下穿铁路框架涵顶进实施性施工组织设计.docx
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下穿铁路框架涵顶进实施性施工组织设计
下穿铁路框架涵顶进实施性施工组织设计
1编制说明及依据
1.1编制说明
在认真学习领会施工图纸并通过对现场仔细考察、量测的基础上，根据《威海S302成龙线下穿桃威铁路框架桥》的工程特点，并结合我司的施工实力、技术、资源和机具的配套能力以及多年从事铁路下穿框架桥工程的施工经验，编制本工程的实施性施工组织设计。
在编制本施工组织设计中，结合本工程的特点及重难点全面、科学地予以安排，在人员方面，安排具有相关工程施工经历的管理人员和施工队伍实施该项目；在机械设备方面，结合本工程实际，配足配强施工机械、测量检验试验设备；对关键工作及关键工序予以周密安排，尽量合理的组织，解决好各工序的施工顺序，排除施工相互干扰，尤其对施工期间对既有铁路的运营、安全进行了详尽组织，确保整个工程施工进程得以协调进行，优质、安全、高效的完成本项目工程的施工任务。
1.2编制依据
●威海S302成龙线下穿桃威铁路框架桥图纸。
●《国家现行铁路工程建设标准规范目录》中相关的规范、标准、规程和规则。
●工地现场勘察和调查情况。
●我公司历年来积累的对铁路顶进桥施工、加固线路等成熟的施工经验、技术水平、机械装备等条件。
2工程概况
2.1工程概况简介
S302成龙线在K52+650处与桃威铁路相交，既有桥建于1991年，为2孔6米盖板涵，目前不能满足改建后S302成龙线日益增长的交通运输的需求，无法保证行人、车辆的通行安全，需对该立交桥进行改造。
设计要求原盖板涵拆除，在桃威铁路TK135+091.85处重建为2-13米框架桥，框架南侧边墙内侧与青威城际铁路桥墩平齐，框架中心与既有S302道路中心线一致。
桥宽24.4米，结构净高9.5米，框架顶板厚0.85m，1.05m底板厚，边墙厚0.9m，中墙厚0.7m，轨顶至板顶0.9m，挡墙防护既有桃威铁路路基，中墙处设防撞墩，防撞墩顺道路方向长度为5m。
为了不影响桥梁施工期间铁路运营，采用现场预制，顶进施工，施工过程中S302道路交通临时封闭。
桥上设双侧钢筋砼栏杆、护轮轨等，在框架桥两侧各设1-1.5m套管。
2.2水文地质情况
2.2.1地形地貌及气候特征
该工程项目位于威海市境内，威海处于北温带季风气候区内,具有明显的海洋性气候特征。
具有雨水适中、空气湿润、气候温和的特点。
但四季差异显著，春季受西南大风影响，多春旱发生；夏季受东南季风控制，降水适中，降水量约占全年总降水量的60％左右；秋季受蒙古高压影响，夏季风南退，降水减少；冬季受极地大陆气团所控制，冷空气活动频繁，受渤海暖洋面影响，经常出现冷流降雪天气。
威海季节风比较明显，冬季风速最大，春季次之，夏秋季最小。
冬春季多吹北风和西北风，风向频率10～40％，最大风速12级；夏秋季以南风和东南风为主，风速较小，频率10～15％。
2.2.2水文地质
地下水主要靠大气降雨及地下径流补给，水位随季节影响而变化。
地下水埋深1.80～2.70m。
桥址区地下水对混凝土无侵蚀性。
框架桥地质为第四系人工堆积层（Q4ml）素填土、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）含粘性土中砂、含砂粉质粘土及粗砂，下伏基岩为中生代印支期文登单元（ηγ51）花岗岩。
素填土层厚2.30～3.50m，层面标高10.11～15.66m，土石等级为Ⅱ级。
