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钢筋混凝土框架桥顶进施工方案及安全措施

为保持顶进过程中路基稳定，在距框构桥外侧1.8米位置设置护坡桩，护坡桩中心距2.0m，桩长12米，桥轴线左侧设置7根，桥轴线右侧设置9根，共设置16根。

为保证施工安全，在框构桥外侧8米范围内增设横抬梁，加长线路加固范围。（详见附件1：挖孔桩平面布置图）

纵梁采用山海关桥梁厂生产的I100定型工便梁，其中洗选介西线为3×16+12m=60m，介休洗选线为10+2×16+12=54m。工便梁采用吊车分体吊装就位后再进行纵向连接。工便梁的纵向连接由纵向联接板联接，分别组成60m和54m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；便梁架设采用50T吊车吊装到路肩，线间便梁利用线路封锁点跨线移梁。架设便梁前，横梁与钢枕全部安装到位，以便于便梁就位时随即与之连接，保证其稳定性，确保行车安全。挖空桩顶部预埋钢筋，待便梁安装就位后及时与桩顶预埋钢筋连接牢固，限制便梁的纵向移动。（详见附件2：12月份施工要点计划）

本工程线路加固横抬梁采用9组主横抬梁和11组辅助横抬梁组合的方式。主横抬梁采用长16米H700×300型钢，洗选介西线设置5根，介休洗选线设置4根。辅助横抬梁采用16米长I45b工字钢，洗选介西线设置6根，介休洗选线设置5根。横抬梁与便梁之间采用U型扣件联接，主横抬梁一端架设在挖孔桩上，一端搁置于框架顶端，辅助横抬梁一端架设在路肩上的枕木垛上，一端搁置于框架桥顶端。顶进施工时，考虑横抬梁与箱顶磨擦力的作用高速公路施工组织设计参考，为避免纵梁横向变形，在箱顶接触面放置钢板，横梁与钢板间放置滑车，顶进时滑车随箱涵移动滚动，以减少磨擦力，保证纵梁及线路方向，确保行车安全。不顶进时，线路下方用短枕木垛顶抬行车线。

按纵梁长度（横抬梁位置除外），一律采用H20钢枕，L=4.94m，按砼枕间距，每空砼枕穿一根钢枕，穿钢枕时要按工务“隔六穿一”的原则，开挖一空穿一根，穿一根加固一根并振捣密实，与钢轨接触面垫好绝缘板。施工中安排专人监护，防止联电，如此反复逐次施工，严格控制水平、方向及轨道几何尺寸，确保行车安全，其两端与纵梁联结，联结方法采用高强螺栓与纵梁联结拧紧。

轨距控制：因砼枕按原位不动，不抽换，其轨距一靠砼枕来控制，

二靠钢枕上的钢轨扣件，确保轨距符合要求。

线路的横向控制：由于钢枕上都有钢轨扣件，钢枕与纵梁相联结，使线路固定在工便梁之间，不致发生横向移动。

曲线超高控制:采用在钢轨和钢枕间设置不同厚度绝缘垫片的方式调整线路外轨超高值，保证曲线顺适,绝缘垫片从厂家购入，各种尺寸符合设计标准，施工中安排专人进行检查，发现绝缘垫片有破损，及时更换。曲线的各种几何尺寸在工务的指导下标示于外轨面，由成立的专业养路队进行测量，随时监护，确保线路稳定。

纵梁横向控制：框架桥预制时在框构顶板预埋φ25圆钢作为锚环。顶进施工中在纵梁中部按4米间距设置9个10T导链，一端固定在纵梁，另一端固定在箱顶预埋锚环上，箱身顶进时，导链同时拉紧，控制纵梁横向移动，以纵梁线路不变形为宜。

纵梁纵向控制：在支撑挖孔桩顶部预埋4根φ28圆钢，待纵梁安装就位后及时与纵梁连接限制纵梁的纵向移动。

（详见附件3：线路架空平面布置图）

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。

本框构桥主体混凝土数量3025立方米，框构自重约7865吨，计算顶进施工中最大顶力为8919吨，顶进施工后背采用浆砌片石砌筑的重力式后背。

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)

按上式计算框架最大顶力为:8919t

滑板混凝土及其上荷载重量：G1=210*2.4+1680*1.8=3024吨

钢筋混凝土后背重量：G2=60*2.4=144吨

浆砌片石后背：G3=840*2=1680吨

后背填土被动土压力计算

本墙背高度7.4米，厚度3.5米采用M7.5浆砌片石砌筑。

朗金被动土压公式p=γhtg2(45+Φ/2)

h1为墙体高度7.4米

Φ为土壤的内摩擦角取30°

上式是根据朗金假定的条件，墙是坚直的，墙是光滑的（δ=0）填土与墙顶平。

根据郎金被动土压力计算公式：

Ep=γ×h2×tg(45+Φ/2)/2=1.8*7.4*7.4*3/2=148T/M

N=148*41=6068T

N=6068TT>P=5526T可行

圬工后背施工图设计平面图

代入公式:N=8919/320×0.7≈40台

确定采用320吨顶镐40台，备用5台,共计45台。

②配备顶铁:顶铁用钢板和旧钢轨焊接制成，长度规格分10/20/25/30/40/50/100/200/400/800cm，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：40×36m=1440m

④顶柱稳定措施：顶柱用0.5薄铁板软连接，并填土压实。

5.5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。顶铁的安设更换用两台16吨吊车，人工配合，为保证顶铁的稳定，顶铁纵向每8米设一道横顶梁，以增加顶柱的整体性能。

