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钢筋混凝土框架顶进桥实时性施工组织设计

XXXX电气化工程项目经理部

胶黄线K28+012.356+16+6m

NB∕SH∕T 0981-2019 防水材料用沥青钢筋混凝土框架桥顶进施工组织设计

济南铁路设计院提供的施工图纸及相关资料；

现行部颁〈铁路桥涵施工规范〉、〈铁路桥涵设计规范〉、

〈铁路桥涵工程质量检验评定标准〉、〈铁路桥涵施工手册〉；

〈铁路施工技术安全规则〉和〈铁路工务安全规则〉；

施工队伍的技术水平和装备情况；

从现场搜集的第一手资料和其它相关资料。

本工程为青岛市黄岛区规划路下穿胶黄线立交桥工程，位于胶

黄铁路与青岛黄岛区规化道路相交、胶黄线K28+012.35处，桥中心既有线轨底标高为H=15.7m，增二线轨底标高为H=15.71m，轨底至桥顶距离0.79m，线间距4.62m。

该桥设计为6+16+6m三孔地道桥，与铁路法线斜交角度为28°30’，框架外部尺寸宽15.92m、 长35.80m、高7.70m，基底标高H=7.21m，采用C35砼预制框架，一次从线路右侧顶进就位。

本桥基底位于粉质黏土上，地基允许承载力为[σ]=130Kpa，框架设计基底应力σ=130Kpa，挡土墙设计基底应力σ=170Kpa。

组织技术人员详细审查图纸,核对尺寸、数量，填写审核记录；

认真研究施工方案和冬季施工技术措施，备齐施工用各种资料，汇总工程量及材料数量。测量人员做好交接桩及定位复测工作，认真进行结构放样，坚持换手复测制度。试验员进行原材料取样试验，选择地材料源，为施工现场做好指导。备齐各种资料表格，做好施工记录、资料收集、整理、存档工作。

确定材料及商品混凝土来源，选择合格的供方，及时提供供料日期、品种、数量清单，通过合同管理，确保及时提供所需合格材料，并准备足够的冬季施工防冻防寒材料和线路防护、抡险材料。

按工期要求组织施工机械分期分批进场，保证工程顺利开工。

经实地调查、在工作坑后面有3000m²场地，可用作施工和生活场地，详见施工平面布置图。

与工务段、电务段、铁通等单位签定安全配合协议、弄清电缆、光缆的位置，提前移到安全位置，为工作坑开挖做好各项准备工作。

4.1拟投入的施工人员详见附表

4.2拟投入本桥的施工设备详见附表

总工期100天自2004年12月10日至2005年3月20日；

施工形象进度详见附表。

框架预制采用大块组合钢模板、整体预制；砼采用商品砼，用

砼泵车运输、灌注。工作坑设在增二线右侧，顶进时连续作业，一次到位。后背采用钢筋砼后背梁和工字钢桩组合受力。顶进时对既有线采用Ⅰ100型工便梁加固，用C20砼孔桩支墩支撑便梁。施工作业程序见附表。

开挖前根据线路平面、地形、环境及施工需要，合理布置工作坑平面图，在保证排水和路基安全的前提下，尽量减少挖填土数量，缩短顶程。工作坑挖土采用机械开挖，挖出的土方一部分填筑后背，其余部分用汽车弃运，人工清底和修整边坡。工作坑内两侧设置排水沟及集水井，水泵抽水。靠路基一侧挖完后用编织袋装土堆码防护，保证1：1.0坡度；工作坑顶面两侧设置截水沟，防止地表水进入工作坑内。机械挖至基底要预留5~10cm，防止扰动原土层，降低地基承载力。

