铁路既有线下扣轨架空开挖施工涵洞施工方案.docx
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铁路既有线下扣轨架空开挖施工涵洞施工方案
XX线扩能改造工程
K19+5001-3.0m盖板箱涵施工方案
一、编制依据
1、铁道第X勘测设计院设计的《XX线扩能改造工程K19+5001-3.0m盖板箱涵设计图》。
2、《肆桥5009》、《肆桥8030》-II、《专桥0155》等定型图。
4、施工现场实际调查情况。
二、工程概况
1、既有现场情况
本涵穿越区间既有正线，既有正线为P60轨无缝线路，施工前需对无缝线路进行应力放散。
本涵位于既有线曲线地段，与线路正交，为立交而设。
施工时需对无缝线路进行扣轨防护加固，扣轨施工过程中，既有线限速45km/h通过。
2、主要工程数量
部位
工程项目
单位
K19+5001-3.0m
挖基
土方（无水）（有干扰）
m3
600/400
涵身
（有干扰）
M10浆砌片石基础
m3
82.6/67.6
M10浆砌片石边墙
m3
52.8/43.2
C15砼墙顶及接头墙
m3
4.6/3.8
C20钢筋砼盖板
m3
8.7/7.2
出入口
（有干扰）
M10浆砌片石基础
m3
53.8/53.8
M10浆砌片石端翼墙
m3
30.6/30.6
C15砼帽石
m3
1.4/1.4
沉降缝（有干扰）
中间填粘土
m3
0.8/0.4
填塞M10水泥砂浆
m2
6.4/4.2
基础塞木板
m2
36.8/24.6
填塞沥青浸制麻筋
m2
1.8/1.2
一层沥青浸制麻布两层石棉沥青
m2
17.1/14
防水层
涂两层热沥青（有干扰）
m2
32.7/26.7
防护工程
土方（包括填挖）
m3
214
碎石垫层
m3
8.6
M5浆砌片石/C25防磨混凝土路面
m3
41.2/10.2
基坑回填土
m3
86
M5浆砌片石检查台阶
m3
600
3、主要施工机械设备
序号号
机具设备名称
单位
数量
备注
1
120kw发电机
台
1
2
强制式砼搅拌机（250L）
台
1
3
砂浆搅拌机
台
1
4
插入式振动器
台
5
5
交流弧焊机
台
1
6
钢筋调直机
台
1
7
钢筋切割机
台
1
8
钢筋弯曲机
台
1
9
木工刨床
台
1
10
木工圆锯机
台
1
4、主要材料数量
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
原木
m3
2
2
中厚板
m3
2
3
中小方
m3
1
4
Ⅰ级圆钢
直径16mm
kg
1400
5
Ⅰ级圆钢
直径8mm
kg
615
6
普通硅酸盐水泥
32.5级
t
38
7
碎石
40mm以内
m3
40
8
河砂
中粗砂
m3
150
9
片石
m3
280
10
道碴
m3
30
11
沥青
kg
800
防水层用
13
P50旧轨
15m
根
64
纵抬梁用
14
P50旧轨
6.25m
根
40
横抬梁用
15
Ⅱ类木枕
根
120
搭设枕木垛用
16
U型螺栓（带帽）
套
60
横抬梁之间
17
U型螺栓（带帽）
套
30
吊轨之间
18
绝缘轨距杆
根
6
三、现场组织管理
为了加强管理和统一指挥，以便更好地按建指要求按期、优质、安全地完成该涵的施工任务，本工程按“项目管理”组织施工，组建项目经理部。
项目部是现场施工生产的管理机构，接受建设单位的领导和监督。
项目部驻地设在XX车站，租用电力工区旧址居住。
联系电话:
XXXX
现场生产组织管理机构如下:
四、施工进度计划
本涵计划xx年12月26日开工，先施工与对既有线无干扰段。
春运结束后再扣轨施工，于xx年3月31日竣工。
施工计划安排如下表：
序号
项目名称
开工日期
完成日期
劳力计划划
1
施工准备及施工无干扰段
xx、12、26
xx、1、8
20人
2
盖板预制
xx、12、25
xx、1、8
10人
3
无缝线路应力放散
xx、3、1
xx、3、1
20人
4
线路加固
xx、3、2
xx、3、2
20人
5
开挖基坑
xx、3、3
xx、3、8
20人
6
砌筑基础
xx、3、5
xx、3、10
20人
7
砌筑边墙
xx、3、8
xx、3、15
20人
8
浇注托梁
xx、3、16
xx、3、18
20人
9
安装盖板
xx、3、22
xx、3、24
20人
10
施工防水层
xx、3、25
xx、3、25
20人
11
基坑回填
xx、3、26
xx、3、26
20人
12
拆除扣轨
xx、3、27
xx、3、27
20人
13
端翼墙及附属设施
xx、3、8
xx、3、31
20人
五、既有线路加固方案
根据XX铁路局和XX建指的要求，本涵扣轨施工过程中，营业线列车限速45km/h运行。
本涵基础宽7.1m，基础每边加宽0.2m，则基坑开挖宽度为7.5m，基坑开挖时采用垂直开挖，边挖边用木板和原木支撑。
根据现场调查，本段既有线为P60轨无缝线路，无缝线路在钢轨中有很大的温度应力，施工作业时很容易产生涨轨跑道，故施工前必须和XX工务段签订好无缝线路应力放散施工协议书。
要求在线路加固前完成应力放散工作。
1、纵扣轨的设置
根据本涵跨度不大的特点，纵扣轨采用15m长P50钢轨，纵扣轨平行于既有线路，设置于既有线两侧的路肩上，纵扣轨采用双层，上层7扣8，下层8扣9。
每侧32根，两侧共64根。
纵扣轨每隔1.2m用U型箍绑紧一次。
纵扣轨的检算，检算过程根据《专桥0155》。
荷载组成：
按中-活载P=22t计算，其受力简图如下：
（1）、挠度检算
f=（5KL4）/（384EnJ）≤L/300
式中换算均布荷载K=175.9kN/m=175.9×103N/m（查《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-99第47页）
弹性模量E=210×109Pa
计算跨度L=7.5m
钢轨根数n=64
惯性矩J=2037.0cm4=2037×10-8m4
f=（5KL4）/（384EnJ）=（5×175.9×103×7.54）/（384×210×109×64×2037×10-8）=0.025≤L/300=7.5/300=0.025
所以挠度检算可行。
（2）强度检算
M/nw≤[σ]
式中[σ]=170×106Pa
钢轨根数n=64
截面模量W=251.3cm3=251.3×10-6m3
M=Mp+MK
恒载弯矩Mp=p×L2/8=6×103×7.52/8=42188
恒载P:
没有人行道的桥面重为6KN/m=6×103N/m
MK=（1+ц）[V/（2Vk-V）]KL2/8
限制速度V=45km/h
DF4机车极限速度Vk=120km/h
V/（2Vk-V）=45/（2×120-45）=0.2307
冲击系数1+ц=1+｛28/（40+L）｝=1+｛28/（40+7.5）｝=1.589
MK=（1+ц）[V/（2Vk-V）]KL2/8=1.589×0.2307×175.9×103×7.52/8=453388
