高铁桥梁路基地段声屏障施工组织设计及对策.docx
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高铁桥梁路基地段声屏障施工组织设计及对策
声屏障施工方案
1、编制说明
1.1编制目的
对声屏障的施工作业进行控制，使其施工质量满足设计和施工验收的要求。
明确相关工作流程、职责和工作程序，做好声屏障施工。
科学有序的全过程控制，系统、完整地实现站前和站后相关专业施工无缝衔接，保障沪昆铁路客运专线建设质量。
1.2编制依据
⑴龙烟铁路公司下发调整后的《施工组织设计》；
⑵《噪声治理工程》图号：
龙烟施环01；
1.3适用围
适用于龙烟铁路站前II标段项目经理部管辖区域的桥梁和路基地段声屏障施工。
2、工程概况及主要工程数量
2.1工程设计概况
2.1.1技术标准
（1）声屏障设计参数、设计指标、材质必须满足设计图相关要求及标准。
（2）综合接地：
在制作时应做好综合接地专业的预留、接口；螺栓连接：
每孔箱梁H型钢柱间通过偏钢连接，就近接入梁端竖墙上的接地端子上。
声屏障上下单元板间通过50mm2的铜导线连接，底部单元板通过50mm2的铜导线与H型钢柱连接。
（3）声屏障底部重力砂浆：
重力砂浆的抗压强度不小于C40砼的抗压强度。
2.1.2桥梁地段声屏障设计
箱梁声屏障采用“《噪声治理工程》图号：
龙烟施环01”时速160km铁路桥《梁插板式金属声屏障》通用参考图中（一般风速地区），只对声屏障吸声材料进行部分调整，分为金属和非金属两种。
金属声屏障材料性能满足“《噪声治理工程》图号：
龙烟施环01”中的相关要求，非金属声屏障材料应满足吸声系数≥0.7；隔声量≥30dB；面密度≤160kg/m2；表面抗压强度≥5.5KPa；正常使用年限不小于25年。
声屏障采用H型钢插板、直立结构形式，声屏障高度采用2.15m（轨面以上2.05m），距线路中心线3.423m。
声屏障全部采用铝合金复合吸声板，单元板两侧固定三元乙丙橡胶垫后与H型钢承插连接，H型钢立柱与基础之间采用螺栓连接。
桥上新增声屏障高度（轨面以上2.05m）上口必须保持一致高度，H型钢柱高度需相应加长。
我部管段桥梁声屏障包括金属、非金属两种。
2.1.3路基地段声屏障设计
路基声屏障采用”《噪声治理工程》图号：
龙烟施环01”时速160km铁路《路基插板式非金属声屏障》通用参考图中（一般风速地区）路基插板式非金属声屏障。
声屏障采用H型钢插板、直立结构形式，声屏障高度采用2.95m（轨面以上2.05m），距线路中心线4.58m。
声屏障单元板采用钢筋混凝土、玻璃纤维增强复合材料、轻质水泥等非金属材料，吸声板采用珍珠岩等非金属材料，二者有机结合为一体，单元板两侧固定三元乙丙橡胶垫后与H型钢承插连接，声屏障基础与上部H型钢柱整体一次性浇注。
我部管段路基声屏障全部为插板式非金属声屏障。
2.2工程数量
龙烟铁路站前II标项目经理部声屏障立柱统计表
序号
起始里程
类别
长度
位置
1
DK29+976.00
DK30+180.00
路基
204
612
右侧
2
DK36+740.00
DK37+290.00
路基
550
1650
右侧
3
DK40+001.86
DK40+392.81
桥梁
上口水库大桥
390.95
781.9
左侧
4
DK40+670.00
DK41+320.00
路基
649.4
1948.2
右侧
5
DK42+000.00
DK42+100.00
路基
100
300
左侧
6
DK42+010.00
DK42+110.00
路基
100
300
右侧
7
DK51+395.00
DK51+406.50
路基
11.5
34.5
右侧
8
DK51+406.50