为防止滑板顶进时移动，增加滑板的稳定性，在滑板下面每隔3m做一道横向锚梁，断面尺寸宽30cm、高45cm；绑扎滑板钢筋时要注意，纵向钢筋伸入后背梁内不得小于45d；滑板采用C20砼灌筑基层，然后在砼表面以100号水泥砂浆抹面2cm，要求平整度在2m²范围内≯2mm；为减少顶进时扎头因素，将滑板前端做高2cm，后端做低2cm；为避免滑板与框构粘连，顶进时便于起动，在滑板上面涂抹一层3mm厚黄油润滑层，然后撒一层滑石粉，上面铺塑料薄膜、油毛毡隔离层。

后背梁采用C25砼灌筑，梁后面打入Ⅰ45热轧轻型工字钢，每米4根，正向摆放，桩长度8米，深度在滑板下2米；工字钢后面用模板挡土，夯填砂粘土。后背桩是顶进的主要受力结构，虽系临时建筑物，但其作用很重要，必须安全可靠，桩的深度、长度要保证；钢排后面土层禁止扰动，桩与土层间缝隙必须填实。

在滑板隔离层上预制框架，要做到测量定位准确，使箱身中心线、滑板中心线和桥位中心线三者均在一条直线上。

5.5.1模板及支撑架

5.5.2钢筋制作及绑扎

首先，对框架主体的主筋接头按照铁路施工规范的要求进行配置，主筋Ⅱ级钢筋接头采用闪光对焊，焊接接头处按规范要求进行纵向打磨。为避免钢筋施工碰坏隔离层，导致顶力增加，在隔离层上先抹一层2cm厚水泥砂浆，在砂浆面上绑扎钢筋骨架。

钢筋保护层采用5cm×4cm水泥砂浆垫块，上下纵横每隔1米交错放置。钢筋主材不得有油污，以免影响钢筋与混凝土的粘结力。另外在底板和顶板中设置一定数量的钢筋骨架刚性加强筋，以利于混凝土的施工及保证灌筑混凝土的质量。在框架前端处船头坡部位的钢筋，随坡度变量抬高。

5.5.3混凝土的灌注

箱身混凝土标号为C35的防水混凝土，抗渗标号≥P8。由混凝土公司供应，用混凝土运输车运送至现场，采用混凝土泵车灌筑。自由倾落高度不超过1.5m。灌筑要分层振捣，每层厚度30cm为宜，振捣时要快插慢提，每棒距离30cm，振捣时间约为20～30秒，达到无气泡冒出及灰浆泛出，与侧模保持10cm距离为宜；灌筑上层时，振动棒不要插入下层，不要撞击钢筋和模板；要循环灌筑，避免胀模、跑模、及因初凝出现接缝，避免由此导致地基不均匀下沉，杜绝漏振、过振、蜂窝、麻面、漏浆等现象发生。

砼灌注前要详细检查预留钢筋接头，栏杆与预埋件的位置和数量。

5.5.4、施工缝的处理

采用预留凹槽的方法进行施工，即：在施工缝处墙的中部预留27厘米宽10厘米深的凹槽，浇筑上层混凝土前，将表面混凝土浮碴浮浆凿掉，用清水清洗干净。施工接茬时先铺上一层3cm厚的水泥砂浆，砂浆的水灰比与混凝土相同，避免出现接茬不良。

5.5.5、混凝土的养护

混凝土浇筑完毕后，不超过12小时，进行塑料薄膜覆盖，并浇水养护，使混凝土在湿润状态下增长强度。

5.5.6、箱身防水层

箱身预制完毕后，按图纸要求用100号水泥砂浆抹平，干燥后顶部和箱身两侧涂防水层两遍。

5.5.7、箱身保护层

防水层做完并晾干后，即可施工桥面保护层，按照设计要求采用C35钢丝网豆石混凝土保护层，砼保护层内先铺3×3cm网眼的12#钢丝网，砼面按照要求做成3‰的流水坡，其厚度5~11cm，要求保护层砼密实、平整。

