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xx铁路枢纽xx镇编组站改扩建工程施工组织设计

xx铁路枢纽xx镇编组站改扩建工程

本工程为机走线下穿既有陇海上行线、西南上行线而设，西南上行线中心里程XNDK1034+531.26，机走线里程为JZDK0+599.9,桥的孔径为1－8.0m箱形桥，结构与既有西南上行线斜交，相交角度36°，预制交角为45°，箱桥斜长47.66米，采用顶进法施工。垂直宽度9.8米，高10.75米，底板厚0.8米，边墙厚0.9米，顶板厚0.55米，净高8.3米。本桥采用斜交正顶方法施工，防水层采用聚氨酯防水涂料。

陇海上行正线和西南线在框架桥前后均为直线，两线轨面基本平齐，陇海上行线为60Kg/m钢轨无缝线路，西南线为50Kg/m钢轨无缝线路，线间距4.03米。

框架桥桥址下主要为粘质黄土，具Ⅲ－Ⅳ级自重湿陷性，厚度约为19m，因此桥址下采用钻孔压浆处理地基，钻孔采用ø130mm孔径，梅花型布置，间距1.8×1.8m，共25排275孔，孔深为基底下12m，孔口1～1.5m用ø135mm钢护筒索孔。该桥孔径宽8m，边墙厚0.9m，总宽9.8m，由于该桥与西南线斜交为36°，其与正线平行的顶进断面宽为16.673m，西南线在该处的轨面高程393.49m，涵顶设计高程为390.80m，轨底到涵顶的高度为2.54m。

由于涵体切割路基的断面宽16.673m、涵底至轨底高差达13.5m，为了保证顶进时的线路安全，计划采用D16+D24+D16施工便梁纵向相错布置架空，并且在桥体两侧的既有线两侧设挖孔桩各4个，桩径1.0m，桩长15m。由于该桥设计长度为28m，结构尺寸较大，致使重量过大，在顶进桥体两侧设置C15钢筋砼直径1.5m深度14m挖孔桩12个，挖孔桩钢筋笼纵向主筋采用ø20mm螺纹钢，箍筋采用ø8mm圆钢GB／T 25915.9-2018标准下载，间距均为0.2米。桩顶预设2.0（纵向）×1.5（横向）×0.4m小承台（承台内设ø16mm钢筋网片两层，间距0.2m）承载纵梁，梁下放短枕，相互连接成整体固定梁端，孔桩深入框架桥底面以下2.0m（详见后布置图），挖孔时孔内设护壁及锁口。

1、便梁支点（挖孔桩）施工工艺流程：先加固线路，再进行挖孔桩施工。

A、委托xx工务段对该处上下行无缝线路进行应力放散。对既有线路进行防爬锁定，锁定方法：用防爬支撑和防爬器对本段前后75米范围进行防爬加强，并以700N·M的扭力拧紧所有的扣件。

B、搭设枕木垛，清理道碴并开挖至标高。枕木摆设在一定承载力硬土（夯实）。枕木垛按三层布置尺寸为1.2m×1.2m布置，底层按垂直线路方向布设，并用码钉加固。

C、纵梁吊轨线路内侧（即两线间）采用I32工字钢3根为一束，并采用ø16U型卡加固。线路外侧纵梁采用I32工字钢3根为一束，并采用ø16U型卡加固。线间采用5扣P43轨吊轨线路，并采用ø16U型卡与横梁连接加固，以增加整体性。

D、铺设横梁。根据工程情况选用P43钢轨制作横梁。每3根钢轨用U型卡连接一束横梁（每根长约3.5m），隔孔布置，并在轨底铺设橡胶垫。

E、加固完毕，道碴全部回填，并捣实。

⑵、挖孔桩施工（要点慢行施工）：

a、挖孔桩施工前要精确测定桩位，平整场地，做好防护设施。

b、安装井架。根据施工需要，在井口设置1台3t卷扬机作为提升设备。

c、修建出碴道路。第一节护壁混凝土灌筑完后，在井口附近修建临时道路，供运输弃碴。

d、配备齐全所需的机具、器材、照明及人员上下设施。

a、井口部分。根据桩身井口段土质情况将井口挖至1m深时，立模灌筑第一节混凝土护壁。此节护壁在井口0.5m高度范围内壁厚20cm，以下为10cm。顶面要平整，并高出原地面20cm，用来防止下节井壁开挖时井口沉陷以及防止土、石杂物滚入孔内伤人。

