金温铁路浦北特大桥临近既有线施工方案.docx

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金温铁路浦北特大桥临近既有线施工方案

1.编制说明

1.1.编制依据

1.1.1.正线浦北特大桥工程设计文件。

1.1.2.指导性施工组织设计及相关施工调查资料。

1.1.3.《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）。

1.1.4.《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）。

1.1.5.《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）。

1.1.6.《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）。

1.1.7.《铁路营业线施工安全管理办法》（铁办［2008］190号）。

1.1.8.《铁路营业线施工安全管理补充办法》（铁运〔2010〕51号）。

1.1.9.《上海铁路局营业线施工安全管理实施细则》（上铁运发〔2008〕316号）。

1.1.10.《营业线施工计划申报程序》（上铁建[2009]83号）。

1.1.11.《上海铁路局营业线施工安全管理补充实施细则》（上铁运发〔2010〕161号）。

1.1.12．《改建既有线和增减第二线铁路工程施工技术暂行规定》（铁建设［2008］14号）。

1.1.13.《上海铁路局建设工程事故应急预案》（上铁建发〔2009〕449号）。

1.1.14.《上海铁路局营业线施工、检修作业驻站安全防护办法》（上铁师发〔2010〕438号）。

1.1.15.《关于铁路建设工程临近营业线基坑开挖实行施工许可证制度的通知》（上铁建函〔2011〕238号文件）。

1.1.16.《关于重新公布强化施工安全管理的通知》（运施函〔2011〕112号文件）。

1.1.17.《关于公布电气化铁路接触网停送电执行程序的通知》（上铁运函〔2006〕1207号文件）。

1.1.18.《关于公布《上海铁路局营业线施工工务安全监督管理办法的通知》（上铁工发﹝2010﹞117号文件）。

1.1.19.《铁路营业线施工安全管理补充办法》（铁运〔2011〕63号文件）。

1.1.20.《上海铁路局200～250km/h客运专线施工、维修安全管理暂行规定》（上铁运发〔2011〕21号文件）。

1.1.21.《上海铁路局处置铁路交通事故应急预案》（上铁安发〔2011〕202号文件）。

1.1.22.《上海铁路局高速铁路通道管理办法》（上铁工发〔2011〕204号文）。

1.2.编制原则

1.2.1.施工组织机构精干高效，施工部署合理、可靠。

1.2.2.质量目标明确，管理体系健全，保证措施完善。

1.2.3.安全目标明确，保证体系健全，安全措施可靠，确保营业线施工、行车、人员及设备安全。

1.2.4.工期目标明确，计划安排合理，保证工期措施得力。

1.2.5.加强与上海铁路局各相关部门、建设、监理单位、设计单位及地方政府的联系，加强各专业间的配合，保证工程实施顺利进行。

1.3.编制范围

根据上铁运发〔2010〕161#文件规定距营业线线路中心30m范围内铁路营业线施工为临近营业线范围，从而确定正线浦北特大桥临近营业线施工范围为：

DK184+736.975～DK185+456.035（22#墩～温州台）。

对应营业线里程：

杭深线K586+030.855～K586+749.915

此范围内四线迁改另附专项施工方案。

2.工程概况

2.1.总体工程简介

浦北特大桥位于浙江省温州市境内，临近营业线路里程为DK184+736.975（K586+030.855）～DK185+456.035（K586+749.915）。

根据桥址处地形、地貌、水文及地质情况，道路立交及通航等要求，临近营业线孔跨布置采用（5-32m+2-24m+6-32m）简支梁+（15+15m）T构+11-24m简支梁。

桥梁桥台采用双线T型台，桥墩采用双线圆端形实体墩；均采用钻孔桩基础，钻孔桩直径均采用1m。

浦北特大桥临近营业线部分沿线间跨越房屋较多，并跨越多条道路，桥梁末端并入温州车站，与上行客车疏解线浦北特大桥对孔布置。

浦北特大桥位于浙江省温州市瓯海区，桥位位于河流一级阶地，地形开阔，平坦，地势略有起伏，植被发育。

多为农田、菜地，零星分布有民房等建筑物。

区段内道路密布，交通较为便利。

与之并行的既有铁路为甬台温线、金温线，位于新建线路的左侧，列车通行频繁，为确保行车及施工安全，临近营业线施工安全技术措施尤为重要。

2.2.营业线桥梁基本情况简介

营业线浦北特大桥中心里程为K586+040.33，该桥跨孔布置孔跨为：

3（1-10.5m）框架+14（2×12.33m）T构+（16.5m+20m+20m+16.5m）刚构+7（2-11.2m）框架+（2-10.15m）框架+17（2×12.3m）T构+（2-10.15m）框架+（2-11.2m）框架+（2-11.3m）框架，全桥长1399.76m。

