顶进桥涵施工方案.docx
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顶进桥涵施工方案
顶进桥涵施工方案
1编制说明
1.1编制依据
青阜线天齐庙～永兴集、插花～阜阳北增建二线工程站前及房建工程施工招标文件、补遗书等。
铁道部颁布的现行《设计规范》、《施工规范》、《铁路工程质量验收标准》和其它有关文件资料。
踏勘工地和现场调查结果。
我单位现有的施工能力、技术水平、装备情况及近年来参加既有线改造施工、高速公路等类似工程施工经验。
铁道部、上海铁路局有关既有线施工确保行车安全的规定、规则。
1.2编制原则
积极响应和遵守招标文件中的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同、施工合同协议条款内容。
突出重点项目和关键工序，整个工程统筹组织，超前计划，合理安排工序衔接。
质量创优、安全无事故，执行GB/T19001标准。
确保质量第一，保证施工人员人身安全。
坚持专业化作业与综合管理相结合。
充分发挥专业人员和专用设备的优势，综合管理，合理调配，采用先进的施工技术，科学安排各项施工程序，运用网络技术，组织连续、均衡、紧凑有序地施工。
采用成熟的施工技术、先进的施工机械，完善的施工工艺为原则。
确保营业线行车及人身安全的原则。
文明施工，重视环保，珍惜土地，合理利用。
严格执行GB/T24001-
1996环境管理体系，整个施工过程中以保护自然生态、施工环境，创建文明标准工地的原则。
以确保水土保持、保护地下管线和既有构筑物且减少扰民的原则，指导施工，切实维护建设单位及地方群众的利益。
执行GB/T28001—2001职业健康安全管理体系，关心职工健康安全。
1.3施工、验收标准及安全标准
《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）
《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）
《既有铁路测量技术规则》（TBJ105-88）
《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）
《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《建筑钢结构焊接施工及验收规程》（JGJ81-2002）
《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401-2003）
《铁路行车线上施工技术安全规则》（TBJ412-87）
《铁路工务安全规则》
《中华人民共和国铁路技术管理规程》（铁道部令第2号）。
《关于印发〈铁路营业线施工及安全管理办法〉的通知》（铁办[2005]133号）。
《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401.1-2003/J259-2003）
《铁路建设工程质量事故处理规定》
2工程概况
天齐庙站至周庄站线路全长约23公里，沿线道路与铁路相交方式均为平交道口，二期施工将平交道口改为下穿立交，其结构形式均为框架箱涵，宽度从2.5m到9m不等，高度从2.5到4.8m不等。
总共22个；另外涡河大桥防洪通道2座，人行通道1座，均采用顶进施工。
3主要工程实物量表
序号
设计里程
孔径样式
箱身长度（m）
结构样式
净宽（m）
净高（m）
1
K66+355.07
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
23.30
2
K66+875.29
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
21.70
3
K67+208.40
1-7×4.8m下穿立交
7.0
4.5
20.30
4
K67+524.30
1-3×2.8m下穿立交
3.0
2.5
20.02
5
K67+961.23
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
29.67
6
K68+980.39
1-9×7.2m下穿立交
9.0
4.5
