下穿铁路地下通道人工挖孔桩施工方案.docx
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下穿铁路地下通道人工挖孔桩施工方案
地道/顶进框架涵挖孔桩施工方案
一、编制依据
1、施工现场实际情况，中铁第四勘察设计院相关施工图纸。
2、《铁路技术管理规程》
3、《铁路工务安全规则》
4、《铁路混凝土与砌体施工及验收规范》TB10424—2003
5、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
6、铁办［2008］190号《铁路营业线施工及安全管理办法》
7、广运发［2008］282号《广铁（集团）公司铁路营业线施工安全管理实施细则》等相关文件。
二、工程概况
本工程包括地道三座、顶进框架护管涵二座具体情况如下:
①、K1129+03812m×4.7m进站地道,全长116.05m。
②、K1129+116.812m×4.7m出站地道全长115.08m。
③、K1129+1705.25m×3.5m行包地道全长72.51m。
④、K1129+303.51-1.5×2.0m框架护管涵全长125.0m其中顶进段长63.0m。
⑤、K1128+7691-1.5×2.0m框架护管涵,全长128.0m其中顶进段长60.0m。
附表
项目
地点
结构尺寸
轨下穿越既有股道
挖孔桩布置
附注
地
道
K1129+038
进站地道
进站地道
12.0×4.7m
全长：
116.05m
5、3、Ⅰ、Ⅱ
（4、6、8、10）
4+（4）股
主跨5×3=15孔
Φ1.5mh-15m
跨距2×9m,
附跨5×2=10孔
h-15m跨距2×9m
上下双层构暂缓施工
K1129+116.8
出站地道
12.0×4.7m
全长：
115.08m
5、3、Ⅰ、Ⅱ
（4、6、8、10）
4+（4）股
主跨5×3=15孔Φ1.5mh-15m
跨距2×10.7m无附跨
详见设计图
K1129+170
行包地道
5.25×3.5m
全长:
72.51m
5、3、Ⅰ、Ⅱ
4股
主跨5×2=10孔
Φ1.5mh-10.0m
跨距14.58m，无附跨
详见设计图
顶
进
涵
K1128+769
护管涵
1-1.5×2.0mL-60m
顶进段长60m
5、3、Ⅰ、Ⅱ
（4、6、8、10）
4+（4）股
主跨5×2=10孔Φ1.2mh-10.0m
跨距4.5m，无附跨
轨顶标高：
44.76
涵底标高：
36.70
K1129+303.5
护管涵
1-1.5×2.0mL-63m
顶进段长63m
5、3、Ⅰ、Ⅱ
（4、6、8、10）
4+（4）股
主跨5×2=10孔
Φ1.2mh-10.0m
跨距4.5m，无附跨
轨顶标高：
45.61
涵底标高：
38.08
注释：
1、其中K1129+038处进站地道塈南北通道因设计文件不齐全，故暂缓施工。
2、上述K1128+769、K1129+303.5两处护管涵，下穿既有铁路5、3、Ⅰ、Ⅱ、4、6、8、10八股道，其中Ⅰ、Ⅱ道拟采用便梁架轨方式进行顶进。
其它股道不考虑便梁加固方式。
3、K1129+116.8出站地道下穿既有线路5、3、Ⅰ、Ⅱ、4、6、8、10八股道，其中Ⅰ、Ⅱ道拟采用便梁加固方式进行明挖现浇。
其余股道不考虑扣轨加固方式。
4、K1128+170行包地道下穿既有铁路5、3、Ⅰ、Ⅱ轨道，共计4股道，其中Ⅰ、Ⅱ道拟采用便梁加固方式进行明挖现浇。
5、K1129+116.8出站地道、K1129+170行包地道、K1129+303.5、K1128+769框架护管涵顶进施工，位于湘潭站既有站台范围之内。
施工期间,该四处挖孔桩施工、便梁铺设、地道开挖将会破掉站内5道南侧、Ⅱ道北侧站台。
这将影响到旅客上下车及通行安全。