临近部分从K586+030.855～K586+749.915。

对应营业线桥墩结构为：

墩高4.5～7.5m,承台为15.7×4.8m，高度2m，基础为10Φ1000mm钻孔灌注孔。

浦北特大桥DK184+736.975～DK185+456段临近营业线部分，基础承台边与营业线（金温线）中心线间距14.52～28m不等，基坑开挖深度2～3.5m;梁体均为简支梁结构。

2.3地质条件

根据勘查揭示，场区的岩土层按其成因分主要有：

第四系人工填土层（Q4ml）杂土层；第四系全新统冲海积（Q4ml+m）黏土；第四系全新统冲海积层（Q4m）淤泥、淤泥质黏土、黏土；第四系上更新统海湖层（Q3m+l）黏土、粉质黏土；第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）细园砾土；第四系上更新统坡洪积层（Q3dl+pl）含角砾粉质黏土、粉质黏土夹角砾；第四系残坡基层（Qel+dl）含角砾粉质黏土、含碎石粉质黏；白垩系下统朝川组（KlC）晶屑玻屑熔结凝灰岩。

2.4水文条件

地表水较发育，但地下水不发育，位于第四季黏层土中，主要受大气及地表水补给。

2.5气候环境

本段线路气候全部属亚热带湿润气候，温暖湿润，雨量充沛，日照充足，无霜期长，冰冻期短，春雨、梅雨比较明显，年均气温16～18℃，夏季平均气温33.8℃，冬季平均气温3.6℃。

历年来温州地区受台风的影响很频繁，基本在7～9月份，但台风中心不在温州地区，所以台风对施工生产并不会造成较大影响。

2.6.与营业线的平面关系布置

浦北特大桥临近营业线部分与营业线位置关系见附图1

2.7.施工时间和地点

2.7.1.工期进度计划（根据总工期计划调整）

根据合同要求，浦北特大桥营业线计划开工日期为2011年9月1日、完成下部基础墩台计划日期为2012年10月9日。

2.7.2.临近营业线桥梁进度计划

1、施工进度网络图见附图2

2、施工进度横道图见附图3

2.8.施工负责人

本工程线下主体由中铁十三局集团公司金温扩能改造工程指挥部第二分部担负施工，施工总负责人为项目经理蔡和森，营业线施工安全负责人为项目安全总监孙逢尧，技术负责人为总工程师黄捷胜。