M/nw=（42188+45338）/（64×251.3×10-6）=30.81×106≤[σ]=170×106Pa
所以：
强度符合要求。
2、纵扣轨支墩的设置
纵扣轨支墩设在既有线路肩上，路肩应预先浇注0.2m厚混凝土层。
采用双层II类油枕，底层平行于既有线路，每层12根，上层垂直于既有线路，每层12根，每墩24根，4个墩共96根。
3、横抬梁的设置。
横抬梁采用6.25m长P50轨2扣3，在线路加固范围内按1.1m间距穿入1束,共8束40根，横抬梁每隔1m用U型螺栓绑牢。
4、开挖基坑的支挡
基坑开挖时采用垂直开挖，边挖边用木板和原木支撑。
原木支撑采用横撑和竖撑。
六、施工方法
1、无缝线路应力放散
在上午8：
30~10：
30对无缝线路进行封锁应力放散。
无缝线路应力放散作业方法如下：
准备阶段：
⑴、放散前应对长轨的起讫的里程、长度、缓冲区长度及每根轨长度、轨缝大小及左右股相错量、轨头磨耗情况、绝缘接头情况、爬行量及长轨对接差、桥梁和道口、曲线、铝热焊接头、线路纵断面、机车地感器等影响放散的处所进行调查和丈量，并做好记录，铝热焊接头打上标记。
⑵、计算放散量，确定换入钢轨长度。
放散量计算公式：
放散量L（mm）＝0.0118×放散长度（m）×（计划锁定轨温－自由状态后的测量轨温）
换算锁定轨温＝实测轨温＋
⑶、应力放散时必须备用有龙口短轨，长孔夹板（空心夹板），短轨头及切割工具，并在封锁前运至现场，以备临时发生变化补救用。
⑷、放散前要拆除道口，清除钢轨移动障碍物，方动铝热焊缝前的轨枕，保证焊缝移动后仍离轨枕边缘30mm以上。
⑸、设临时放散量观测桩，在轨底沿长度每100米划一标记，并按放散方向顺序编号。
⑹、检查原有防爬观测桩是否齐全、完好，并测量原来的观测桩，检查是否产生位移，做出详细记录。
如估计在施工中有可能损坏，尚应设立防护桩。
固定区观测桩距离大于300米时，应加设一对临时观测桩。
⑺、慢行前先测定轨温。
若轨温在原锁定轨温+20℃或-25℃之内，扣板可以隔三松一，扣板要扭转90°。
弹条扣件地段，弹条后轨距挡板要取出，但应注意，接头两根轨枕扣件不能松动。
若作业轨温超过原锁定轨温20℃或低于25℃时慢行前不允许松动扣件。
在曲线上拉伸长轨时，要每隔3根轨枕在上股里口和下股外口设置一块足以挡住钢轨向心移动的轨距挡板，在扣件地段可适当拧紧已放松的扣板，在弹条扣件地段则要换装特制的高肩挡板。
⑻、确定放散方向后，上紧缓冲区及固定端20m范围内的扣件，扭矩达8~14kg·m，上紧鱼尾螺栓达70kg·m，并打紧防爬设备，均匀或补充石。
⑼、检查拉伸机及发电机，充满油，并运至工地。
⑽、方枕扒窝，做好安装拉伸机的准备。
⑾、长钢轨的长度在一公里以下时，可分股一次拉伸，固定长轨的一端，拉伸另一端。
如图所示：
无论是固定端，还是拉伸端，都要把缓冲区的轨缝调匀。
（当然在拉伸后调匀也可）。
然后在两端50m范围内，上紧鱼尾板螺栓达70kg·m以上。
打紧防爬设备，均匀或补充石碴，使之形成固定段。
⑿长轨的长度在一公里以上时，如能往一端拉伸，仍向一端放散，有困难时可分段两次拉伸。
如下图示：
第一次放散布置
第二次另一端放散布置
慢行阶段：
⑴、当作业时轨温在原锁定轨温+20℃或-25℃之内，除半径小于600m曲线和接头两根轨枕外，准许将扣件隔一松一。
⑵、松开轨距杆，并撤下一头。
⑶、拆开防爬器。
封锁阶段：
⑴、封锁点开始，即迅速把计划要换出的钢轨接头螺栓及扣件卸下，拨出钢轨，并拨进计划换入的钢轨，上紧扣件。
⑵、迅速安装拉伸机。
施工领导人用报话机与各班、组联络员取得联系，确认扣件已经松开及滚筒也已垫好，便开机拉伸。
