58度。

3.2、结构尺寸

框构桥采用16.5+11m，垂直截面全宽30.8m ，桥高9.1m 。顶板厚1.0m ，底板厚1.2m ，侧墙厚1.1m ，顶板梗肋长1.8m ，高0.6m ，底板梗肋长高均为0.5m 。

3.3、线路加固方案

线路加固采用采用3-5-3吊轨梁加I55c 工字钢纵横抬梁加固方案，横抬梁间距50cm ，将加固范围内线路全部更换为250×12×20cm 新I 类木枕，控制轨底至框构顶0.7m 。用U 型钢扣件锚住，防止横梁窜动引起线路变形。纵梁采用I55c 工字钢3片组。工字钢纵横梁拼接采用栓接。

3.4、施工方案

框构桥采用在现场浇注，顶进就位的施工方法，施工期间铁路需长轨放散，限速40km/h。

3.5、地基加固

地基加固范围为顶程及框构基底范围，采用双管高压旋喷注浆法进行地基加固，加固体体直径为600mm ，加固深度为顶程范围内桩长4m ；框构桥下5m ，垂直铁路方向布置34排，每排间距1.2m 。

4、施工方法及步骤

4.1地基加固

地基加固前需取得铁路相关部门的施工许可手续，为保证旋喷机作业，需在铁路边坡上开蹬，

路基开蹬示意图如下：

旋喷桩施工方法及步骤如下：

4.1.1测量定位，根据设计桩位布置，在施工前通过测量放线确定桩位及开蹬线，开蹬完成后进行桩位放样。

4.1.2 钻机就位，桩位放样完成后，旋喷桩机就位，旋喷桩施工顺序为先下后上，隔2打1，逐排施工。

4.1.3 空钻至设计桩底标高，缓慢提升钻杆喷浆，喷浆时要放慢速度，提升喷浆至设计桩顶50cm ，停止喷浆，要确保每米旋喷桩用水泥量达到200公斤以上。

4.1.4提升钻杆，移至下一个桩位施工。

对于斜孔，需事先加工一个可调式导向架，使钻机倾斜角度和设计一致。

水泥浆液采用 水：水泥：速凝剂=1:1:0.15配置，同时在水泥浆液中惨入1%的膨胀剂，增加旋喷桩对周围土体的支撑力，施工时，水泥浆液

随配随用，防止堵管。旋喷桩施工工艺框图如下：

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4.2框构预制

4.2.1基坑开挖

框构预制位置位于低洼的水塘内，为防止下雨冲刷边坡，需对边坡进行喷浆防护，工作坑开挖及防护如下图

基坑开挖完成后沿基坑四周人工挖一条排水沟和一个集水井，用水泵将基坑内水通过排水沟和集水井排出基坑外。

4.2.2 基底换填滑板施工。

此处处于水塘处，基底承载力较低，为防止框架下沉，基坑开挖完成后基底换填1米碎石垫层，碎石垫层夯实后施工滑板，滑板厚40cm ，钢筋砼结构，为防止滑板在顶进过程中滑移，垂直顶进方向每2米设置一道抗滑梁，抗滑梁深0.3米，宽0.6米，钢筋砼结构。滑板做出前高后低，坡度约为3‰，滑板两侧设置导向墩，控制顶进过程中框架的走向。

4.2.3水泥砂浆抹面及石蜡润滑层施工

钢筋砼滑板施工完成后，需要采用3cm 水泥砂浆对滑板进行精确找平，找平完成后在水泥砂浆顶面打石蜡以减少顶进过程中摩擦阻力。

4.2.4 钢筋加工和绑扎

滑板完成后，即在滑板上进行放线，精确测出框构的方向和框构底板尺寸。主筋在加工场地在放样进行加工焊接制成钢筋骨架，钢筋连接

采用机械连接，底板钢筋绑扎完成后进行墙身钢筋的预埋工作，支立底板侧模。

4.2.5底板砼浇筑

框架砼分两次浇筑, 第一次浇筑底板及墙身下倒角，框架底板和顶板和侧墙厚度均超过1米，体积较大，砼浇筑过程中做好分层浇筑工作防止水化热过高引起砼裂纹。

4.2.6支架及模板支立

底板砼施工完成后即进行支架搭设，支架采用碗扣杆件，侧模及顶板模板采用竹胶板一次支立完成，支架搭设和模板加固如下图：

4.3后背施工

后背是传递千斤顶力量的重要支撑，顶进过程中必须确保后背不发生位移，顶进后背采用M10浆砌片石后背，通过钢筋砼分配梁支撑千斤顶。此处顶进施工是穿过高填方路基，因地面离基坑底仅3米高度，