DK51+484.21
桥梁
蓬莱站中桥
78.61
157.22
右侧
9
DK51+484.21
DK51+758.00
路基
260.42
781.26
右侧
10
DK51+800.00
DK52+100.00
路基
300
900
左侧
11
DK53+750.00
DK53+885.80
路基
135.8
407.4
右侧
12
DK53+885.80
DK53+958.95
桥梁
小院水库大桥
73.15
146.3
右侧
13
DK57+713.70
DK57+983.20
桥梁
杏林庄特大桥
269.5
539
左侧
14
DK57+550.17
DK57+983.20
桥梁
杏林庄特大桥
433.03
866.06
右侧
15
DK57+983.20
DK58+080.00
路基
96.8
290.4
右侧
16
DK60+126.00
DK60+435.00
桥梁
家沟1号大桥
309
618
左侧
17
DK60+435.50
DK60+800.00
路基
364.5
1093.5
左侧
18
DK67+898.03
DK68+576.77
桥梁
五十里铺特大桥
678.74
1357.48
右侧
19
DK72+500.00
DK72+630.90
路基
130.9
392.7
20
DK72+630.90
DK72+866.27
桥梁
平畅河特大桥
235.37
470.74
右侧
21
DK74+371.13
DK74+616.35
桥梁
平畅河特大桥
245.22
490.44
右侧
22
DK74+682.38
DK74+985.43
桥梁
平畅河特大桥
303.05
606.1
右侧
23
JDK3+453.12
JDK3+706.72
桥梁
潮水进港线平畅河特大桥
253.6
507.2
右侧
2.3施工目标
2.3.1质量目标
坚持“百年大计，质量第一”的方针，认真贯彻执行国家和铁道部有关质量管理法规，对工程质量实施全过程管理，确保分项工程合格率100%，竣工一次交验合格率100%，合同履约率100%，顾客满意度》90%。
2.3.2安全目标
无铁路行车险性以上事故。
无人身重伤及其以上事故。
无汽车行车责任重大事故。
无等级火警事故和爆炸事故。
无压力容器爆炸事故。
2.3.3工期目标
拟定防水层保护层施工工程2015年8月20日开工，2016年10月30日施工结束，总工期约438天。
2.3.4环保目标
严格按照国家《环境保护法》、《水土保持法》和地方政府有关规定做到环保设施与工程建设“三同时”，努力把施工对环境的不利影响减至最低限度，确保线路周边景观不受破坏，地表水和地下水水质不受污染，植被得到有效保护；坚持做到“少破坏、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”。
3、施工组织
3.1人员组织
根据声屏障施工特点，抽调施工经验丰富的现场技术管理人员和施工队伍进行施工。
技术管理人员负责声屏障施工的人员分工见下表。
管理人员及分工一览表
序号
类别
负责容
1
技术负责人
全面学习掌握声屏障的管理工作，并组织架子队实施，对施工队进行技术交底，及时的进行检测和业资料填写、归档、
建立台帐及影像资料的收集管理工作
2
测量负责人
负责声屏障工程的测量工作
3
试验负责人
负责声屏障工程的试验工作
4
质检工程师
负责对整套工序监督检查及抽检工作
5
安全工程师
负责运输、安装施工安全教育、培训、监管工作
作业人员组织表
序号
工班
工作容
人数
一、桥梁地段声屏障施工班
1
材料运输班
声屏障材料运输、保卫防盗工作
12
2
声屏障安装班
现场安装施工的工作
40
二、路基地段声屏障施工班