31.39
7
K69+452.70
1-4×6m下穿立交
4.0
3.5
33.49
8
K69+899.20
1-4m防洪通道
4.0
5.7
53.32
9
K70+121.05
1-4m防洪通道
4.0
4.5
32.89
10
K73+444.00
1-2.5×2.5m人行通道立交
2.5
2.2
14.20
11
K74+208.32
1-2.5×2.5m下穿立交
4.0
3.5
16.82
12
K75+381.38
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
16.70
13
K76+192.80
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
16.90
14
K76+727.33
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
16.60
15
K77+607.18
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
16.40
16
K78+766.60
1-3.5×3.8m下穿立交
3.5
3.5
24.84
17
K79+722.30
1-3.5×3.8m下穿立交
4.0
3.5
20.48
18
K80+505.00
1-9×4.8m下穿立交
9.0
4.5
15.90
19
K81+462.65
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
15.80
20
K82+622.00
1-2.5×2.5m下穿立交
2.5
2.2
12.80
21
K83+877.10
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
15.80
22
K84+806.00
1-9×4.8m下穿立交
9.0
4.5
15.90
23
K85+482.90
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
16.36
24
K86+210.00
1-3.5×3.8m下穿立交
3.5
3.5
20.53
25
K86+974.93
1-4×3.8m下穿立交
4.0
3.5
16.82
4施工进度计划
天齐庙到周庄段共有三个区间，按照上海铁路局有关封锁慢行文件要求，一次封锁要点只能在一个区间进行施工，开设三到四个天窗，同时进行顶进施工，具体施工计划见下表。
封锁要点
项目
计划开工日期
计划结束日期
累计天数
总工期
第一次
K81+462.65
2008年11月20日
2008年12月25日
36
K83+877.10
K85+482.90
K86+974.93
第二次
K82+622.00
2008年11月30日
2008年12月4日
36
105天
K84+806.00
K86+210.00
第三次
K73+444.00
2009年12月10日
2009年1月14日
36
K75+381.38
K76+727.33
第四次
K76+192.80
2009年12月20日
2009年1月24日
36
K78+766.60
K80+505.00
第五次
K74+208.32
2009年12月30日
2009年2月4日
36
K77+607.18
K79+722.30
第六次
K66+355.07
2009年1月8日
2009年2月12日
36
K67+524.30
K69+452.70
第七次
K66+875.29
2009年1月18日
2009年2月22日
36
K67+961.23
K69+899.20
第八次
K67+208.40
2009年1月28日
2009年3月4日
36
K68+980.39
K70+121.05
5主要机具设备及劳力安排
5.1主要机具设备
序号
机具设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
XCG240LC-8
台
4
2
起重机
16t
台
4
3
发电机
250KW
台
4
4
搅拌机
小型滚筒式
台
4
5
电焊机
315A
台
8
6
弯曲机
400型