而且后背土为水土淤泥土，无法满足后背土压力要求，需要对浆砌片石后背进行加固，加固采用堆载土法进行。

4.5线路加固及无缝线路应力放散

线路加固前需对无缝线路长轨节锁定切断后进行应力放散，锁定和切断点根据现场情况和铁路部门共同确定，应力放散后要对埋设观测桩，观测无缝线路位移情况，填写观测表，发现钢轨爬行量较大时，即使通知铁路部门采取措施。无缝线路应力放散后即可对线路进行加固，线路加固步骤如下：

拆除桥上护轮轨 扣轨

穿纵向工字钢 固定横向工字钢

横向工字钢严禁与钢轨直接接触，在工字钢和轨底接触面上设置绝缘垫片。

为防止横向工字钢顶进工程中发生位移，须在横向工字钢顶进的另一侧设置支撑，以固定横向工字钢，由于另一侧为悬空路基，需填土无法通过打入钢轨法固定横向工字钢，需采用支墩法施工，具体加固方法如下图：

4.6路基防护

框架顶进过程中，由于要开挖既有线路路基，为防止铁路路基边坡坍塌，对框架两侧路基要进行路基防护，路基边坡采用排桩防护，防护示意图如下：

排桩地面以下采用人工挖孔的方式成孔，地面以上采用立模方式筑砼，排桩施工完成后浇筑冠梁。锚固采用风钻机械成孔，注浆后插入锚杆，锚杆采用Φ28精扎螺纹钢，待浆体凝固达到一定强度后，对锚杆施加10t 预应力并锚固。右侧排桩施工前需拆除既有框架八字墙再进行排桩的施工。

4.7顶进施工

路基防护和线路加固完成后，即可进行顶进施工作业。

4.7.1千斤顶配置

顶力计算，根据

顶铁配备，顶进距离42.6米，共十个千斤顶需配顶铁（8×4m+2×2m+4×1m+5×0.5m+5×0.2m ）×10=435m，考虑备用，4米长顶铁增加10根，共配顶铁485米，为防止行程过长后顶铁失稳，顶铁间每隔4米设置一道横向连接系。

底板楔形快，因框架中心线和线路成58度夹角，为保证千斤顶垂直受力，在框架预制时，底板需设置楔形块，楔形快垂直面和框架中心线垂直，分配梁同样需做楔形块，楔形快位置和框架楔形块对应并保持平行。

4.7.2开挖路基土方

当顶进框架进入路基后，需要开挖路基土方，开挖土方采用挖掘机挖土，5t 自卸汽车运输，开挖一段，顶进一段。

4.7.3中线水平的控制

顶进过程中要加强水平和中线的测量工作，防止框架顶进过程中的偏

位和下沉。若中线偏位，采用调整左右千斤顶顶力的方法进行纠偏，若有千斤顶有“扎头”现象，采用在框构前段抛片石甚至压桩的方法进行纠正。

4.7.5预防线路位移的措施

顶进的过程中，线路容易产生横向位移，为保证行车安全，严格控制轨道横向位移，主要是防止横向工字钢发生位移，横向工字钢固定后水平方向需加设剪刀撑，防止工字钢变形。

4.7.6线路恢复

框构顶进就位后，及时恢复线路，回填道碴，换枕，调整线路，焊接无缝钢轨，安装护轮轨。

5 质量保证措施

5.1工程质量目标

标段工程交工验收的质量评定：合格；

竣工验收的质量评定：优良。

5.2确保工程质量的技术措施

5.2.1技术保证措施

在掌握设计文件、资料和相关资料的基础上，及时取得更详实的现场实际资料，做为组织施工的依据。

根据本标段情况，做好施工控制测量；施工前，根据交接桩资料进行复测，复测无误后，加密网点，并建立全标段施工控制网以满足施工需要。施工中的测量工作做到及时、准确，每次测量都有复核。

开工前，系统、全面地对设计文件进行审核，深入地理解设计意图、熟悉设计文件，进一步熟练地掌握设计、施工规范和标准。并与施工技术调查、施工复测相结合，把握其准确性、完整性。

根据施工的情况，进行详细的技术交底，确保工程按设计实施。

投入配套的性能良好的机械设备，实行机械化作业。

各工序实行规范化、标准化作业，严格执行岗位责任制，对生产过程进行及时有效的质量监控

框架桥顶进过程中，做好严密的监控工作，严防线路变形和框架的中线和高程。

5.2.2原材料供应质量保证措施

拌制砼用的水泥各项技术指标，必须符合相应的国家标准，运到工地的水泥，应有供应单位提供的出厂试验报告单，并按水泥品种、标号和出厂编号分批进行检查验收，逾期水泥需复验，对不合格的水泥不得使用。