3
基础施工班
基础施工工作
8
4
材料运输班
声屏障材料运输、保卫防盗工作
4
5
声屏障安装班
现场安装施工的工作
8
3.2施工设备、机具配置
施工设备配置表
序号
设备名称
规格型号
数量
1
汽车吊
QY25
4
2
钢筋切断机
GQ-40
2
3
钢筋调直机
GT-40
2
4
钢筋弯曲机
GW-40
2
5
交流电焊机
BX3-300
2
6
插入式振动器
ZN35
6
7
挖掘机
PC200-6
1
8
平板运输车
15t
4
4、桥梁地段声屏障施工
4.1施工概况
为有效减少列车在高速运行中产生的噪声，阻止直接的传播，隔离透射声，并使反射声有足够的衰减，在桥梁两侧外缘设置2.0m高非金属插板式声屏障。
声屏障由上部结构和基础组成，上部以H型钢立柱作为屏障支撑，采用摩擦性高强度螺栓与基础相连，上部采用非金属轻质高强吸声板材。
基础采用预制声屏障遮板及竖墙组成。
4.2施工准备
4.2.1技术准备
桥梁声屏障施工前应首先对已施工梁面（或遮板及竖墙）进行检查，根据现场实际情况按《噪声治理工程》图号：
龙烟施环01进行组织施工。
（1）施工工序确定：
我部管段桥梁声屏障大面积施工前，应安排进行试验段施工，工程部负责制定并下发施工技术交底，并结合现场实际施工情况，最终形成成熟的施工工艺并全线推广实施。
（2）试验室对施工使用的材料检验合格，其品种、规格、质量，符合设计要求和现行国家有关技术标准规定。
（3）桥面附属结构施工时，按照设计要求进行声屏障预埋件的埋设准备，外露钢筋进行防腐处理。
声屏障施工前应检查桥面是否清理干净，基层是否做到平整，无污染。
（4）工序检查形成制度，每道工序在施工前由技术员认真检查上道工序是否合格，合格后并请现场监理进行检查。
经现场监理检查合格后方可进行施工，切实保证施工质量。
4.2.2材料进场及检测
（1）非金属单元板。
在存放、运输过程中应采取措施保护，防止污损。
（2）H型钢立柱及钢底板，材质为Q235；
（3）螺栓、螺母及垫圈。
螺栓采用U型高强螺栓，材质45#钢并进行调制热处理加工，螺纹加工精度为6级；螺母及垫片材质为45#钢；
（4）单管橡胶垫、橡胶条、解耦装置等所有橡胶制品均采用三元乙丙有筋橡胶；上旬单元板间采用三元乙丙橡胶垫。
封堵桥面及遮板间缝隙的材料采用三元乙丙空心橡胶棒。
（5）综合接地连接螺栓、扁钢、50mm2的铜导线等；
声屏障相关材料进场后，及时做好专项登记、验收台帐。
并要求厂家一并提供质保书、合格证等资料。
并对比质量证明材料与设计要求的文件是否一致。
进场材料及时与现场监理做好检查验收。
如需委外试验，及时在现场监理的见证下取样试验。
声屏障部分材料检测应符合以下规定要求：
表4.2.2-3三元乙丙橡胶的性能指标
序号
名称
性能指标
1
硬度
55+5度
2
拉伸强度
≥14KPa
3
拉断伸长率
≥300%
4
脆性温度
≤-60%
5
恒定压缩永久变形20℃×24h
≤20%
6
耐臭氧老化2mg/L,20%伸长，40℃×96h
无龟裂
7
热空气老化
70℃×96h
拉伸强度降低率
＜15%
拉断伸长率降低率
＜30%
硬度变化（IRHD）
0-10度
8
耐水性增重率20℃×13h
＜4%
9
耐油污性膨胀率（一号机油）
＜45%
10
撕裂强度
≥30KN/m
11
隔音量
≥25dB
12
使用年限
≥15年
原材料进场进行检查、验收合格后，方可进行安装。
4.3施工工艺流程及注意事项
4.3.1施工工艺流程。
如下图：
桥梁声屏障安装施工工艺流程图
（1）预埋螺栓的检查
声屏障安装前，认真检查预埋螺栓间距是否符合要求，螺栓是否完全等问题，在安装前整改完成。