c、出土。井内采用人工装土，使用卷扬机及吊桶做提升设备，井上设专人指挥，将吊桶直接提升到井口，人工抬出运走。

d、护壁支撑。为保证桩井开挖的施工安全应逐段灌注混凝土护壁，同时避免在土石层变化处分节。在立模灌注每节混凝土前，先要清除井壁上的浮土和松动土块，使护壁混凝土紧贴井壁。每节开挖要在上节护壁混凝土终凝后进行，而且不宜过深，以免上节护壁悬空过高。

灌注护壁混凝土利用卷扬机、吊料斗，通过溜槽入模。灌注混凝土时，每两节护壁之间留出缺口，待拆模后用干硬性混凝土填塞抹平。

e、安全设施。桩身开挖必须严格遵守《铁路工程施工安全技术规程》的有关规定。各工序必须有安全员亲临现场负责。

f、施工时井口四周必须设防护栅栏，各种材料及施工器材距井口有一定距离，以防落入井内伤人。

g、挖孔工人必须配戴安全帽、安全绳，必要时搭设掩体。提升设备要经常检查，挖孔工作暂停，孔口必须罩盖。为解决施工人员上下井，井深2m以内设扶梯，井深2m以下设带安全卡的吊笼。开挖后必须及时灌注护壁。

h、作业时电器部位一定要有接地装置，防止漏电。井下照明必须使用安全电压。

a、桩身材料。严格按设计混凝土标号控制好配合比，混凝土原材料要符合技术规范要求。钢筋直径、间距、接头等均要符合《铁路桥涵工程质量验收标准》的要求。

清孔：一是凿除护壁突出的部位，防止侵入钢筋骨架范围。二是清除护壁上的杂物。

确定灌注方法：当井孔渗水量较小时，采用普通砼直接灌注法。当井孔渗水量较大时，采用水下砼灌注法。

钢筋骨架按设计尺寸、要求在现场分节制作，吊装就位。在骨架上端根据骨架长度、直径大小，均匀设置吊环或固定杆，在外侧设置控制保护层厚度的耳环。骨架就位后要与护壁上的铁蹬或预埋铁件焊接牢固，防止灌注混凝土过程中骨架上升。

凝土现场搅拌，用导管灌注。灌注速度要尽可能加快。桩顶2m以下依靠混凝土自由坠落捣实，2m以上使用振捣器人工捣实。混凝土一次连续灌注完毕。

A、根据设计和现场条件，选择工作坑位置。工作坑顶进端及侧边边坡均采用1:1.25，后背端边坡采用1:1，顶进端坑顶距既有线中心距离3.3m。

B、工作坑平面尺寸按以下原则确定。

长度＝前端空顶长度＋顶进桥体长＋顶镐长度＋后背梁厚度＋后背厚度＋后端工作面

宽度＝顶进桥体全宽＋两侧工作面宽度＋两侧集水井和排水沟宽度。

C、工作坑四周挖排水沟，设集水井。

D、工作抗开挖好后，应检查承载力是否满足顶进涵的要求，若土质松软，或基本承载力小于150Kpa，应用级配砂石夯实以防不均匀下沉。

⑵、修筑工作坑底板及设置润滑层

工作坑底板采用C15号砼灌筑，厚20cm。工作坑底板浇筑前在其下部地基上夯填10cm厚的碎石层。为增加抗滑力，工作坑底板板下每3米设地锚梁一道，与滑板一同浇灌。地锚梁上底30cm，下底40cm，高40cm。地锚梁直接挖槽浇注，不需支撑。

工作坑底板砼要求振捣密实，表面平整度在2米长度范围内凹凸差不超过3mm。施工时采用方格网控制高程法：用直径16mm钢筋头埋入基坑内，分成2×2m方格网，在灌筑砼时按点找平，以控制底板面高程，待砼初凝后，顶面用厚度不大于2cm的M10水泥砂浆抹平压实，其平整度力求最佳。再在其上涂刷1－2mm厚的机油滑石粉或喷涂2mm厚的石蜡，要求表面光洁平滑。在预制桥体之前，再铺两层整张厚塑料布，以防止桥体底板与滑板粘连，减少启动阻力。