线路加固在桥涵顶进作业中，是保障行车安全的核心，合理的加固方案是确保行车安全的重要保障。本桥加固方案为：采用三组纵梁拼接、多组横梁结合、C20砼孔桩支墩支撑、两次加固的施工方案。

a、慢行申请行车速度按35Km/h；

b、跨线移梁申请利用行车间隙施工。

5.6.2便梁支墩（桩径、深度、分布详见线路加固图）

挖孔采用园形砼预制管护壁，开挖一节护一节，挖至距桩底0.5米处，挖放大脚0.3米。

支墩采用C20砼灌筑，要求震捣密实，不允许出现断桩现象，标高准确，上表面平整。

纵梁采用I100型工便梁，每组为16+16+16m=48m，用纵向联接板联接起来组成48m长便梁，接头联接板采用等强度联结，由上下夹板两组和一组腹板组成；便梁架设用40T吊车吊装，利用行车间隙（通过驻站联络员确定）架设便梁，每吊装一片，必须使其与2片钢枕连接，保证其稳定性，确保行车安全。

横抬梁采用长15米Ⅰ70工便梁，横梁与便梁之间采用U型扣

件联接，所有横梁一端架设在挖孔桩上，一端搁置于框构顶端，当框架每顶进1米时，利用列车运行间隙，将横梁向前移动，移动一根加固好再移动下一根，同时将线路加固好，如此反复抽移，直到箱身就位。顶进施工时，考虑横抬梁与箱顶磨擦力的作用，为避免纵梁横向变形，在箱顶接触面放置钢板，横梁与钢板间放置100毫米钢棒，钢板与钢棒上涂黄油，顶进时钢棒随箱涵移动滚动，以减少磨擦力，保证纵梁及线路方向，确保行车安全。

在横梁之间，采用I28钢枕，L=4.4m，按砼枕间距，每空穿一根钢枕，穿钢枕时要按工务规则隔六穿一的原则，开挖一空穿一根，穿一根加固一根，与钢轨接触面垫好绝缘板，如此反复逐次施工，严格控制水平和方向，确保行车安全，其两端与纵梁联结，联结方法采用U型抱箍与高强螺栓拧紧。

轨距控制：因砼枕按原位不动，不抽换，其轨距靠砼枕来控制，

线路的横向控制：利用钢支撑一端顶紧纵梁上，一端顶住轨枕。

平均每4米一组，左右对称布置，共12组。

纵梁横向控制：在纵梁中部按8米间距设置4个10T导链，一端固定在纵梁，另一端固定在箱顶上（浇筑箱顶时预埋地锚），箱身顶进时，导链同时拉紧，以观察纵梁线路不变形为宜。

通过上述措施，纵梁、横梁、线路形成一个整体结构，能确保线路不变形。

5.6.7线路加固安全保证措施

搞好安全教育，强化全员安全意识，牢固树立安全第一的思想。

加强施工过程安全管理，教育作业人员注意本岗位技术要求和操作规程，不允许违章冒险蛮干。

线路加固完毕，要严格检查线路的方向、水平、轨距、及加固

螺栓扣件是否松动，其它料具严禁侵限，工字钢与线路钢轨接触处的绝缘是否良好等，做到每过一次列车检查一遍。

P=K〔N1f1+(N1+N2)f2+2Ef3+RA〕

N1为框构顶上荷重，由于桥顶至轨底高度小于1米，仅计线路加固荷重，P1=1t/m2，框构受载面积B×2.5m，

所以N1=2.5B(t)，

f1=0.3（桥顶表面与顶部荷重之间的摩阻系数）

N1f1=2.5B×0.3=0.75B(t)

N2=QL+10(t)

式中:Q——每米长度箱身自重（t/m）

10吨——机具、人群、刃角以及未能及时运走的土重等施工荷重。

F2——框构底板与基底土的摩阻系数，取f2=0.8

N2f2=0.8(QL+10)=0.8QL+8(t)