含粘性土中砂层厚1.50～4.30m，层面标高7.51～13.13m，土石等级为Ⅱ级。
含砂粉质黏土层厚1.80～4.10m，层面标高4.10～11.98m，土石等级为Ⅱ级。
粗砂分布于S302框架桥的ZK1、ZK3、ZK4号孔附近，层厚1.60～2.80m，层面标高0.84～1.71m，土石等级为Ⅱ级。
强风化花岗岩层厚2.20～8.00m，层面标高-5.56～7.63m，土石等级为Ⅳ级。
地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
2.3总工期
本合同段总工期为250个日历天。
2.4主要工程数量表
威海S302成龙线下穿桃威铁路框架桥主要工程数量表
一
主体部分
1
C40钢筋混凝土箱体（顶进）
m3
1881.8
其中钢筋:
HRB335钢筋
kg
344159.7
HPB300钢筋
kg
24170.4
2
C40钢筋混凝土扶壁式挡墙
m3
692.3
其中钢筋:
HRB335钢筋
kg
58305.6
HPB300钢筋
kg
6209.2
3
框架顶氯化聚乙烯防水卷材
m2
719.8
4
旋喷桩加固地基
m3
908
5
箱体底C25速凝混凝土
m3
392.5
其中钢筋:
HRB335钢筋
kg
21444.7
6
护轮轨,P50kg
m
50.0
7
补充新Ⅲ型桥枕
根
110
8
更换混凝土岔枕及普通混凝土枕
根
84
二
顶进施工部分
1
C25钢筋混凝土工作坑底板
m3
214.5
2
挖土（普通土、无水、H<3.0m）
m3
3449
三
线路加固部分
1
清筛道碴（I级道碴）
m3
1427.4
2
抽换枕木（砼换木，木换砼）
根
340
3
“3-5-3”P43吊轨3扣
m
371.0
“3-5-3”P43吊轨5扣
m
188.0
4
C30钢筋混凝土防横抬梁位移盖梁
m3
53.3
5
C30钢筋混凝土φ1.25m挖孔桩
m3
1638.3
其中：
HRB335钢筋
kg
195908.4
3施工准备
3.1现场调查
交通情况：
桥位处于威海市内，交通运输较为方便，利用既有道路作为施工通道。
地下管线：
本工程区域内，有电力电缆、电信通讯电缆、燃气管道等，施工前人工开挖探沟，探沟深度不小于1.2m，探清地下管、线、电缆等隐蔽设施的数量及线路走向。
现场用白灰标出既有地下管线位置，在管线两侧设警示标识杆（牌）。
正式工程施工前将施工影响范围内的管线开挖出来，对于裸露的电缆、光缆采取套PVC管等安全防护措施。
施工用水：
施工用水接入当地水源，工地设蓄水箱一个。
施工用电：
附近电网较发达，施工生产生活用电接入当地电源，设1台630KV变压器。
场地条件：
根据现场调查，施工期间成龙线临时封闭，项目部设在框架桥北侧，房屋以搭建整齐彩钢板房为主。
材料供应：
工程采用商品混凝土，泵送入模。
施工配合：
施工前与通信、信号、供电、电力等相关设备管理部门联系，经调查，在既有线路基左侧路肩防护栅栏内侧有埋设的信号、电力电缆，施工前需要进行防护。
3.2技术准备
1）组织人员核实现场地形地貌、水文条件等是否与设计相符合，编制施工方案、材料计划。
2）框架桥施工前，根据设计院交桩点、设计图纸准确放出中线位置，进行精确的定位及高程控制。
3）组织架子队人员进场，开工前进行技术和安全交底。
既有线施工，按批准的施工防护方案先防护、后施工。
4）框架桥钢筋采用在现场钢筋加工场集中加工，人工运输至工作坑位置绑扎钢筋。
5）施工用机械、机具、材料全部到位，能满足施工进度要求。