对此在挖孔桩施工期间,我单位将采取临时围挡维护、井口遮盖措施消除旅客上下安全隐患。
三、施工工期安排
施工地点
时间安排
第一步
施工K1129+303.5、K1128+769、K1129+170挖孔桩
2010年10月15日—10月25日
第二步
施工K1129+116.8出站地道挖孔桩
2010年10月26日—11月10日
第三步
施工K1129+038进站地道挖孔桩
2010年11月11日—11月21日
四、人员、机械安排
1、劳动力组织
序号
姓名
岗位及工作内容
1
项目经理
2
施工负责人
3
路桥工程师
4
试验工程师
5
质检工程师
6
测量工程师
7
驻站联络员
8
安全员
9
防护员
10
防护员
2、工机料具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
手推车
辆
4
2
钢尺
50m
把
2
3
安全帽
顶
50
人均1顶
4
铁锹（尖）
把
10
5
钢钎（扁口）
长/短
2/1
6
吊桶
个
20
7
线坠
个
4
8
软梯
个
10
9
白棕绳
根
5
长15—20米
10
彩条布
平方米
若干
11
尼龙编织袋
个
若干
处理弃土
12
空压机
台
2
13
风枪
台
5
14
潜水泵
台
12
含备用3台
15
鼓风机
台
5
16
低压照明灯
36v
盏
12
含备用3台
17
安全活动井盖
个
20
18
手动辘轳
个
5
19
手锯
把
3
20
锤子
个
3
21
铁丝
米
若干
22
小平板车
个
2
23
水桶
个
30
24
对讲机
台
15
25
信号旗
副
8
26
哨子
个
15
五、挖孔桩施工
1．施工准备
①挖孔桩施工前测定桩位及高程，平整场地，做到“三通一平”并做好防护设施。
②现场调查：
熟悉图纸，对施工地段范围地面设备,地下电缆位置走向进行查找.与设备产权管理单位一道对相关设施制定切实有效的保护措施。
③施工安全防护：
安排3名有资质、有经验、责任心强的防护员担任线路防护工作。
铁路营业线施工必须按《技规》、《安规》等规定要求设置施工防护。
在湘潭站进行挖孔桩开挖及浇制作业期间，采取“三位一体”防护法，即作业现场设防护员两名，基坑顺线路两端800米处各设防护员一名，驻站联络员一名。
驻站联络员随时掌握列车运行动态，及时通知现场防护人员和施工人员。
施工不停，驻站联络员不得离开信号楼，实时监控、防护。
驻站联络员向现场防护员发出预报、确报或变更通知等必须进行复诵、现场防护员应加强防护。
当现场防护员发出停工命令时、施工人员应立即撤除妨碍行车的一切障碍、迅速避让。
施工中施工机具、材料、人员等严禁侵入建筑接近限界。
各防护员上岗前必须带齐防护用品、用具（即防护旗、哨子、对讲机、防护记录本、响墩，夜间需备齐信号灯），确认对讲机或电话、手机等通信设备完好，保持通信畅通，驻站联络员、远端防护员和工地防护员要经常保持联系，每3-5分钟要联系一次。
④对挖孔桩施工作业人员进行安全教育：
合理制定作业时间，夜间不施工；施工器具、材料、弃土不得侵限;接到来车信息及时下道避车,本线邻线来车都必须下道,不得坐卧钢轨及线路中间,不得在车底下,车钩联接处递送料具;每日班前进行安全讲话;作业人员上下班同时进退场；做好防暑降温工作,井内挖土要及时抽排地下水,深度大于10m时要强制送风。
⑤机具材料准备：
钢材、水泥、河砂、空压机、冲击钻、彩条布、施工用水、用电。
⑥场地布置：
需与湘潭站先期取得联系,划出需要占用的场地,设置安全围护隔离带,切实保障上、下车旅客通行便利和安全。
及时清扫维护站台整洁。
2．挖孔顺序
根据总工期的安排依次开挖灌注，当桩净距小于2.5m时应间隔开挖，相邻排跳挖最小净距不得小于4.5m。
详细桩位图如下：
3．桩口部分