箱顶土压e1=ξγH1

箱底土压e2=ξγH2

H1为轨底至箱顶高度，取H1=1m

H2为轨底至箱底高度，H2=H1+箱全高=1+H。

∴E=（e1+e2）HL/2=0.285(2+H)HL(t)

f3——侧面摩阻系数取0.8

∴2Ef3=2×0.285(2+H)HL×0.8=0.456(2+H)HL(t)

A为钢刃角正面积，按只计两侧刃角考虑，

A=2×0.02H=0.04H(m2)，式中H为框构全高。

RA=55×0.04H=2.2H(t)

P=L〔0.96Q+0.5472（2+H）H〕+3.3B+2.64H+9.6(t)

按上式计算最大顶力为:3889t

N=3889/200×0.75=26台

确定采用200吨顶镐26台，2台备用，总计配置28台。

①顶程计算:2.19+4.62+3.69+18.5=29m

②配备顶铁:顶铁用钢板和旧钢轨焊接制成，长度规格分10/20/25/3040/50cm，每种规格按顶镐数量配备，另备若干1/2/3cm厚的补空铁垫板，以填充顶铁间的空隙，减少空顶。

③配备顶柱：30×26=780米

顶柱用钢板和旧钢轨焊接制成，长度分1/2/3/4/5米，按最大

顶程计算，总需配备数量分别为26/52/26/78/52套。

④顶柱稳定措施：顶柱用螺栓连接，填土压实。

5.7.4安装泵站、油顶、试顶

顶镐必须行程一致，保持同一种顶力，顶镐及施顶方向必须与桥

轴线一致布置，为使顶镐作用力均匀传至后背，在后背和顶镐、箱尾与顶铁之间各设分配梁。顶铁的安设更换用8吨吊车，人工配合，为保证顶铁的稳定，顶铁纵向每5米设一道横顶梁，以增加顶柱的整体性能。由于斜向顶进箱身，两侧土压力对框构尾端水平线构成力臂差，在顶进过程中，有可能使框构产生逆向转动入土，愈深转动愈大，为保证正确就位，需将顶镐不对称布置，成一反力矩。

开动高压油泵，使顶镐受液压产生顶力，推动箱身前进，当一个冲程结束后，顶镐活塞回复原位，在空档处填放顶铁，再开镐顶进，如此循环往复，直至箱身就位。附顶进时调整方向示意图

试顶前要做好出土便道的修筑，在桥后中间出土,填筑后背时预留8米通道。便道坡度不得大于5%，顶进逢雨时，便道要铺砂石垫路。滑板部位填土垫道。

5.7.6箱身挖土及顶进作业

出土采用机挖车运，人工清基，严禁挖“神仙土”和超挖乱挖，每次进尺一般约1~1.5米为宜（视土质情况而定）。正面开挖坡度应控制在1:0.5~0.8之间。两侧直立部分宜先形成弧面，开顶前再切除弧面部分。列车通过时，挖土人员应离开工作面2米以外，严禁继续抢掏土。

如发现机械设备有故障，不能顶进时，应立即停止挖土，并做好防护措施。

在后背一定距离设置观测站，设经纬仪和水准仪各一台，及时观测箱身的轴线和标高。

挖土必须与顶进紧密结合，每顶一镐，测量一次，并做好记录，

框架进入路基后，每个断面土方310m3，顶进期间每班工人20人，执行昼夜三班倒，不间断快速施工，决不允许中间停顿。每挖一个行程的土，紧跟着顶进箱身，不可间断，防止箱身阻力增大。如由于某种原因迫使顶进暂停时，，亦要间续地顶动箱身，防止箱身阻力增大。