6）根据批复的施工方案，与各站段签订营业线施工安全配合协议，进行要点施工。
3.3劳力组织情况
1）施工前对项目部、架子队人员进行岗前培训，培训内容包括：
既有线安全施工、安全作业等培训工作，对特殊工种还需要进行特殊培训，比如钢筋工，装吊工等，必须培训合格拿到合格证后方可上岗。
2）每个架子队施工人员经过安全培训，并取得太原局营业线施工上岗证，根据旅客地道实际工作量，合理安排现场负责人、技术人员、安全员、质检员、防护人员的数量。
4施工总体布署及安排
4.1施工指导思想
本工程以系统工程理论进行总体规划，进行项目计划管理控制，实行工期倒排，并随时进行优化；施工进行现场动态管理，随时调整，达到最优；整个工程以“加强领导、强化管理、科技引路、技术先行、严格监控、确保工期、优质安全、文明规范、争创一流”为施工指导思想组织施工。
4.2施工总目标
4.2.1质量目标
严格按照业主审定的实施性施工组织设计施工，确保本工程的单位、分部、分项工程全部达到国家或交通部现行的工程质量检验评定标准，工程一次验收合格率100%，
4.2.2安全目标
杜绝责任行车一般及以上事故，杜绝责任人身重伤及以上事故，杜绝责任机械设备大事故及以上事故，杜绝责任火灾、坍塌事故，实现安全生产。
4.2.3工期目标
确保合同规定的工期，本工程项目计划于2013年11月16日正式开工，2014年8月31日竣工，计划有效工期250天（扣除冬季及春节假期）。
4.2.4环保目标
建设绿色环保工地，创建文明卫生环境，做到无噪音扰民、无空气污染、无尘土污染、无垃圾弃物污染，全面达到卫生、文明、环保标准工地要求。
4.3施工总平面布置图及说明
4.3.1施工场地总平面布置
根据现场调查，架子队生产区和生活区设在桃威铁路西侧、珠海路北侧；并利用既有道路设置机械设备停放场，钢筋加工存放场、料库等生产设施，施工现场进行围蔽。
4.3.2场地围蔽
在本框架桥的施工范围内，实行围蔽作业，封闭式施工，围栏统一采用1.8米高的蓝色彩钢板，并设置背肋和斜撑，确保其稳定。
围栏顶黏贴反光条和挂设“前方施工，禁止通行”的标牌作为警示标记。
本工程计划于2013年11月16日正式开工，2014年8月31日竣工。
4.4计划开、竣工日期和施工进度安排
分步工期安排如下:
4.4.1、*年12月25日至2014年1月15日，施工准备、平整场地、迁改市政管线设施。
工期20天。
4.4.2、*年1月16日至2014年2月28日，打设降水井、开挖工作坑，工作坑滑板、锚梁及导向墩预制，铁路线上挖孔桩作业。
工期40天。
4.4.3、*年3月1日至2014年4月5日，在工作坑滑板上绑扎钢筋，预制框架桥，铁路线上挖孔桩施工作业。
工期35天。
4.4.4、*年4月6日至2014年5月25日，框架混凝土养护，夯填顶进后背填土，同时进行铁路线上线路加固设备施工。
工期50天。
4.4.5、*年5月26日至2014年6月25日，框架桥顶进施工，边顶进边处理地基、拆除既有板梁桥及挖孔桩基础。
工期30天。
4.4.6、*年6月26日至2014年8月5日，夯填框架桥过渡段，处理挡墙地基，施工扶壁式挡墙及重力式挡墙。
工期40天。
4.4.7、*年8月6日至2014年8月31日，拆除线上线路加固设备、回填道砟，恢复公路破坏路面。
工期25天。
4.5施工供水、供电
本工程范围内生活用水接入当地水源。
工地设蓄水箱一个，施工用水抽取降水井点地下水储存后使用。
蓄水箱选择合适地点摆设，使其不影响施工。
本工程施工用电以电网电力为主，并配备一台发电机用于应急。
4.6临时排水、排污设施