台
4
7
切割机
400型
台
4
8
卷扬筋机
4KW
台
4
9
千斤顶
250t
台
8
10
油泵
台
8
11
管桩
Ф40cm
节
16
12
钢轨
50或60
M
60
5.2劳力安排
序号
职责或工种
人数
备注
1
现场负责人
4
2
技术负责人
8
3
挖机司机
4
4
起重机司机
4
5
电焊工
16
6
钢筋工
24
7
架子工
24
8
木工
24
9
混凝土工
20
10
张拉工
24
11
杂工
20
6施工方案
6.1施工准备
6.1.1管线调查
施工前对施工区域进行管线调查，调查方法采用人工开挖探沟的方式。
探沟开挖方向应垂直线路，宽度不得小于50cm，深度不得小于80cm。
若发现地下有光电缆或其他不明物体，应及时通知设备管理单位进行确认，并协调组织迁移。
6.1.2测量放样
根据设计图纸首先对顶进涵的中心线进行放样，再根据所测原地面标高及顶进涵的结构尺寸算出工作坑开挖深度，并以1：
1或1：
1.5的坡度（根据现场地质情况定）计算，放出工作坑开挖的边线，打上木桩并做好测量记录，妥善保管。
6.1.3人员、机械设备及材料进场
施工人员、大型机械设备进场须按照程序进行进场报验，操作人员须具备操作证及上岗证，机具设备须具备出厂合格证；水泥、砂石料及钢材进场须及时报监理见证取样送往实验室进行检测，检验合格经监理同意后方可使用。
6.2工作坑开挖
6.2.1工作坑的大小和边坡
工作坑两边边坡视土质、地下水排除设置等情况决定，一般取1:
1~1:
1.5。
倘若井点排水有效时，在既有路基一侧的边坡一般取为1:
1.5~1:
2.0,或者尽可能保持原有边坡；此侧边坡顶距离最外侧铁路中心线不得小于3.5m。
如果工作坑较深，并要缩短顶程时，可在保持上面一段边坡之下，再插打钢板桩等作防护。
后背处的边坡按照后背结构形式而定。
工作坑底部宽度与滑板宽和坑侧排水沟宽相等；工作坑前端应留有立端模及设置刃脚等的长度；工作坑的后部要留有后背宽及放置千斤顶、横梁等长度。
6.2.2工作坑土方开挖
开挖采用机械挖掘、人工修坡方法逐层进行，用装卸汽车运送弃土到指定地点卸堆。
就地堆土应在离工作坑顶外5m远处。
当挖掘至坑底部时，留下0.3m厚原土层，用人工挖出，并减少对此的扰动。
6.2.3工作坑排水
做好工作坑的排水是保证箱涵顶进质量的关键之一。
一般在工作坑顶面外及工作坑底周边设排~水沟槽、集水井等用以排除地表水。
在具有砂性土或有夹砂土层的地层时，采用轻型井点排除地下水，使工作坑底部地下水位降低0.5~1.0m,轻型井点沿工作坑四周布置。
工作坑较深时，可设双层井点。
6.2.4工作坑基底处理
基底应具有足够的承载力，在较软弱地层，根据设计要求，采取相应的措施进行地基加固。
6.3滑板制作
滑板要满足预制箱涵结构所需要的强度、稳定要求，在顶进过程中至少能保证裂而不断。
滑板常用圬工构筑，顶层的砼面要求平整光滑。
在软土地层上一般还要设置数条横向的深0.3~0.6m、宽0.4~0.6m的圬工抗滑槽（或称为锚梁），以增强滑板的抗滑力，其顶部跟滑坡层砼浇筑在一起。
滑板中心线应与顶进箱涵的设计中心线一致；滑板的宽度应在箱涵宽度的两侧各加上立模、设置方向墩等需要的工作宽度。
滑板用C20砼一次浇筑成。
较差土质时，在滑板上可设置比设计要求的箱涵定位坡度大2‰~3‰的上坡,以抵消顶进中的扎头趋势。
为增强滑板的坚固性，根据顶力的大小，在滑板中要增设一层钢筋网。
为有效控制顶进方向，在箱涵两外侧设数个方向控制墩（相距约3~5m）。
为设置顶杆的扣压件，不使顶杆受力时可能的上拱或挠曲，应在滑板顶面预埋数块钢板。
6.4后背制作
6.4.1后背功能要求
A：
要有一定的刚度，压缩变形要小。
B：
具有足够的承载力和稳定性，不致因顶力大而坍塌，顶前后背能承受背后土体的水平推力。
C：
后背土体应一致，压缩均匀，以免顶力大时后背倾斜。
D：
后背面应平整，垂直于箱体中轴线，便于安装顶进设备，后背宽度应根据单位宽度提供的土抗力和设计顶力确定（包括斜桥顶进斜偏顶力），起位置应与千斤顶布置相对应。
E：
后背设置应留有补强余地，当后背的水平反力不足时，可将后背梁和滑板联成整体，亦可采用串联式后背使其整体反力满足最大顶力的需要。
6.4.2后背结构形式