2.9.主要的作业内容及数量

表1主要工程数量表

序号

墩台号

承台尺寸（m）

承台高度

开挖深度（m）

墩高（m）

钻孔桩砼（m3）

承台砼m3

墩身砼（m3）

1

22#

5.6×10.2

2

2.5

5.75

336.2

114.2

110.8

2

23#

5.6×10.2

2

2.0

5.25

333

114.2

102

3

24#

5.6×10.2

2

2.0

5.25

295.3

114.2

101.8

4

25#

5.6×10.2

2

2.2

5.25

254.5

114.2

101.8

5

26#

5.6×10.2

2

2.1

5.25

245.0

114.2

101.8

6

27#

5.6×10.2

2

2.1

5.25

251.4

114.2

116.3

7

28#

5.6×10.2

2

2.2

5.75

267.0

114.2

116.0

8

29#

5.6×10.2

2

2.3

5.75

263.9

114.2

125.7

9

30#

5.6×10.2

2

2.5

8.75

263.9

114.2

173.4

10

31#

5.6×10.2

2

2.0

8.25

273.3

114.2

164.0

11

32#

5.6×10.2

2

2.1

4.75

295.3

114.2

96.95

12

33#

5.6×10.2

2

2.0

4.25

279.6

114.2

87.3

13

34#

5.6×10.2

2

2.0

3.75

273.3

114.2

78.15

14

35#

5.6×10.2

2

3.3

4.25

267.0

114.2

108.8

15

36#

4.8×10.5

2

3.3

5.5

276.5

100.8

78.31

16

37#

5.6×10.2

2

3.5

4.75

267.0

114.2

112.25

17

38#

5.6×10.2

2

2.2

3.25

276.5

114.2

68.0

18

39#

5.6×10.2

2

2.3

3.25

273.3

114.2

68.0

19

40#

5.6×10.2

2

2.3

3.25

276.5

114.2

68.0

20

41#

5.6×10.2

2

2.3

3.25

270.2

114.2

68.0

21

42#

5.6×10.2

2

2.0

2.75

285.9

114.2

58.35

22

43#

5.6×10.2

2

2.2

2.75

298.5

114.2

58.35

23

44#

5.6×10.2

2

2.2

2.75

314.2

114.2

58.35

24

45#

5.6×10.2

2

2.3

2.75

295.3

114.2

58.35

25

46#

5.6×10.2

2

2.0

2.75

301.6

114.2

58.35

26

47#

5.6×10.2

2

2.5

2.75

298.5

114.2

58.35

27

温州台

9.7×9.9

2

2.2

4.5

367.6

192.1

226.3

3.施工目的

根据整体施工计划，临近营业线墩台施工的工期为整个线路的关键节点工期，直接影响架梁和轨道施工进度，要求组织多元网络施工，基础与墩柱紧密衔接，及时完成施工任务。

4.运输条件

1、具体本桥临近营业线部分各墩台与营业线的关系见表1：

（按上铁运发〔2010〕161#文件规定电气化铁路接触网杆（回流线）外侧2米、非电气化铁路信号机立柱外侧1米范围的为营业线设备安全限界；本桥营业线路中线外侧6.7米范围为安全限界）见图1

图1安全限界范围（单位：

米）

2、本工程施工严格遵守临近营业线施工的各项操作规程及相关文件要求，按每个墩台最可能影响营业线安全的工序进行分析，即墩台钻孔桩成孔施工、钻孔桩吊装钢筋笼、钻机转场、插打钢板桩、承台开挖及墩台身模板安装、拆除，（以上工序和营业线之间的尺寸关系见表1与营业线关系一览表）；并根据上铁运发（2010）161号文确定各道工序的施工分类：

见表2。

根据表2除了30#、31#墩插拔钢板桩为B类施工外，其余均为C类施工，所以无需封锁、慢行施工。

表2浦北特大桥正线临近营业线部分施工分类一览表

序号

墩台号

最近一排钻孔桩

承台

钢板桩

墩台身

距营业线安全限界距离

施工分类

靠近营业线一侧距安全限界距离

施工分类

靠近营业线一侧距安全限界距离

施工分类

靠近营业线一侧距安全限界距离

施工分类

单位（m）

成孔

下钢筋笼

桩机转场

单位（m）

承台开挖

单位（m）

插打钢板桩

单位（m）

墩台支模

墩台身砼浇筑

1

22#

22.33

C

C

C

21.28

C

20.78

C

22.93

C

C

2

23#

19.59

C

C

C

18.54

C

18.04

C

20.19

C

C

3

24#

16.91

C

C

C

15.86

C

15.36

C

17.51

C

C

4

25#

14.57

C

C

C

13.52

C

13.02

C

15.17

C

C

5

26#

12.32

C

C

C

11.27

C

10.77

C

12.92

C

C

6

27#

10.43

C

C

C

9.38

C

8.88

C

11.03

C

C

7

28#

9.91

C

C

C

8.86

C

8.36

C

10.51

C

C

8

29#

9.33

C

C

C

8.28

C

7.78

C

9.93

C

C

9

30#

9.01

C

C

C

7.96

C

7.46

B

9.61

C

C

10

31#

9.01

C

C

C

7.96

C

7.46

B

9.61

C

C

11

32#

9.01

C

C

C

7.96

C

7.46

C

9.61

C

C

12

33#

8.99

C

C

C

7.94

C

7.44

C

9.59

C

C

13

34#

8.98

C

C

C

7.93

C

7.43

C

9.58

C

C

14

35#

8.98

C

C

C

7.93

C

7.43

C

9.58

C

C

15

36#

8.97

C

C

C

7.92

C

7.42

C

9.57

C

C

16

37#

8.96

C

C

C

7.91

C

7.41

C

9.56

C

C

17

38#

8.96

C

C

C

7.91

C

7.41

C

9.56

C

C

18

39#

8.96

C

C

C

7.91

C

7.41

C

9.56

C

C

19

40#

8.95

C

C

C

7.9

C

7.4

C

9.55

C

C

5.施工方案的确定

根据和营业线之间的平面关系及工程量，拟采用7台冲击钻分4个施工段进行钻孔桩施工，22#～47#墩及温州台基坑开挖均采用钢板桩进行支护，30#、31#墩采用9m长钢板桩，其余墩台采用6m长钢板桩，采用挖掘机挖土、人工配合的开挖方法。