在铁路线间作业不比平常，井口上部首先应采用木板防护，并高出原地面20cm，使周围道碴不致滑落。
然后开挖道床部分时一定要随挖随支撑，确保不影响行车安全。
开孔后，第一节混凝土护壁一定要及时浇筑混凝土，否则用砂石袋填满桩孔，以防不测。
灌筑第一节护壁在桩口0.5m高度范围内壁厚应超过设计厚度，以下为10cm，顶面要平整，且能保证给开口处防护模板以支撑。
4．架设垂直运输架
第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架，以手动葫芦作为提升设备，要求搭设稳定、牢固。
5．桩井掘进
桩孔开挖要开挖桩孔要从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效的控制开挖桩孔的截面尺寸，每节的深度由土质情况和操作条件来决定，且不大于1m。
当遇到局部淤泥和可能出现涌砂涌土现象时，可将护壁高度降至300-500mm或采用钢护筒的方法。
将挖出的土石用吊桶直接提升到井口，在井口附近两股道中间首先清理一段道碴，铺垫彩条布，出碴装袋运走，防止污染道床，造成不必要的清理工作。
弃碴及时清理挑运既有基本站台侧下方指定地点。
6．护壁支撑
护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用，支护模板时同一平面极差不能大于50mm。
每节开挖要在上节护壁混凝土终凝后进行，拆模强度为1MP且时间不小于24h。
发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时补强。
7．浇注护壁混凝土
护壁砼采取现场拌制，水泥、砂子、石子等材料人工挑运上线间，严格按照配合比拌制混凝土。
在立模灌注每节混凝土前，先要清除桩壁上的浮土和松动石块，使护壁混凝土紧贴井壁，灌注护壁混凝土利用手动葫芦提升料斗。
为保证桩井开挖的施工安全应逐段灌注混凝土护壁，上下两节护壁搭接不小于50mm，严禁挖孔隔日浇筑混凝土，同时避免在土石层变化处分节。
8．灌注桩身钢筋、混凝土
①桩身材料：
采用C20混凝土，浇筑之前现场做塌落度实验合格方可投入使用，并留置试块。
②灌注前准备工作：
混凝土浇注至计算标高，井孔内不得有积水或浮土沉渣，当渗水量较大时应先将水排净。
要及时遮盖井口并撤除多余的设备及零星构件。
灌注过程中由施工员及安全防护员全程监控。
③钢筋骨架：
线路加固挖孔桩钢筋骨架参照设计配筋，运输钢筋骨架利用人工，由于既有线路上方为接触网，成品钢筋骨架过长，影响行车及人员安全，现主筋采用挖孔桩内套管连接，箍筋采用圆箍孔内绑扎作业，施工过程中由施工员及防护员全程监控。
运输安装要尽可能加快。
④灌注混凝土：
桩身混凝土采用C30商品混凝土，用溜槽或加串桶浇筑，混凝土落差不大于2m，灌注速度要尽可能加快。
混凝土在6m以上使用振捣器捣实，混凝土必须一次连续灌注完毕。
桩孔混凝土浇筑完毕后，应符合桩位和桩顶标高，用塑料布或草帘盖好，防止混凝土发生收缩或干裂。
9．安全设施
桩身开挖及井下操作必须严格遵守《建筑安装工人安全技术操作规程》，各工序必须有安全员防护。
挖孔工人必须配戴安全帽、安全绳，必要时搭设掩体。
提升设备要经常检查，挖孔工作暂停时，孔口及时罩盖。
站台侧挖桩施工。
站台侧挖孔桩施工应放在后期施工，从而减少对旅客上下车的影响。
开挖时采取局部封闭施工，停挖时必须及时的遮盖，并积极与车站联络，视施工与旅客上下车的冲突情况及时做相应的施工调整。
六、挖孔桩施工工艺流程图
1．注意的质量问题
（1）垂直偏差过大：
由于开挖过程未按要求每节检验垂直度，致使挖完以后垂直超偏。
每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。