润滑隔离层由润滑层和塑料薄膜组成，其作法是：待底板顶面干燥后，浇一层石蜡油，厚约2mm。浇洒时沿滑板长度方向每米挂一道铁丝，作为石蜡厚度的浇洒标准，每浇完一格，用刨光的直木板马上刮平，铁丝拆除后的槽痕用喷灯烤熔整平。石蜡油凝固后，撒一层0.5mm厚的滑石粉，接着铺两层整张塑料布，塑料布接缝处压茬20cm并使茬口朝路基方向。为防止绑扎钢筋时破坏塑料薄膜，在塑料布上铺一层2～3cm厚与框架同标号的水泥砂浆。

设计C35钢筋砼1232m3，C35豆石砼77.7m3，共计1309.7m3。该箱形桥自重1309.7×2.5=3274.25T，最大顶力为3274.25×1.5=4911.4T。

在9.8米断面上布置最大顶力320T顶镐19台，320×19×0.85=5168T＞4911.4T，可以满足顶力要求和需求。

后背组成为后背梁、后背桩（C30钢筋砼、厚0.6米）、后背墙（M10浆砌片石、厚7米）和后背填土四部分，后背梁为C30钢筋砼，在挖好工作坑后与工作坑底板一起施工。后背填土根据后背尺寸设计，尽量利用工作坑后侧边坡的原状土，不足部分借土填筑。

后背桩是顶进的主要受力结构，虽系施工临时建筑物，但其作用很重要，必须安全可靠，故施工质量一定要保证。特别是入土深度不小于2米。

在工作坑底板润滑隔离层上预制钢筋砼桥体，首先要做好测量定位工作，使箱身中心线、工作坑底板中心线和顶进中心线三者均在同一条直线上。

桥体预制的施工程序是：绑扎底板钢筋──安装底板模板──灌筑底板砼──养护──绑扎侧墙钢筋──安装侧墙内模──安装外模──灌筑侧墙砼──养护──安装顶板内模──绑扎顶板钢筋──灌筑顶板砼──养护──拆模──作箱身防水层及润滑设施。

桥体外模采用组合钢模板，内模采用大面积钢模板。外侧模板用方木和钢管支撑，内模用碗扣式满堂脚手架支撑。

为了减少顶进时的阻力，模板支立应直顺平整，不得出现鼓肚、错茬现象。在桥体身两侧墙前端（靠路基端）3米范围内的外模，向外放宽1厘米，使前端保持正误差，尾部为负误差，形成倒楔形。不能出现箱身前窄后宽的楔形现象。

所有主筋必须按要求采用闪光对焊，并且将接头进行纵向打磨加工；为了便于砼的振捣，桥体身侧墙部位的水平钢筋先间隔绑扎，随砼灌筑再逐一绑上。焊接桥体底板钢筋时，在施焊地点铺设一块为0.5m2的石棉板，随焊接位置移动，以免烧坏塑料薄膜隔离层。

砼采用机械搅拌，人工分层入模，插入式振捣棒振捣。灌筑前要详细检查各部位的预埋件数量及安装位置是否正确无误。

桥身砼分三个阶段施工，先灌筑箱身底板（包括下梗肋），当底板强度达到设计强度的70％后，再绑扎边墙钢筋，灌筑两侧边墙至约3/4高度，最后再灌筑上部剩余边墙及顶板（包括上硬肋）。两侧边墙施工接缝处铺一层同标号水泥素浆进行处理，同时两边墙施工缝相互错开，使之不在同一水平面上，以利于桥体承受剪力。

为防止箱身产生裂纹，施工时应采取预防措施。可选掺外加剂。

为防止顶进时出现“扎头”现象，预制桥体时其底板前端200cm范围内作1:10的船头坡，船头坡在底板砼灌筑前用土坯制成。

线路架空采用便梁，行车限速45km/h。慢行距离为西南线XNDK1034+430～K1034+630，陇海上行线为K1034+410～K1034+610段，慢距均为200m。便梁两端采用挖孔桩灌筑砼支承墩作为支点。顶进时清除涵顶以上全部填土及道碴，使线路完全架空。每股道的架空作业方法及步骤为：