拌制砼应采用坚硬、耐久、粒径在5mm 以下的天然中粗砂做为细骨料，运到工地的细骨料，应按不同的产地、规格、品种分批贮存。试验部门应提供报告单。

砼用粗骨料，应为坚硬、耐久的碎石、砾石，各项技术指标必须符合规范标准。

拌制和养护砼用的水，必须符合有关规定，凡能饮用的水，均可作为拌制和养护砼之用。

为保证砼的抗渗性能，在拌制砼时适当掺入抗渗剂，外加剂应由专门的生产单位负责供应。

钢材的技术条件，验收标准和试验方法必须分别符合现行国家、治金部标准。进入工地的钢材，均应附有制造厂的质量证明书或验收报告单。工地试验工程师，应按有关规定对购入的钢材进行检验，填发“钢筋试验鉴定报告单”作为使用本批钢材的依据。在运输和贮存过程中应防止锈蚀、污染，避免压弯，按厂名、级别、规格分批堆置在仓库内，并架离地面，悬挂识别标牌。 5.3制作加工的质量保证措施

模板及支架的制作，按技术交底保证构筑物各部位的设计形状、

尺寸和相互间位置的正确性，具有足够的强度、刚度和稳定性，能安全地承担灌筑砼施工中产生的各项荷载，制作要简单，安装拆卸要方便和多次使用，结合严密，不得漏浆，模板采用新竹胶板，一次摊销。 5.4砼施工质量保证措施

5.4.1砼配合比设计控制

施工前，进行详细的工艺研究，优化砼的配合比设计，详见下图。

砼配合比设计控制流程图

5.4.2施工控制

砼采用电子计量拌和站集中拌制。砼浇注中，采取定人定岗负责振捣。插入式振动器的使用必须符合规定要求。

6安全保证措施

6.1本工程安全防范的重点

（1）既有线顶进施工，确保行车安全 （2）深基坑防护，防止坍塌事故的发生 （3）施工、生活用电 6.2安全生产管理体系

（1）成立以项目经理为首的安全生产领导小组

项目部成立以项目经理为首的安全领导小组，配备专职安全工程

师负责全面的安全管理工作

（2）建立健全安全生产责任制，加强全员教育

建立健全安全生产责任制，从项目经理到生产工人，明确各自的岗位责任，各专职机构和业务部门要在各自的业务范围内对安全生产负责。

加强全员的安全教育，使广大职工牢固树立“安全第一，预防为主”的意识，克服麻痹思想，组织职工有针对性的学习有关安全方面的规章制度和安全生产知识，做到思想上重视，生产上严格执行操作规程。各类机械设备的操作工、电工、起重信号工、焊工等工种，必须经专门安全操作技术训练，考试合格后方可持证上岗。

（3）安全检查程序

7雨季施工措施

本桥涉及深基坑和既有线路基开挖施工，考虑铁路相关手续等因素影响，本桥需跨雨季施工，雨季施工需采取以下措施，确保既有线安全。

(1)在施工过程中，加强基坑的截水和排水工作。

（2）顶进施工时，提前和气象部门联系，尽量避开雨天进行顶进施工。

（3）准备好防汛物资，一旦下雨，要采取措施及时将顶进工作坑内的积水及时排出。

8 主要工程数量计算及汇总表

（1）基坑挖运淤泥 V=33.25×34.8×1.0=1157.1 m3 （2）基坑挖运土方V=33.25×1.9×34.8 = 2198m 3 （3）人工挖基底土方V=33.25×34.8×0.2=231 m3 （4）基坑回填山皮石V=31.25×32.8×1=1025 m3

（5）后背浆砌片石V=(3+9)÷2×5.75×32.8÷sin58°=1334m3 （6）基坑降水井 4座

（7）浆砌片石后背夯填土方V=15×32.8÷sin58°×20=11603 m3 (8) 顶进挖土方V=(17.28+17.28+10.3×1.5×2) ÷2×10.3×30.8÷

sin58°=12243m3

(9) 八字墙土方开挖V=8×9×4×4=1152 m3

(10)运土便道宽5m, 长80m

(11)既有八字墙拆除 砼及浆砌片石V= (12)既有八字墙拆除后钢板桩防护 (13) 拆除护轮轨 80m

拆除护坡 基坑喷浆防护 无缝线路应力释放 无缝线路焊接 安装护轮轨 后背土挖除 后背拆除

横向工字钢临时支撑 临时支撑拆除