（2）孔壁坍塌：
因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。
开挖前要掌握现场土质和水位情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖、钢板桩、木板桩封堵：
操作过程要紧凑，不留间隔，避免坍孔。
（3）孔底残留虚土太多：
成孔、修边以后又较多虚土、碎砖，未认真清除。
在放钢筋笼前后均要认真检查孔底，清除虚土杂物。
必要时用水泥砂浆或混凝土封底。
（4）孔底出现积水：
当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出现积水。
开挖过程中孔底要挖集水井坑，及时下泵抽水。
如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的砼料。
如果大量积水一时难以排除的情况下，则要用导管水下浇筑混凝土的办法，确保施工质量。
（5）桩身混凝土质量差：
有缩颈、空洞、夹土等现象。
在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。
必要时用铁管、竹竿、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣不足。
（6）钢筋笼扭曲变形：
钢筋笼加工制作时电焊不牢（绑扎不牢），未采取加劲箍。
由于钢筋笼要在孔中绑扎连接绑扎，作业难度大，易出现质量弊病，现场施工员、质检员一定严把质量关，确保钢筋骨架完好。
2、安全注意事项
（1）每日开工前应检测井下有无危害气体和不安全因素，并有足够安全防范措施。
为了防止CO、SO2、H2S等有毒气体对挖孔桩作业人员人身伤害，需要对孔下气体进行检测。
一般在淤泥质、泥炭、煤矿、垃圾填埋物、湖泊、沼泽地质层会出现“富氮欠氧”或甲烷等危害作业人员生命的物质，根据相关地质资料和实际施工中，发现当孔深大于6m时出现原土，并含有淤泥层。
检测方法主要是使用家禽先进入孔方式，停留大约10min，在孔中的家禽不出现中毒症状，作业人员才可以下孔作业。
要在每天开工之前进行检测。
当孔深大于10m时要进行强制通风换气，鼓风机通风量不得小于25L/S，必要时通氧气。
（2）桩孔口应严格管理。
桩孔口应设置高于地面200mm的护板，防止地面石子或其他杂物等被踏入桩孔中。
挖出的土石不得堆放在桩口1m范围内，无关人员不得靠近桩孔口，桩孔口机械操作人员不准离开工作岗位。
口袋内不得放置物品（如钥匙、钢笔、怀表、打火机、小型工具、玩物等），以防坠入桩孔中。
（3）桩孔下作业人员必须戴好安全帽、穿好绝缘胶鞋、桩孔口与下部作业人员应有可靠的联络设施。
如桩孔口管理混乱，桩孔内应立即停止作业回到地面上。
地面孔口作业人员需待井下作业人员上来后方可离岗。
（4）桩孔洞口上应设置悬挂软梯，并随桩孔深度放长，以备意外情况时有关人员能顺利上下。
正常情况下，操作人员上下要用软梯，严禁站在装渣桶边缘口上下或使用用手动葫芦提放。
垂直运输机具和装置，必须配有自动卡紧保险装置。
（5）装渣桶、吊篮、吊桶上下用手动葫芦提放，上下应对准桩孔中心。
（6）在任何情况下严禁提升设备超载运行，上、下班前对提升架及轨道应进行检查，工作时发现异常情况应立即停止工作，找出原因，认真检修，不准带病运转。
（7）在桩孔内绑扎钢筋骨架时，操作平台方木必须放在实处（可放在混凝土护臂突出面上或钢筋骨架加强环筋上），并与平台木板钉牢，防止方木滑动位移，平台坠落。
七、施工行车安全保证措施
1、为确保既有线行车安全，施工中严格认真的执行铁道部（2008）190号文《铁路营业线施工安全管理办法》及广运发［2008］282号《广铁（集团）公司铁路营业线施工安全管理实施细则》。