施工场地内井点降水和雨水直接排入公路排水系统内，但要设置过滤网，防止淤泥排入堵塞排水管道。
生产废水要根据当地环保部门的要求运到指定位置集中处理。
4.7施工通讯
作业队部、各作业班组安装有线电话保持对内对外联络，作业队主要人员配备手机及对讲机协调指挥和调度。
项目部安装宽带网络，和业主、监理进行随时的勾通联系。
5施工工艺及总体施工方案
5.1施工工艺
施工准备
施工要点
拆除市政管线等、测量放样
抽换枕木
降水井施工
扣轨梁加固线路
工作坑降水
挖孔桩施工
工作坑开挖
架设II纵梁
地基处理
架设横梁
滑板、锚梁、导向墩
线路加固工程防护
主体预制
后背梁施工、箱体防水
拆除既有盖板涵、地基处理、挖土
循环顶进
附属施工
拆除纵横梁、恢复线路
第一步：
施工准备：
封闭道路、平整场地、迁改市政管线设施、树木和广告牌、提前降水。
同时进行线路加固，抽换枕木，在枕木上搭设3-5-3P43轨束梁。
第二步：
开挖套管顶进的工作坑，施工后背梁、插打钢轨桩。
同时施工铁路线上靠近西侧的挖孔桩，使其在开挖框架桥的工作坑之前完成，以便利用既有道路作为工作面进行钢筋笼的下放和混凝土的灌注。
第三步：
在工厂预制的套管运达现场，进行套管的顶进工作。
套管顶进遵循“先易后难”的原则，在易于开展工作的一侧尽量多的顶进，无法顶进或顶进难度较大时再换到另一侧顶进。
第四步：
夯填顶进后背填土，施打工字钢桩后背。
打设降水井、开挖工作坑。
预制工作坑滑板、锚梁及导向墩。
同时施工铁路线上靠近东侧的挖孔桩。
第五步：
在工作坑滑板上绑扎钢筋、支立模板，预制框架桥。
铁路线上，在挖孔桩上架设大纵梁、横抬梁和小纵梁等，完成线路加固。
第六步：
框架顶进施工，边顶进边处理地基、拆除既有2孔6m盖板涵及挖孔桩基础。
第七步:
框架顶进完成后，夯填框架桥后路桥过渡段，处理挡墙地基，施工扶壁式钢筋混凝土挡墙及重力式挡墙。
第八步：
拆除线上线路加固设备、回填道碴，恢复公路破坏路面。
第九步：
竣工清理。
5.2总体施工方案
为了保证既有桃威铁路的运营安全、畅通，本工程的总体施工方案为：
先采用井管降水的方法降低地下水位，同时将桃威铁路进行线路加固，将地下水位降低后，进行顶进框架工作坑开挖，施作工作底板及后背梁、预制框架，待该框架达到强度并用工字钢加固好既有行车线后，采用顶推法将框架一次顶入既有桃威铁路下方就位。
框架顶进就位后,拆除线路加固设施，清洁道床，恢复既有行车线路。
6工程特点、重点、难点和对策
6.1工程特点
经研究设计图纸、设计方案以及业主要求，结合现场的水文、地质、环境等因素的调查，分析工程结构特性，该工程具有以下几个突出的特点：
本标段工程属“短、平、快”工程，工程量大、工期紧。
工程项目包括线路的加固，下穿框架结构预制和顶进，框架桥的地基处理，套管的制作和顶进，工期为250个日历天。
6.2工程重难点分析和应对措施
6.2.1确保工程总目标
工程总施工工期为250个日历天。
工作量大、工期紧是本工程的一个特点，也是工程施工的重点，因此如何规范、细致施工组织管理、合理的资源配备以及制定并落实强有力的工期保证措施，确保工程总目标实现是本工程的重点，施工中采取如下对策。
（1）、贯彻执行GB/T19001-2000标准，使管理程序化，通过强有力的管理保持生产持续稳定。
（2）、成立专家顾问组，提供强有力的技术保障，使施工组织更为严密、科学、经济、实用；按照进度计划配置资源，确保工期目标实现。
（3）、建立信息管理系统，充分应用企业级项目管理软件对工程进行过程控制管理，根据总体进度计划，认真制定月、周、日施工计划。