每次顶进前要做好检查，油顶油管及顶铁位置严禁站人，以防油管漏油及顶铁崩伤人。

顶进时对线路要加强养护，如发现线路横向变形，应立即停止施工，及时纠正。

发生下列情况应停止顶进、挖土，处理后方可重新开始：

②千斤顶、油管漏油严重，使油压力不稳；

③路基坍塌，危及既有线行车；

顶进就位后，尽快安排恢复线路。主要作业项目有：桥侧夯填、补碴、换枕、撤梁、安装护轮轨、整修线路。

如桥两侧有超挖或塌方现象，要回填与路基相同的土，直到夯平填实为止；随即补充道碴，要捣固结实，利用慢行点，采取线路恢复与换桥枕同步进行；抽撤钢枕和旧砼枕，按隔六抽一的原则，抽一根旧枕换一根新桥枕，每换一根桥枕要随即补充道碴并捣实。桥枕安装前，按规范要求锚固螺纹道钉，并按排列顺序准确排列，避免返工。

纵梁下道前，每片纵梁要留两根钢枕用来稳定纵梁，待纵梁下道后再全部撤除。纵梁下道，利用列车间隙，用40吨吊车吊装撤离。

换枕后，要根据道床沉降情况，随时补充道碴，加强养护，确认线路稳定后，方可移交工务段。

护轮轨制作前要先放样，长度和角度要准确，安装要抡在慢行期间进行。

由于工期紧，框架顶进就位后，需将工便梁撤离，施工挡土墙时为确保既有线路的安全，先用I50工字钢和轨束梁将框架两侧进行线路加固，确认线路处于安全状态下方可开挖基坑，并进行压桩加固。

（1）前端C35砼补齐在施工时，钢筋搭接长度要满足规范要求，焊接要牢固，接茬部位要先作凿毛处理，灌筑时要确保震捣密实；

（2）浆砌块石挡土墙要采用铺浆法砌筑，上下层要错开；外露面用细凿石镶面，墙面平整和灰缝厚度要满足规范和设计要求；

（3）墙身泄水孔位置在高于地面30cm处，流水坡度和坡向要保

证流水畅通，入口下面以黄土夯实用来隔水；

（4）台后填土前要用1：3水泥砂浆抹平，填土时要分层夯填，每层厚度不超过30cm；

（5）泄水明沟基底要夯实，流水面要抹平，坡度＞5‰。

5.9.2栏杆及电缆槽的施工

桥栏杆采用C20砼预制，表面要光滑，观感要好；立柱支立模板时，位置要正确，震捣要密实。

所有外露钢构件要做好除锈、防锈、防腐处理，要求感观要好。

6.1营业线施工安全保证专项措施

必须严格执行有关既有线施工确保行车安全的有关规定。

牢固树立“安全第一、预防为主”的指导思想，本着进度、效益服从于安全的原则乡村道路工程技术规范GBT 51224-2017.pdf，以确保行车、人身和既有设施安全为目标，轨边及临近线路施工必须设防护员。

参与施工人员必须经过安全教育培训，并考试合格，方准上岗作业。驻站联络员、工地防护员必须经过严格训练和考试合格，方准担任该项工作。

基坑施工，要严格执行防止挖断既有电缆的有关措施，施工前与有关部门取得联系，搞清楚既有地下电缆埋设情况；

施工机械设备必须由经过培训合格的路工操作；其他人不准擅自使用。

爱护既有线的设施，保证施工中不损坏既有线设施，若施工中必须拆迁既有线设施，应与产权单位协商，签订有关协议，妥善处理后再施工。

严格执行防止影响既有设备使用的“三不动”（未同电务维修部门联系建筑安装工程营造工艺工法标准，93页可下载 .pdf，与信号设备联接的线上设备不动；正在使用中的设备不动；不了解设备的性能和状况不动）和防止轨道电路短路的“四不准”（无绝缘套的撬棍不准使用；不与车站联系的单轨车不准上轨；起道机在轨道上不准拖滑；一切导电器材在轨面上不准搭接）制度。

6.2严格执行防止机车车辆伤害的“五必须”、“五不准”卡死制度：