螺栓间距检查可根据设计图纸螺栓间距，采用5mm钢板制作一个卡具，卡具位置严格按照图纸制作，孔径尺寸略大于预埋螺栓2mm。
如卡具能正常放入预埋件中，说明预埋螺栓位置正确。
如无法放入，需要将影响的螺栓标记，进行调整。
螺栓尺寸偏差在3mm以，采用略大于螺栓直径2-4mm的长钢管插入螺栓后施力进行调整。
超出围过大或者被破坏的螺栓需要凿除螺栓重新预埋U型螺栓。
螺栓原施工中涂刷的黄油在安装前采用钢丝刷进行清理干净。
（2）薄螺母安装调平
经检查螺栓的外露长度，垂直度等均满足要求后，进行薄螺母的安装调平工作。
薄螺母安装采用水平仪测量后在螺栓处划上标识，调整至标识位置后螺栓之间在用水平尺进行检查复核，保证薄螺母水平然后在薄螺母上部安装三元乙丙橡胶垫圈。
（3）H型钢立柱安装
H型钢立柱在工厂定做，立柱与底板、立柱与加强钢板的焊接必须按照设计要求在工厂完成，垂直度应符合设计要求。
板车运往现场吊装，采用汽车吊统一放于防护墙外侧。
立柱安装采用汽车吊吊装安装。
也可采用制作简易吊装架安装，在立柱的上端吊装孔上，采用滑轮将立柱缓慢吊起，人工扶正立柱的下端将空位与预埋螺栓位置对正后放下。
立柱放下后，将四个角的4根预埋螺栓螺母安装上，并施拧至紧固即可。
采用线垂及钢尺测量立柱的垂直度、轴线等是否满足要求。
如满足设计要求，进行重力式砂浆灌注施工。
如不满足要求，则需要重新调整到位。
声屏障立柱现场安装
单个立柱安装调整完成后，要将至少约一孔梁围长度的立柱进行轴线调整，保证轴线顺直。
声屏障立柱安装成型
4.灌注重力式砂浆
立柱标高、轴线等均调整到位后，灌注重力式砂浆。
砂浆进场后在现场监理的见证
下委外试验，施工按照配比进行砂浆的拌合，砂浆强度不小于C40混凝土的抗压强度。
重力式砂浆拌合采用手提电钻（转速约400rpm，功率约800W）拌合，正常使用水灰比为0.15：
0.17，搅拌时间约2-3分钟，搅拌后静置1分钟，使搅拌时产生的气泡消失。
灌注前首先洒水湿润柱槽，保证槽清洁湿润，且不得积水。
沿柱槽外采用竹胶板及胶带封堵，避免漏浆。
采用重力式自流由一侧灌入，直至另一侧有砂浆溢出为止，待砂浆接近初凝时将表面多余的砂浆刮掉，抹平、压光。
重力式砂浆灌注完成后，采用棉被覆盖养护1-3天。
重力式砂浆在灌注完成后1天强度达到约30MPa，其初凝时间约45min，终凝时间约90min。
在施工过程中注意控制施工拌合用量，在初凝前完成灌注工作。
重力式砂浆完成1天后，将螺栓上的临时螺母拧下来，然后在下部安装防松动垫圈，防松动垫圈由两片组成一套，相对安装。
重力砂浆达到设计强度，防松动垫圈安装完成后，进行高强螺母的施拧，高强螺母的施拧需制作专用套筒，保证套筒有足够的长度进行施拧，M30单个高强螺母的预紧力为100KN，采用响示扳手施拧时，扭矩为450N.M；M24单个高强螺母的预紧力为80KN，采用响示扳手施拧时，扭矩为360N.M.施工时不得漏拧、欠拧或超拧。
第一个螺栓施拧到位后，再进行第二个螺栓的施拧。
桥梁声屏障六个螺栓中中间的两个螺栓不需要施加预紧力，只要拧紧即可。
5.安装解耦装置
立柱安装完成后，在两个立柱间铺设一根三元乙丙橡胶解耦装置，铺设平整，中心对准轴线，避免在单元板安装后产生外漏现象。
6.安装单元板
单元板采取自下而上逐块插入的方式插入H型钢立柱之间，插入时注意避免破坏单元板与H型钢分割的单管橡胶垫。
汽车吊吊装及辅助人工安装，插入时自上而下两侧同时水平插入，避免倾斜插入时损坏单元板。
局部地段如单元板与立柱间缝隙较小无法插入，卡用橡胶锤轻敲缓慢插入。
单元板安装注意颜色自上而下由浅变深，同时注意将单元板之间的弹性垫铺设平整。
单元板与单元板之间须加垫三元乙丙橡胶垫,安装时须注意吸声板的朝向和上下位置的正确性。