第一步：按设计方案，在路肩上放样定出支承墩的位置，用人工挖孔到设计标高后灌筑砼支承墩。

第二步：为了保证线路安全及纵梁的顺利就位，在纵梁就位之前线间道碴的开挖防护采用Φ22长1.5m的螺纹钢钎打入被加固线路侧距砼枕头部20cm处，打入路基深度不小于60cm，钢钎顶部用铁线与既有线扣件相连，钢钎间距30cm。然后开挖纵梁位置道碴，随着道碴的开挖，在钢钎与砼枕头部间插入钢模板挡护线路道碴。

第三步：纵梁就位。先将线间纵梁按设计位置就位，另一片纵梁垫高出枕木面20cm，以便换枕木。待纵梁垫稳撑牢后，安装联结板及牛腿。

第四步：安装横梁。安装横梁位置与枕木位置一致，所以事先应将枕木间距适当调整。为防止轨道短路，每次需在两股钢轨中的1股下面垫上大块绝缘橡胶板，再塞入1根横梁。塞入横梁时要对准主梁联结板并定位，同时上好扣件，垫好橡胶轨垫。

第五步：将垫高的一片纵梁降落就位，并联结横梁。

第六步：逐段扒出道碴，安装斜杆和所有的联结系统。组装过程中，联结板及牛腿上应上满螺栓，并注意不得漏装弹垫圈。

千斤顶的布置以箱体中心线为轴对称设置。为防止箱底板因直接承受顶力而压碎，在顶镐与箱底板尾部接触处设置一块20mm厚的承压钢板，承压钢板下端焊接钢板托盘,千斤顶放置在钢板托盘上，以避免千斤顶与底板接触造成刮板现象。

后背分配梁按最大后背长度12.5米制作，共3道、21根钢轨。

⑻、开顶前的准备工作：

A、安设和调试顶进设备：

箱身和后背建成后即可安装顶进设备。将各种传力设备和液压系统油管电路按设计和说明书安装联结好，检查无误后开动千斤顶空顶进退一次进行调试，发现问题即时检修。

开顶前必须对线路加固情况进行全面的检查，检查内容为：加固是否符合设计要求，加固部件有无侵入限界的情况，加固扣件是否有松动脱落，钢横梁与既有线钢轨接触处的绝缘是否良好等。

桥体外表涂以机油石蜡（1:4）熬制而成的润滑剂。熬制温度为120－150℃，乘热涂刷。

故障处理措施及材料准备：

开顶前应做好各种故障处理方案，对作业人员交待清楚。另外，还需要准备足够的故障处理材料，主要包括顶进故障处理，如出现“扎头”加固土壤的短木桩、换填土壤用的砂夹碎石、片石和线路防护抢险的道碴、草袋、枕木等。

检查与桥体同条件养护的压强试件，只有当桥体砼达到100％设计强度后方可顶进。

在桥体后方离后背稍远距离处设立观测站以观测桥体顶进时的中线和水平偏差。在桥体洞内四个角上进行高程测量，顶进方向偏差的观测在桥体一侧的前后端各用环氧树脂粘设一个标尺进行，另外，为了观测顶进中后背的变形情况，在后背梁两端设立标尺，进行后背变形观测。

落实防护人员和防护信号工具、防护标志牌，驻车站联络员与工地间的通讯情况，以及与铁路行车单位的联系和安全协议签订情况，工务部门派驻现场的施工配合人员等。

试顶的目的是继续检查一下顶进设备是否正常，顶力是否均匀，后背、滑板及箱体有无异状，并使桥体与滑板分离。

试顶时，油泵应逐渐加压，每次升压后还要稳定10分钟，并对设备及滑板、后背梁等发生的裂缝情况进行检查。油泵升压大小及间隔时间按下表。

 B、顶进（根据现场布置情况，顶程约44.5m）：

顶进工作的过程是：当前方角处挖土完成一个顶程后，即开动高压油泵，使千斤顶产生顶力，通过传力设备，借助于后背的反作用力，推动桥体前进。桥体前进后，回镐使千斤顶复原，然后在空档处填放顶铁，以待下次开镐。如此循环往复，直至桥体就位。顶进时注意以下几点：