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。

箱身挖土浇筑地锚梁顶进换顶铁再挖土再浇筑地锚梁再顶进循还往复至箱身就位。

顶进前确定千斤顶功能有无异常，管路有无泄漏，调整溢流阀的作用压力，然后进行试顶，试顶以顶动框架为止。试顶中，在各有关部位及观测点均应有专人负责，随时注意变化情况，开泵后当油压升高5MPa—10MPa时须停泵观察，发现异状，及时处理，同时还要注意观察后背梁和底板的变化。

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6米通道。便道坡度不得大于5%，顶进逢雨雪时，便道要铺砂石垫路。滑板部位填土垫道。

5.8箱身挖土、顶进作业

（1）出土采用两台P220或P320挖掘机挖土、自卸车外运，0.3m3小挖掘机清基，严禁超挖乱挖，每次进尺一般约0.5米为宜。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。

（2）顶进过程中主横抬梁一端搭在框构桥顶板上，另一端搭在挖孔桩基础上。辅助横抬梁一端搭在框构桥顶板上，另一端搭在路肩枕木垛上。当框构前端顶至挖孔桩时，将横抬梁在挖孔桩和枕木垛上的一端支撑牢固，横抬梁在框架上面的一端支点用短枕木头垫好垫牢，确认线路完全处于稳定可靠时方可拆除挖孔桩。挖孔桩的拆除采用凿岩机和风镐配合拆除，挖孔桩的下部要拆到框架底以下10cm。（详见附件4：线路架空横剖面图及顶进作业说明）

（3）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。

（4）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。

（６）顶进期间执行昼夜三班倒，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。

（７）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。

（８）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。

（９）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；

严格执行铁道部和太原铁路局有关既有线施工安全防护的规定进行施工现场防护。在施工地段两端800米处和施工地点均设专职安全防护人员，各防护人员配备方便可靠的通信、信号工具。施工地点前后按规定要求设置各种信号标志。

结合本工程的实际情况，两条铁路线按照单线铁路分别设立防护。我单位在工业站设置驻站联络员并负责登消记，在三公里线路所和义棠站分别设置防护员。

6.1在区间线路上施工时，使用移动停车信号的防护示意图：

注：图中“A”为不同线路速度等级的防护距离，v≤120km/h为800m；120km/h

6.2在区间线路上施工，使用移动减速信号的防护示意图：

注：速度大于120km／h至200km／h的线路，按不同线路速度等级的制动距离

在移动减速信号牌外方增设带K字的移动减速信号牌。（长度单位：m）

七、框构桥顶进过程中方向及标高控制

顶进方向和标高控制：框构前后标高和左右水平偏差以水平仪和经纬仪观测控制。在顶进过程中，箱身每顶进一次，即对箱身的轴线和高程进行观测，做好记录，发现偏差及时通知，采取措施纠偏。

 ⑴施工滑板时，在框构左右两侧均设置钢筋混凝土导向护桩。

 ⑵顶进中加强中线测量。中线控制是在箱顶位置和底板标出中线。观测时以固定中线点核对箱身上的中线位置判断其偏离程度。设固定观测站，用经纬仪观测框构前后中线点偏移值，每顶进一镐都要进行观测记录，并标注在顶进曲线图上，出现偏差时用增减左右幅顶力、增加左右刃角正面阻力、侧面超欠挖等方法进行调整。

在框构顶面四角设水平观测点，每顶进一镐均进行标高观测记录，并标注在顶进曲线图上，以便及时纠偏。

用透明塑料管弯成槽形固定在边墙上，内装有色液体，在两端直立段标出设计坡度要求的液面位置。检查时只要看两端液面是否与所标示位置一致即可，如图所示。

A、方向调整，箱身在滑板上顶进时，靠方向墩控制其方向。进入路基以后，可用增减顶力和用两面侧挖土多少来调整，也可利用前端加横向支撑调整。具体做法是：若箱身向左侧倾斜，则加大左侧顶力，减小右侧顶力；或开左侧千斤顶，停右侧千斤顶；或在挖土时把左侧开挖边线挖到墙以外，右侧挖到边墙内，形成一侧空载，一侧“吃土”顶进，倾斜即可逐步纠正。

B、标高调整：箱身抬头时，如抬头量不大，挖土挖到与箱底齐平，则可逐渐纠正。如抬头量较大，则进行超挖，促使船头坡所带动土壤挤入坑内，箱身慢慢下落。

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、上枕、撤梁、整修线路。

如桥两侧有超挖或塌方现象，要回填砂石级配料，直到夯平填实为止；随即补充道碴，要捣固结实，利用慢行点，采取线路恢复与换补枕同步进行；抽撤钢枕和方枕，按隔六抽一的原则，抽一根钢枕补一根砼枕，每补一根砼枕要随即补充道碴并捣实。

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，首先移出路肩上的工便梁，然后封锁线路，跨线移出线间工便梁。

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。

9.1、成立顶进施工安全组织机构

组长：赵祥惠　　　　　副组长：杨中华、梁坡

安全员：杨志强　　　　质检工程师：杜志强

驻站员：张天顺、刘占东、刘燕峰　

防护员：刘忠贤、张天军、唐平、胡永利、梁维效

李国平、周学彬、刘伟成、张光海、姚树海

组员：石国磊、杨龙志、万国燕、谢来财、余延生、丁克庆

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（1）牢固树立“安全第一、预防为主”的指导思想，严格执行营业线施工“八不准”制度，坚持进度、效益必须服从于安全的原则，以确保行车、人身和既有设施安全为目标DBJ61／T 92-2014标准下载，轨道及靠近线路施工必须设专人进行防护。