（注意：
当长轨全部垫起后，读取一次轨温数，并测量长轨伸缩端的实际伸缩量）。
⑶、在拉伸机发挥作用的同时，令撞轨器也撞轨，各组人员敲打钢轨，使钢轨伸长。
⑷、派专人观测每100m钢轨的位移量，以检验拉伸是否均匀。
⑸、当拉伸到位后，施工领导人令停止撞轨，撤下撞轨器。
先上紧鱼尾板，在撤出滚筒，落下钢轨（并注意读取一次轨温），待拉伸段的扣件隔一紧一和防爬设备都已上紧打严，才拆除拉伸机。
⑹、施工领导人与各班组联络员用报话机通话，检查线路，确认线路达到开通条件后，取消封锁，让列车以15Km/h速度慢行通过。
线路开通以后：
⑴、第一趟列车过后，全面检查线路，全部上紧扣件，使扭力矩扣板型达8~12kg·m，弹条型达10kg·m。
复拧接头螺栓，扭力矩达70kg·m。
⑵、拧紧防爬器，上好轨矩杆。
整修龙口接头错牙，恢复道口板，及机车地感器等。
⑶、方正铝热焊接头处及换轨处的轨枕，回填方动轨枕处的石碴，并捣固。
⑷、施工领导人了解各百米桩的放散量和总放散量。
与理论放散量对比，分析放散效果。
如果误差太大，应找出原因，重新放散或采取应力调整。
如果误差不很大，便计算放散后的锁定轨温。
⑸、放散合格后，应及时在原有观测桩和新增观测桩上重新标写观测记号，特别是长轨头尾的标记必须准确无误，并在轨腰写上新锁定轨温，在专备的应力放散记录簿上填写清楚备查。
⑹、全面恢复线路后，施工领导人应再次确认线路状态，符合列车正常速度通过条件时，方可回收工具，结束作业。
2、既有线加固
采用扣轨的方法加固既有线，在既有线两侧设置4个枕木垛，在枕木垛上既有线路两侧设置纵扣轨，每侧扣轨设置两层，上层为3扣4，下层为4扣5，纵扣轨采用12.5m长P50轨，每侧纵扣轨16根，两侧共32根。
横挑轨采用2扣3，每隔1.1m设一组，共4组。
3、涵洞挖基施工方法
涵洞基坑采用人工垂直开挖，边挖边采用木板和原木支撑，直至基坑底。
每次收工前必须支撑稳固，并派人24小时看守，每过一次列车进行记录一次，并检查水平方向。
4、基础砌筑
基础浆砌片石均采用挤浆法分层分段砌筑，分段位置设在沉降缝处。
基础沉降缝采用沥青浸制木板填塞。
5、边墙混凝土浇注
边墙采用C15片石混凝土，施工中严格控制按照配合比施工，片石抛填量不得超过总量的20%，且片石应抛填均匀，片石间距不得小于15㎝，片石与模板的间距不得小于25㎝。
6、浇筑托梁
边墙砌筑完毕后，立即安装模板，浇筑托梁混凝土，浇筑时要用插入式振动器捣固密实。
7、盖板预制、安装
盖板采用预先在涵洞旁集中预制。
托梁浇筑后即可安装盖板，盖板不能与沉降缝错缝。
8、防水层铺设
盖板表面必须干燥、平整，对于甲种防水层，先涂一道热沥青，铺设麻布一层，再涂一道热沥青；对于乙种防水层，则涂二道热沥青。
盖板沉降缝处必须按甲种防水层处理。
9、基坑回填
基坑回填采用人工配合冲击夯进行施工，每回填0.4m用冲击夯压实一次。
10、出入口铺砌
涵洞出入口的沟床整理顺直，铺砌工程与上下游导流、排水设施连接圆顺。
七、质量保证措施
1、对参加施工的人员进行劳动技能培训，合格后方可上岗，特殊工种持证上岗。
2、设专职质检员一名进行检查。
3、严格物资采购和管理制度，材料进场前进行复试，合格后方可进场采用，严禁“三证”不齐产品进入施工现场。
行检查验收。
5、加强试验工作，使试验能准确及时地反映施工情况并指导施工。
6、混凝土每次搅拌前，应检查拌合计量控制设备的技术状态，以保证按施工配合比计量拌合，还应根据材料的状况及时调整施工配合比，准确调整各种材料的使用量。