作好日施工计划的考核工作，作到以日保周、以周保月的进度管理体系。
（4）、施工准备期抓“两短一快”，即进场时间短、准备时间短、尽快形成生产能力。
（5）、加强现场的指挥与协调，优化施工方案，加快施工进度。
（6）、加强项目管理，做好对外协调，为施工创造良好施工环境。
（7）、发挥所有参建员工的积极性，确保生产计划得到落实。
6.2.2确保既有铁路的安全及质量
本工程顶进段框架在线路加固和顶进作业期间，对既有桃威铁路列车正常行驶影响较大。
做好铁路轨道的加固防护，是确保施工安全、行车安全的重点和关键。
对此施工中拟采取以下措施：
（1）、针对本工程地质特点，现场进行地层抽水试验，确定降水参数，加强地下水位的监测，优化降水方案，争取降水效果达到最佳。
（2）、编制切实可行的线路加固方案和框架顶进方案。
（3）、加强施工管理，加强过程控制，保证线路加固施工质量。
（4）、严格按照业主、铁路运输部门及监理工程师同意的监控量测方案进行监控量测，及时反馈变形信息指导施工。
加强顶进作业过程监测及列车运营全过程的监控量测，确保施工安全和行车安全。
7主要分部分项工程的施工方法
7.1线路加固
7.1.1、既有线观测
考虑到施工时需要在既有线线下进行井点降水、工作坑开挖降水等对既有线线路的影响，因此在施工范围前后各50m设置沉降观测系统，对既有线进行观测（详见附图）。
施工前，在既有线路肩处，距离框架桥外边10m、20m、50m处分别埋设沉降观测桩。
观测桩埋设使用1m长φ20钢筋打入路基0.9m外露0.1m。
并在路基面挖半径0.2m，深0.3m的圆坑，灌入混凝土护住钢筋。
沉降观测系统建立好后，对各观测点及观测点对应的钢轨顶面进行抄平，该标高即为原始标高，以后测得的标高与原始标高对比，从而进行路基沉降变形的分析。
施工时现场技术人员每日对观测点位进行测量，做好记录，并对测量结果进行比对，当施工对既有路基影响较大时，暂停施工，分析原因，根据分析结果采取措施后方可施工。
7.1.2、吊轨梁加固线路
（1）施工准备
①吊轨梁：
将钢轨用汽车提前运至工地，人力抬运至两线间。
。
②工具：
扳手40把、木板（1cm、2cm、5cm厚各1方）、U型螺栓若干，枕木80根、麻绳60m、撬棍20把。
③提前把吊轨梁支点线位放好，进行便梁施工作业指导、技术交底。
④施工人员组织：
提前5天组织架子队人员进场（60人），进场人员由安质部组织学习营业线施工安全知识。
（2）穿入木枕，架设吊轨梁
利用施工天窗穿入木枕，尺寸为280x16x24cm，道岔影响范围内岔枕尺寸应根据实际调整，支点桩位置5m范围内，每个混凝土枕木空穿入一根，其余范围内，每两个混凝土枕木空内穿一根，按照“隔六穿一”的原则进行施工。
穿入木枕过程中，注意穿入连结木枕与吊轨梁的U型螺栓。
线路“3-5-3”P43吊轨连接图
人工在既有线路两端组装“3-5-3”P43Kg吊轨梁，吊轨梁长度不小于8m，并两端对称连结U型螺栓夹板及螺帽，轨底枕木下设H200x200x8x12I型纵梁，并将一股线路下两组纵梁通过横向连接成整体，并设专人检查每个连结处是否牢靠。
人工补碴，捣固、养护修整线路。
7.1.3、利用施工天窗，施工挖孔桩
吊轨梁施工完成后，利用施工天窗，进行桃威铁路既有5股外侧路肩、5股与1股线路之间、1股与2股线路之间及2股外侧路肩进行挖孔施工，作为纵挑横抬梁的支桩，承受上部荷载。
框架桥处线路加固平面图
7.1.3.1工艺流程