固定用扁钢、单管橡胶垫（橡胶条）等应安装牢固，杜绝声屏障单元板与H型钢之间出现松动现象。
安装时专人进行现场指挥，杜绝构件吊装过程中造成的防腐涂层破坏或者棱角破损。
桥梁非金属声屏障安装成型参考图
同时非标准段需要认真测量复核，及时统计。
由厂家根据非标准段尺寸加工非标插板，根据立柱间测量间距不同，做好标识及编号，厂家在加工时贴上同样的标识，以保证现场安装正确。
7.综合接地安装
单元板安装完成后，安装接地设施。
接地采用335*50*5mmL型镀锌钢板及50*4mm镀锌扁钢与每根立柱的1个地脚螺栓相连后就近接入每孔梁的接地系统。
5块单元板之间通过M8T型螺栓固定50mm2铜导线相连。
扁钢及螺栓等所有外露金属构件均需采用热镀锌防腐处理。
声屏障接地扁钢焊接时注意搭接尺寸及焊接质量，焊缝处涂刷防锈漆处理。
4.3.2注意事项
（1）各工序应按照设计要求和施工规进行质量控制，每道工序完成后应进行检验，质量检查记录、质量证明文件等资料完整齐全。
（2）声屏障安装前，对预埋件防腐施工进行检查，符合要求后方可进行声屏障安装施工。
不符合要求之处及时进行整改处理。
（2）声屏障在正式安装前，先进行样板段声屏障的安装，由施工单位、监理单位、厂家三方进行验收，以解决安装过程中存在的问题。
（3）单元板安装应在接触网或轨道铺设前进行；安装时每单元板设置4个定位支撑点，通过定位拉杆进行支撑与定位。
（4）防腐涂层应在工厂完成，连接部件等防腐涂层不得破坏。
（5）加强钢板与钢板A的焊接采用单边V形坡口，焊接质量级别为一级；H型钢与加强钢板焊接采用角焊接，焊接质量级别为二级。
（7）重力式砂浆浇筑应保证外表面光滑。
（8）拧紧高强螺栓应采用配套扳手，按设计要求施加预紧力，避免超拧及欠拧现象。
4.4质量控制及检验方法
（1）各工序检查及检验方法：
序号
工序名称
质量标准
检查方法
过程记录
1
螺栓检查
尺量
螺栓检查记录表
2
槽深检查
尺量
与螺栓检查同一记录表
3
立柱安装
尺量
立柱安装检查记录表
4
重力砂浆
砂浆灌注记录表
5
重量砂浆抗压强度
试验
重力式砂浆1天抗压强度报告
6
扭矩检查
M30螺栓450N.M
M24螺栓360N.M
扭矩扳手
高强螺栓扭矩检查记录表
（2）单元板外观质量和尺寸偏差见下表：
表4.4.1单元板进场检查尺寸允许偏差
序号
检查项目
允许偏差（mm）
检查方法
1
板高
±2（同向偏差）
尺量
2
板宽
±2（同向偏差）
3
板厚
±2（同向偏差）
4
对角线
±2（同向偏差）
5
表面平整度
3
2m靠尺、塞尺
6
角、线顺直度
3
拉线、尺量
7
预埋件、预留孔中心
3
尺量
8
阴阳角
方正
2
尺量
顺直
3
（3）单元板及H型钢立柱安装施工的允许偏差、检验数量及检验方法：
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
备注
1
轴线位置偏差
立柱
±5
全站仪，水平尺测量
重点检查
2
高程偏差
立柱
±5
水准仪测量
重点检查
3
柱底钢板水平度偏差
±0.5
水准仪测量
重点检查
4
单元板安装允许偏差
左右
±2
尺量
重点检查
上下板缝前后
±1
尺量
相邻单元板高程
±2
水准仪测量
5
H型钢及螺杆的垂直度偏差
0.2%
尺量
重点检查
6
外露螺杆长度误差
±3
尺量
重点检查
7
螺栓纵横向偏差
±3
尺量
重点检查
8
预留孔底高程误差
±5
尺量
重点检查
9
26m围，H型钢沿线路方向的横向误差
±3
全站仪测量
重点检查
5、路基地段声屏障施工
5.1施工概况
管段路基采用插板式非金属声屏障，声屏障高3.0m。
底部设有钻孔桩基础，钻孔桩长为6m，桩径0.8m，桩间距4m。