a、桥体起动后，开始为不切土的空顶，但此时需要注意控制好桥体顶进的方向，切不可麻痹大意，以免产生较大的偏差，造成纠正困难。

b、桥体沿正确方向入土后，至桥体入土1/2长度前，是顶进孔道定型阶段，此时要严格控制中线偏移和水平高差，经常观测，及时进行纠偏的调整工作。

c、桥体入土超过1/2长度后，孔道已基本成型，除继续掌握水平外，纠偏摆动要小，注意防止桥体“扎头”，桥体底板需吃土顶进。

f、顶进过程中要对中线、高程、油表读数、千斤顶开动台数、顶力、顶进时间、顶进距离等勤观测、勤记录，以供分析和为下一次挖土顶进时采取纠偏措施提供依据。

b、挖土边坡不大于1：0.8，挖土时应掌握坡度的平整，由上向下开挖，严禁掏洞取土或出现倒坡，以利安全。

d、挖土工作利用列车通过间隔进行，当有列车通过时，应停止挖土，人员离开工作面。发现机械设备有故障不能顶进时，亦应立即停止挖土。

e、挖土工作必须与观测工作密切配合，根据偏差分析，决定挖土方法。

运土接长车道采用活动架空车道。活动车道采用枕木架空，上铺枕木作为路面。枕木前端搭在桥体底板尾部的枕木垛上，枕木垛随桥体一同前进，后端搭在顶柱枕木垛上。当每前进一定距离，枕木离开枕木垛后，拆除路面枕木，继续在顶柱上往前搭设枕木垛，再搭上路面。

框架涵顶进到位后，在框架涵全长范围内箱两侧设盲沟，盲沟出口和在通过正面铺砌部分时留Ф20泄水孔。

框架涵顶进到位后,及时拆除线路加固，补充道碴，找平轨面，拨正方向，按规定时间进行养护，然后会同工务部门共同检查验收，并办理撤消要点计划。

五、施工组织机构、施工进度及劳力安排

（1）底板、后背、桥身预制安排：计划于2006年11月1日开挖工作坑，11月5日开始制作底板、后背，11月20日开始预制桥身。

（2）、架空、顶进安排：根据桥体预制时间安排和实际情况，计划于2006年12月20日开始架空，2006年12月31日架空完毕，达到顶进程度。顶进计划于2007年元月1日开始，2007年元月20日顶进完毕，2007年元月30日架空拆除，线路恢复常速行车。

另外，依据箱体预制实际进度和强度试验情况，可适当调整架空时间安排。

1、立交桥顶进就位后，立即进行道床及桥两侧的回填，人工用筐子将道碴或黄土运至架空地段，使用电捣镐将道床捣固密实。

2、拆除钢枕，拆除时隔三抽一，循环进行。抽出后及时上碴捣固，并对线路进行整修。

3、拆除横抬梁，在封闭要点的情况下方可进行；拆除前，在线路两侧备足道碴，将横抬梁脱离纵梁，人工配合卷扬机拉出线路外侧，线路上补足混凝土枕，然后上碴，捣固，对线路进行整修。