现选温州台和采用钢板桩最长的30号墩进行图示说明和营业线之间的关系：

1、30号墩和营业线关系图：

见图2

图2：

30号墩和营业线关系图（单位：

米）

（1）30号墩承台开挖深度为3.5m。

（2）为确保营业线行车安全基坑开挖采用钢板桩进行支护。

（3）对应营业线桥墩结构为：

墩高5.5m,承台为15.7×4.8m，高度2m，基础为10Φ1000mm钻孔灌注孔。

2、温州台和营业线关系图：

见图3

图3：

温州台和营业线关系图（单位：

米）

（1）临近营业线为填土路基。

（2）为确保营业线行车安全基坑开挖采用6米钢板桩进行支护，基坑开挖深度2.2m。

6.施工准备

6.1.施工机具准备

6.1.1.主要机械设备配置计划表

根据工程施工需要，浦北特大桥临近营业线桥梁需要的主要机械设备配置计划见:

表3：

表3-主要机械设备配置计划

机械名称

型号

单位

浦北特大桥

备注

数量

汽车吊

QY25

辆

3

挖掘机

小松200

台

4

冲击桩机

JK8

台

7

打夯机

HW～60

台

6

整体钢模

墩柱

套

3

砼汽车泵

SY5271THB37E

辆

2

砼运输车

8m3

辆

4

砼搅拌站

HZS120

座

1

6.1.2.钻机的选择

（1）浦北特大桥正线45#墩第一排钻孔桩离营业线设备安全限界为10.11m（离营业线最近），采用机身较低的冲击钻，即使作业过程发生倾倒其水平投影在接触网立柱安全界限以外；不会危及营业线设备及行车安全。

离营业线最近的45#墩第一排桩基如图4所示：

图4：

45#墩钻孔桩和营业线关系图（单位：

米）

（2）营业线桥梁地段正线温州台墩第一排钻孔桩离营业线设备安全限界为10.38m，采用机身较低的冲击钻。

即使作业过程发生倾倒其水平投影在接触网立柱安全界限以外；不会危及营业线设备及行车安全。

正线温州台第一排桩基施工图如图5所示：

图5：

温州台钻孔桩与营业线关系图（单位：

米）

根据现场实际情况，本着确保营运线路安全的精神，本工程22#墩～温州台钻孔桩施工都采用机架高度为7.5米的冲击钻。

并在邻近营业线第一排桩基施工时，在钻机桅杆顶上远离营业线路侧系上两根缆风绳，以确保安全。

6.2.主要施工机械设备与营业线关系及处理方案

影响营业线安全运营的主要施工机械为钻机、挖掘机、汽车吊；主要吊装物为钢板桩、钢筋笼、墩柱模板；下面按照最不利的情况将处理方案编制如下：

6.2.1钻孔桩施工:

（1）钻孔桩施工主要设备为钻机及吊车，根据6.1.2条表1介绍，距接触网立柱最近的为45～47#墩（均为10.11米）现取45#墩图示说明：

详见图6：

图6：

45#墩钻机和营业线关系图（单位：

米）

（2）现场施工时钻机如果倾倒将不会影响到营业线，且施工时在钻机桅杆顶设置两根不小于φ15mm的钢丝绳为缆风绳，其下端将采用与钢丝绳拉力相适应的花篮螺丝与活动地锚拉紧连接缆风绳方式进行固定，活动地锚采用1×1×1m的混凝土墩，钻机在移动前解开缆风绳。

离营业线接触网立柱外侧5m范围内的所有用电设备及金属构件都进行接地防护。

由于钻机在施工过程中相对前后方向，左右方向上容易侧翻，故在钻机就位时将钻机前面对向营业线，后支点及操作平台背对营业线。

6.2.2钢筋笼吊装施工

桩基钢筋笼采用25t汽车吊完成吊装下笼作业。

钻孔桩离营业线安全限界最小距离为10.11m，钢筋笼直接按9m基本节吊装即可。

施工便道离营业线中心线距离为31m。

如图7所示：

:

图7：

45#墩钢筋笼吊装和营业线关系图（单位：

米）

由上图所示，正线45#墩钢筋笼吊装作业施工如发生倾覆，不影响营业线设备和行车安全。

为了防止钢筋笼吊装过程中在空中摆动幅度较大，影响营业线行车安全，在吊装的钢筋笼底部栓上两根定位绳，人工控制钢筋笼的摆动。

并对吊车站位挖除换填1.0米厚石碴，确保吊机站位稳定。

6.2.3钻机转场、就位

在每个承台桩基施工完成后，钻机需要转移至下一个承台处进行桩基础施工，在转场过程中我部采用吊车配合拖车进行转移。

首先吊车停靠在远离营业线一侧的施工便道上，施工便道离营业线中心线距离为31m。

然后对钻机进行拆卸并装车，最后将钻机运至下一施工地点并用吊车进行拼装，在拆卸与拼装过程中，如果吊车发生倾倒，将不会影响营业线设备及行车安全，如图8所示：

图8：

45#墩钻机转场吊运关系图（单位：

米）

6.2.4钢板桩施工

浦北特大桥22#～47#号墩及温州台靠近营业线，为保证营业线安全，基坑开挖采用钢板桩防护（钢板桩和营业线关系见本方案2.1节一览表），30、31#墩钢板桩采用9米长拉森Ⅲ型钢板桩,其余墩台采用6m长拉森Ⅲ型钢板桩，基坑开挖深度2～3.5m。

现以30#墩（9m钢板桩，开挖3.5米）加以验算说明。

钢板桩平面布置详见图9：

图9：

30#墩钢板桩支护平面布置图（单位：

米）

30#墩钢板桩剖面图如图10所示：

图10：

30#墩钢板桩剖面图（单位：

米）

如图10所示，钢板桩在吊装插打前，如果发生倾倒，将影响营业线的既有设备。

在吊装每根钢板桩之前都要检查钢丝绳、吊环连接是否牢固，发现钢丝绳破损、起毛等影响起吊安全的禁止使用。

吊装过程中，为了防止钢板桩在空中摆动幅度较大，影响营业线行车安全，在吊装的钢板桩底部栓上两根定位绳，人工控制钢板桩的摆动。

钢板桩采用汽车吊吊装、振动锤插打，施工时汽车吊停在远离营业线一侧的便道上，不会影响营业线行车安全。

6.2.4.1钢板桩验算

详见附件4

2.钢板桩支护开挖施工工艺流程:

   测量放线→打钢板桩→安装围檩、支撑→挖土→浇筑封底砼→承台钢筋绑扎→承台模板支立→承台砼浇注→承台模板拆除→回填土→钢板桩拔除  

3、钢板桩施工要点

A、插打钢板桩前的准备工作

a钢板桩经过装卸、运输、会出现撞伤、弯扭及锁口变形，钢板桩在拼组前必须进行检查，剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤

b、在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。

c插打钢板桩的导向设备:

按照施工方法，一般先打定位桩，在定位桩上安置导梁，组成框架式的围笼作为插桩时的导向设备，因此在施打前必须制作导向架。

B检查振动锤

振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常。

振动锤的端电压要达到380－420V，而夹板牙齿不能有太多磨损。

C插打钢板桩

a、插打第一片钢板桩

为了确保插打位置准确，第一片钢板桩是插打的关键。

插打在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，边插打边将浮吊钩缓慢下放。

这时在互相垂直的两个方向用经纬仪观测，以确保钢板桩插正、插直，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打钢板桩。

在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后5片时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。

b、钢板桩的插打作业步骤和技术要点

在钢板桩锁口内涂黄油，安置吊点，根据浮吊起重高度可在桩顶利用拔桩孔系千斤顶，如起重机高度不够，可用钢丝绳在钢板桩1/3以上处捆扎，捆扎处应有夹板，并垫有木块，胶皮以防滑移和受力后吊点处锁口变形。

在钢板桩下端系揽风绳二根，汽车吊起吊钢板桩接近垂直状态时，利用揽风绳控制正反方向。

钢板桩就位下插，第一片钢板桩沿活动导向下插是整个承台的基准，要反复测量检查，使其方向垂直，位置准确，必要时可加辅助设施，控制桩在导向内的左右位置。

移动吊车，将桩夹住后，进一步复核桩的垂直度、位置，

认可后进行插打。

使钢板桩（第一片或第一组）下沉到设计标高，其它钢板桩则以插打好的桩为准。

对准锁口，控制好方向，利用自重下插，当自重不能迫使下插时，可利用配重或滑车组加压。

D、合拢

a、合拢前的准备

在即将合拢时，开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离，再根据钢板桩的宽度，计算出所需钢板桩的片数，按此确定下一步钢板材如何插打（是增加钢板桩，还是钢板桩插打时向外绕圆弧）。

b、合拢时桩的调整处理

为了便于合拢，合拢处的两片桩应一高一低。

钢板桩支护有4个面，打完的每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂直，合拢应选择在角桩附近（一般离角桩4－5片），如果距离有差距，可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。

为了防止合