桩身采用C30钢筋砼，桩顶设路基声屏障底梁，声屏障基础与上部H型钢柱整体一次性浇注。
声屏障基础在底梁上每隔25～26m设一道伸缩缝，缝宽20mm 。
5.2施工准备
5.2.1技术准备
（1）声屏障基础桩位由桥梁、涵洞向两侧依次进行，无砟双线路基基础中心横向距左线或右线中心4.58m，有砟轨道双线路基基础中心横向距左线或右线中心4.68m，位于电缆糟外侧，在与电缆井重复设置地段，声屏障基础断开。
（2）路基声屏障基础包括钢筋混凝土钻孔桩和钢筋混凝土底梁，钻孔桩间距4.0m，直径0.8m，桩长6.0m，混凝土强度等级C30，钢筋最小保护层厚度70mm。
底梁高度0.42m，宽度0.5m，混凝土强度顶级C30，钢筋最小保护层厚度40㎜。
（3）桩基础施工前应先做静载试验，分别作水平、竖向承载力试验，其中，水平承载力（标准值）：
43KN，竖向承载力（标准值）：
65KN，按照试桩设计要求，试桩根数不小于总桩数的1%，当试桩承载力达到要求时方可大面积施工。
5.2.2材料进场及检测
（1）路基声屏障基础包括钢筋混凝土钻孔桩和钢筋混凝土底梁，均采用混凝土强度等级C30。
（2）水泥应该采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
（3）金属单元板，非金属单元板。
在存放、运输过程中应采取措施保护，防止污损。
（4）通透隔声板，四面均必须加铝合金框，铝合金框与H型钢立柱间采用插入式柔性连接；
（5）H型钢立柱及钢底板，材质为Q235；
（6）螺栓、螺母及垫圈。
螺栓采用U型高强螺栓，材质45#钢并进行调制热处理加工，螺纹加工精度为6级；螺母及垫片材质为45#钢；
（7）单管橡胶垫、橡胶条、解耦装置等所有橡胶制品均采用三元乙丙有筋橡胶；上旬单元板间采用三元乙丙橡胶垫。
封堵桥面及遮板间缝隙的材料采用三元乙丙空心橡胶棒。
（8）综合接地连接螺栓、扁钢、70mm2的铜导线等；
声屏障相关材料进场后，及时做好专项登记、验收台帐。
并要求厂家一并提供质保书、合格证等资料。
并对比质量证明材料与设计要求的文件是否一致。
进场材料及时与现场监理做好检查验收。
如需委外试验，及时在现场监理的见证下取样试验。
声屏障部分材料检测应符合以下规定要求：
表4.2.2-1非金属复合吸声板性能指标
序号
名称
性能指标
1
降噪系数
≥0.7
2
隔音量
≥30dB
3
面密度
≤284kg/m2且≥160kg/m2
4
抗冲击
符合《铁路声屏障声学构件技术要求及检测方法》（TB/T3122-2005）
5
防火性能
防火等级应满足《建筑材料及制品燃烧性能分级》（GB8624-2006）规定的B2级以上
6
防腐蚀
声屏障声学构件的金属部件的防腐蚀年限应不小于25年
7
抗变形性能
符合《铁路声屏障声学构件技术要求及检测方法》（TB/T3122-2005）最大弹性挠度≤L/200
8
耐候性能
符合《铁路声屏障声学构件技术要求及检测方法》（TB/T3122-2005）
表4.2.2-2三元乙丙橡胶的性能指标
序号
名称
性能指标
1
硬度
55+5度
2
拉伸强度
≥14KPa
3
拉断伸长率
≥300%
4
脆性温度℃
≤-60%
5
恒定压缩永久变形（室温×24h）
≤20%
6
耐臭氧老化2mg/L,20%伸长，40℃×96h
无龟裂
7
热空气老化
70℃×96h
拉伸强度降低率
＜15%
拉断伸长率降低率
＜30%
硬度变化（IRHD）
0-10度
8
耐水性增重率（室温×13h）
＜4%
9
耐油污性膨胀率（一号机油，室温*70h）
＜45%
10
撕裂强度
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