4、解体3孔施工便梁。

5、用轨道车利用天窗点施工便梁运出场地，架空拆除完毕。

1、线路加固施工前应按规定申请施工慢行要点，慢行速度45km/h，未经批准不得扒开道床进行架空，按规定设好慢行牌。

3、对既有线设备进行拆换、加固或拨道时应先与工务部门取得联系，经协商研究同意后方可进行。

5、与有危及行车安全情况时，应尽量在列车通过前处理，如列车到达之前未能完成时，应按《技规》要求派出防护人员设置信号，通知列车停止前进。

6、顶进施工完毕，线路恢复正常后，应会同当地工务部门共同检查线路情况，合格后办理要点计划手续，线路防护工作方可结束。

1、列车通过前，应对线路进行检查，所有加固部件及料具不得侵入规定限界。

1）U形螺栓不得高出扣板顶面。

2）扣板顶不得高出行车轨顶面。

3）横抬梁端头的纵向吊梁及U型螺栓和扣板等不得侵入建筑接近限界。

4）沿线路的料具应堆码稳妥不得侵入建筑接近限界。

2、钢轨与行车轨之间不得掉落导电物体，防止导电引起既有信号异常，所有加固部件不得影响轨道电路。

3、线路养护人员应分工明确，定范围、定项目、定办法，做到每次过车前检查一次线路及路基加固情况，发现问题及时处理，使轨距、水平和方向符合规范要求。

4、线路架空作业开始至架空拆除恢复线路前，每天24小时派人巡道，使轨距、水平和方向符合规范要求。

5、顶进施工时，必须利用列车行车间隙进行，每次顶距0.2～0.3m，最大顶距不得大于0.5m。

6、刃脚一经切土，应暂停顶进，组织机械和人员加快挖土和出土的速度，实行连续作业，以保持箱身不断顶进。

7、顶进应在列车通过的间隙进行，严禁在列车通过时施工；列车通过时，停止顶进作业。

8、顶进时，顶柱和后背处严禁站人，以防顶柱弓起崩出或后背产生以外危及安全。

1、在施工前对所有施工人员进行安全教育，提高整体安全意识加强防范。

2、对上岗人员进行培训，特别是防护人员必须持有防护员证，对所有工种都必须持证上岗。

3、防护信号的位置及显示要准确。

4、防护人员要能对各防护用品熟练使用。

5、所有人员过铁路时要做到“一看、二站、三通过”的原则。

7、线路架空后应随时进行检查，并如实记录，在交班时手续清楚情况明白。

8、架空时注意不得影响轨道电路，影响行车。

9、施工中确保线路安全运营时工作重点，由专人负责。

10、凡进入现场人员必须佩戴安全帽。

11、为保证施工照明用电不间断，应备置发电机，以防停电和以外情况发生。

12、挖孔桩开挖必须在线路加固完成后施工，开挖时应在线路两侧设挡护，以防道碴或其它杂物掉入伤人。孔桩应设通风设施，挖孔桩采用对角施工，并设专人防护，及时向挖孔人员通知列车运营情况，孔桩内施工人员必须戴安全帽。

13、线路两侧堆放材料不得侵限，且不得高于1m以防列车在运行过程中由于震动滑落影响行车安全。

14、线路加固前，应对无缝线路进行锁定，由施工加固线路范围两端起向外各延长75m，在此75m范围内设防爬器和防爬支撑。

既有线施工之前，必须对可能发生的安全险情事先准备好紧急应对措施，作好人力、物力以及机具设备的储备工作，以防险情发生后能迅速排除。具体要求做到以下几项工作：

（1）顶进箱涵前应把铁路光缆及信号电缆迁出顶进区域，防止损坏。

（2）针对雨水可能较多的天气状况，做好顶进时边坡的覆盖工作，以使雨水不直接与坡体冲刷，并在坑底挖集水井，不间断排水。

（3）顶进开挖土方，如遇塌方、危及行车安全时，应立即与车站调度员联系，并全力以赴组织抢修，将土体坡面用钢轨桩木板封闭，架设枕木支垫加固线路，确保行车安全。

（4）工地应配置机械及足够材料，出现险情时立即对线路进行抢救；线路补充道碴，起、拨道恢复线路。

（5）按《铁路技术管理规程》要求及运营单位商定事项，在施工地段设置作业标、鸣笛标、减速信号牌、停车信号牌及测速器等，并按规定设置培训合格的防护人员。

（7）为应付以上突发安全事故有如下准备：

人员准备：综合班30人。

物资准备：编织袋1000条，彩塑布1000m2，钢轨桩、铁丝、木枕等。

综合班常备工具：铁锹、钢叉、撬杠、扳手等若干；抽水泵4台、氧气、乙炔及配套工具。

机械设备：翻斗车2辆，挖掘机1台公园设计规范GB51192-2016.pdf，装载机1辆等。

九、架空顶进前需解决其它问题

1、架空前对该区域前后线路按工务相关规定进行应力放散、锁定，需工务部门配合进行，计划12月7日～15日实施完成。

2、用防爬器配合防爬支撑对架空地段前后各75m线路进行加固，并对所有弹条扣件、接头螺栓进行复紧。

3、影响框架顶进的2根接触网杆（144#、149#）需铁路局有关单位配合进行迁改。

4、顶进前路基坡脚两侧和路肩上的信号、光电缆需先期进行迁改、防护。

5、线间挖孔桩施工（挖孔、浇注C15混凝土）需铁路局运输处给予安排慢行点GB／T 27685-2019标准下载，以确保行车安全和施工安全。

1、工作坑平面布置示意图

2、工作坑底板、后背断面图