7、随着混凝土的灌注，捣固人员应用插入式振动器对混凝土进行捣固，混凝土振捣以不冒气泡为准，但不得超振引起混凝土翻沙和粗骨料下沉。
模板应光滑、平整、接口严密，安装模板时特别注意控制模板接口错牙，在模板的接口处加设海绵垫并粘贴封口胶保证严密不漏浆。
为保证模板稳固在浇注砼时不变形，须加强支撑。
施工时严格按配合比施工，控制好水灰比，振捣时以砼表面不再显著下沉，表面开始泛浆为准，不得过振、漏振。
8、边墙砌筑采用挤浆法施工，砌筑时上、下层作业不得重叠，以免伤人。
片石的厚度不得小于0.15m，面石采用一顺一丁或二顺一丁式砌筑，3个片石相交处的砂浆直径不得大于0.07m，上下片石错缝不得小于0.08m，避免通缝发生。
边墙每砌筑0.5m高用粘土填塞沉降缝一次。
面石凿面并勾凹缝。
八、安全保证措施
1、施工前与既有设备单位签定施工安全协议。
2、严格按铁路局批准的慢行时间和地点进行施工。
3、在行车线上参与施工的驻站联络员、工地防护员、施工员必须是正式铁路职工，且身体健康，无耳聋、色盲，并经严格训练和考试合格取得上岗证方可上岗。
4、施工地点和车站应有可靠直通电话并配置专用对讲机，以利联系，防护设备经常检查，保证正常使用。
5、驻站联络员每次发出预报、确报或变更通知，工地防护员复述一遍，以确认无误，并在各自的记录本内记载时间、姓名和联系事项备查。
6、严格各类人员在既有线上行、走、坐、卧以及存放工具等。
7、施工人员应与车站值班员加强联系，派驻联络员和工地施工人员直接联系，掌握列车运行情况，最大限度地利用行车间隙对线路随时进行检查养护，并准备有足够数量的道碴、草袋和木枕，组织好人力和工具，一旦发生不良情况，立即进行抢修加固。
8、设专职人员24小时巡回检查施工范围内线路和安全防护。
记录每一趟车通过时间，经常检查线路的水平、方向，设专门记录本，做好交接班记录并双方签字，避免接班人员情况不明。
九、环境保护措施
1、保护既有水利设施与自然水利系统。
施工场地和运输道路进行洒水防护。
2、运输砂、石、水泥、粘土等容易产生扬尘的建筑材料时，运输车辆加盖蓬布。
3、施工中的弃土尽量选择弃土场集中堆放，周围采取防护及绿化措施，避免污染周围环境。
4、施工时尽量避免弃土堵塞沟渠或将弃土任意堆放，施工中及时处理挖基余土。
施工完毕时立即恢复天然地面，进行沟渠清障工作，以利排水。
5、施工机械的废油、废水，采取有效措施加以处理，不得超标排放，造成河流和水源污染。
十、文明施工措施
1、施工人员一律挂牌上岗。
加强形象宣传的旗帜、标语、标识牌的布局设置注重合理、醒目，进场的重要交通道口竖立指示牌。
2、材料分类堆码整齐，并标识清楚，严禁混堆乱放。
3、定期对管理和操作人员进行文明施工、成品保护教育，提高自觉保护成品的质量意识。
经常进行成品保护检查，发现被撞、损坏、污染时及时采取纠正措施，对责任人进行经济处罚。
4、提倡文明作业，严禁野蛮施工，对野蛮施工的行为要进行制止。
十一、雨季施工保证措施
雨季前必须对施工场地、材料堆放场、生活驻地，运输便道及水电设备的防洪、防雨、排涝等设施进行检查，制定安全防护措施。
雨前，组成有领导、工程技术人员和安全人员等参加的防汛联合大检查，对有关设施进行一次全面细致的检查。
做出防洪预案，并备好防洪材料、设备。
备足道碴、麻袋、枕木、木材、钢轨等料具放在施工地点，一旦出现险情，及时抢修，确保行车安全畅通。
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