场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇灌第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→设置垂直运输架、安装手摇葫芦、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→吊放钢筋笼就位→浇灌桩身混凝土。
7.1.3.2工艺原理
挖土用人工从上到下逐层用镐、鍬进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎，挖土次序为先挖中间部分后周边部分，允许尺寸误差3cm。
每节的高度为1.0m，壁厚15cm。
扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。
弃土装入活底吊桶内。
垂直运输，在孔上口安支架、手摇葫芦，人工摇动葫芦提升。
将提升出来的土用编织袋盛放后在两线间临时存放，不得侵入限界。
逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况。
要点结束前30分钟，将两线间存放的编织袋土方人工挑抬至线路外侧临时弃土场。
7.1.3.3施工工艺
（1）加固线路：
挖孔桩开挖前，必须在挖孔桩部位架设扣轨对线路进行加固，以防发生意外对线路造成影响。
（2）施工要点：
施工时办理施工天窗手续，要点施工。
（3）开挖：
开挖时先挖中部，再挖四周，每次挖深100cm。
（4）垂直运输：
在孔口处搭工作平台和三角架及滑轮组采用人工手摇葫芦作为垂直运输设备。
（5）砼护壁：
砼护壁每节高100cm，内置立筋。
护壁每节下端扩大为喇叭口耳台，使已灌筑的砼支撑在孔壁上。
（6）钢筋笼及预埋件制安：
电气化铁路线内挖孔桩钢筋施工时尤其需要注意安全，防止触电，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210）的要求。
钢筋笼的接长采用单边帮条焊接。
每个挖孔桩内预埋4根∠125*14mm角钢用以限制线路纵横向位移，以确保在施工期间线路纵横横向位置不变。
（7）灌筑混凝土：
挖孔桩混凝土灌筑采用泵送混凝土进行灌筑，为防止混凝土浇筑过程中发生离析现象，灌筑时挖孔桩内需安装串筒，每节串筒长度0.5~1m，方便灌筑时拆除，每次灌筑混凝土厚度控制在30～50cm，振捣密实后继续灌筑。
灌筑连续进行，中途停歇时间不超过30min。
在整个灌筑过程中，及时拆除串筒。
7.1.4、安装纵横梁
（1）便梁支点桩施工完毕桩身砼达到5MPa后，桩基上架设H428x407x20x35Ⅱ型纵梁（Ⅱ型纵梁在框架边缘断开，框架范围内随顶进逐步拆除，框架范围外待出入口挡土墙施工完成后拆除）。
H428宽翼缘工字钢梁大纵梁，两根为一束，作为横抬梁的支撑点，大纵梁与桩顶预埋角钢焊接。
（2）横穿H428x407x20x35横梁，间隔穿，隔二穿一；横抬梁的角钢连接应与其上布置的小纵梁纵梁密贴，横抬梁搭设于挖孔桩顶大纵梁上，并与大纵梁及小纵梁可靠连接，保证线路整体稳定；
鉴于道岔对轨道变形较敏感，H型钢横抬梁横穿线路后，应立即在横抬梁下与路基间塞垫硬木等，使横抬梁与路基贴实不脱空。
（3）每股铁路线下对应钢轨位置顺线路方向的H200I型工字钢小纵梁，能够平均分布枕木所传列车荷载，小纵梁应用U型螺栓与枕木连接。
小纵梁下顺框架顶进方向，
另外，在框架顶进前方，应设
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