将行车安全放在首位，坚持“安全第一、预防为主”的方针、坚决克服松懈麻痹思想、时刻敲响警钟。
做好施工行车组织和技术组织、杜绝一切行车事故的发生。
2、在工程项目施工前、应保证按照项目部和既有线管段内有关运营单位建立对应联系制度、严格执行安全协议书和批准的施工计划、遵守安全规定、互为监督、协调配合、尽职尽责、堵塞漏洞、消除不安全因素。
项目部和重要工点指派施工负责人和安全负责人。
3、挖孔桩开挖及浇制施工作业、严格按照批准的施工计划和施工组织、方案措施施工。
严格把住施工前方案审定、施工准备、施工中安全检查、施工后工程质量三大关口、在确保安全的前提下、减少对运输的干扰和影响。
4、挖孔桩开挖及浇制需要封锁股道时、必须登记要点与车站联系、严格作业程序、办理要点手续。
施工完了、必须消记。
施工作业时须有既有线管段内有关运营单位及设备单位在现场协调配合以消除不安全因素。
5、施工过程严防桩孔孔壁滑塌侵限、设置24小时专人看护。
6、行车线施工的各种防护用品及相关信号标志必须齐全、有效、醒目并安设正确。
7、强化惯性事故预防措施的落实、杜绝违章蛮干。
对物料侵限、损坏行车设备等“两违”的事故苗子、遵照“四不放过”的原则、认真严肃地逐级调查分析、处理。
8、开工前向运输部门了解作业区段所有客车通过时间、对参加施工人员交底、做到心中有数、把保证客车安全放在首位。
安排施工作业计划时、同时制定相应安全措施、对行车有影响的项目不安排在客车通过前的时间内进行。
必须有专业人员跟班作业、监督检查作业过程。
9、施工中必须加强作业防护工作、确保防护措施的落实、保证通讯设备、器具状况良好。
各作业防护人员必须服从统一指挥、加强呼唤应答制度、确保通讯联络准确或指挥到位。
10、所有施工人员在线路旁施工时、必须穿黄色防护服装、严禁穿红色服装、以免引起司机误认信号。
不得随意跨越未封锁股道。
11、加强与地方气象部门联系、夏季做好汛期防洪工作、一旦发生危及行车、人身和工程安全的灾情时、立即采取有效措施、确保行车、人身和工程安全。
汛期施工、要落实防洪责任制、严格实施防洪值班制度、对重点防洪区段和部位设防洪监督岗、设专人昼夜监护看守。
落实雨前、雨中、雨后巡视检查制度、发生问题立即设置防护措施、并报告有关部门。
12、牢固树立抢通意识、加强救援工作、一遇险情立即出动、尽快恢复线路畅通。
八、顶进涵线路加固方案设计计算书
1、如图设计主跨4.5m
纵梁采用I45，主跨每侧2片，共用部分3片，采用I45时，横梁采用I32b，则进行受力检算。
一、纵梁的检算
1、静载q1
钢轨：
60*2=120kg/m
砼枕：
250kg/0.57=438kg/m
Ⅰ320b：
57kg*5.5/0.57=550kg/m
Ⅰ450b：
87.5kg*5=437.5kg/m
∑=120kg/m+438kg/m+550kg/m+437.5kg/m
=1545.5kg/m
2、动载q2
按加载长度4.5m计算，则换算荷载
L=4.5mα=0.5
K=18.375t/m
q2=18.375t/m,限速45km/h
则冲击系数1+µ=1+（28/〔40+4.5〕）*0.75*45/60
=1+0.35=1.35
3、总荷载q
q=q1+q2×（1+µ）
=1.545t/m+18.375t/m×1.35=26.351t/m
M最大=1/8qt2
=1/8×26.351t/m×4.52
=66.701t/m
W=1430cm3×5=7150cm3
σ=M最/W
=66.701t/m×105/7150cm3
=932.88kg/cm3<［δ］=1700kg/cm3
故按此受力分析可行
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