后背要承受水平顶力，必须有足够的强度和稳定，其承受顶压的一面应与顶力方向垂直。
后背可以用插打槽钢桩组合而成，或者用砼同滑板同时浇筑。
6.5润滑隔离层
润滑隔离层要求能有效保证滑板不与预制箱涵底板粘连，并在顶进时起润滑作用以便减少顶进阻力。
润滑隔离层由润滑剂层上敷设塑料布层（或油毡层）组成。
塑料布层（或油毡层）应顺顶进方向敷设，以避免在顶进过程中发生堆拥现象。
敷设塑料布层（或油毡层）在两条接合处要求重叠0.2m（0.1m）。
为了减少起动顶力，可从滑板砼面上垂直予埋水垫用小口径钢管，浇埋在箱涵底板中。
为防止下部管口进入砼，可予先用砂浆将下口外周封埋。
在试顶前，将钢管上口联成水垫系统，压入高压水作水垫。
6.6箱身预制
6.6.1模板架立
先立箱身底板及墙身模板，后立顶板模板。
模板应拼缝严密，拉撑牢固，防止胀模。
架立排架应予先检算其强度和压杆稳定，要设置一定数量的剪刀撑及斜撑。
在箱身前端墙设置砼或钢刃脚，箱身底板前端留设好“船头坡”，作为控制箱身扎头的一个措施。
6.6.2钢筋绑扎
绑扎底板钢筋时，注意不要弄破隔离层。
为确保底板和顶板中上层与下层钢筋间距，可设置些劲性支架。
砼保护层厚度要按规定设置牢固。
各部钢筋绑扎完成后，须按规定经监理人员签认，方可浇筑砼。
6.6.3砼浇筑
浇筑砼前应做好各种准备工作，包括劳动力的组织和责任分工、机具材料的供修、砼配合比附加剂的配置、供电供水、预埋件安设、气象情况等。
小体积箱身宜一次完成砼的浇筑；大体积箱身砼可分二次或三次浇筑。
分次浇筑时，顶、底板应一次浇完；分次时的水平施工缝宜选在墙身上、下加腋角下、上方约0.3~0.5m处。
施工缝要认真处理好，以防今后渗漏水或冒白浆。
砼的每次浇筑顺序要预先研究确定。
两侧墙身要求对称分层浇筑。
浇筑砼时要按规定作好砼试件；浇筑完后要做好砼养护工作。
箱身内模板和排架的拆除，要按照施工规范要求确定，不得随意过早拆除。
6.6.4防水层
箱身防水层主要在箱身顶及两侧，敷设时表面都要干燥无油、水。
外墙丙种防水层要涂刷均匀，施工缝范围更不得少涂或漏涂。
箱顶甲种防水层敷设时，麻布要浸透沥青，布层要铺平，不得有折、皱、鼓现象，在两侧要垂贴至箱檐下约0.3m。
箱身开始顶进前及顶进就位后回填道碴前，需经检查人员对防水层检查签认后，方可进行下一步作业。
6.7线路加固
6.7.1便梁选择
线路采用D型便梁进行加固，根据框架涵的宽度选择D16型或D24型便梁。
6.7.2便梁支墩
申请线路慢行限速45km/h。
便梁支墩采用枕木或圬工构筑。
便梁支墩的设计主要要确定其底宽、底面标高、支墩高度、顶面结构等，要检算其底层受力不得超过路基允许承载值。
支墩底面标高可按以下经验经试算确定：
即在支墩底面沿宽度方向向便梁跨中延伸1m之处与箱身外侧一半高度之点的连线成1:
1的坡度。
并列多箱顶进施工的，按顶进顺序分别设置各箱身用支墩。
位于多箱中部的支墩，不仅要求安全可靠，还应易于拆除。
当利用箱身顶部作为支墩时，应由设计部门对箱顶部位钢筋要否加强、箱身内顶撑尺寸、箱身侧倾等进行设计、检核。
6.7.3便梁的架设和拆除
架设便梁前，应向运输部门提出封锁慢行计划并得到批准。
长轨缝线路尚需予先作应力放散；与工务段签订安全协议，明确分工及安全责任。
按有关规定架设便梁。
便梁的拆除、过轨也要经车站要“点”，按调度命令执行；利用其他封锁时间作业时，必须经车站值班员同意。
6.7.3线路、便梁的监护
顶进施工前线路要按规定设好防护人员和信号标志，夜间要有充足的照明，要派人日夜对辖区内线路和便梁进行监护，并做好书面记录和交接班。
线路监护的主要内容有：
每次列车通过后的线路中心线和轨面的变化、两侧路基下沉情况、便梁支墩及支承垫、便梁纵横梁及扣轨件、绝缘板是否松移、轨温等。
发现情况变化要及时维护；发现有异常时要立即向工地负责人报告。
6.8顶进施工
6.8.1顶进设备及安装
顶进的主要设备有液压千斤顶及管路、仪表、控制阀、液压传动系统、操纵台、配套的顶铁顶杆、横梁等。
千斤顶的实用顶力一般取额定顶力的60%~70%，并以最大顶力选配所用只数，并留有1~3只备用。
千斤顶进入工地前要进行测试，为了保证进场之后能正常换用。
千斤顶一般以箱身受力轴线布设，安装时千斤顶的轴线应与箱身垂直，横梁要与顶力轴线垂直，顶铁、顶杆应与千斤顶位于同一轴线上。
顶杆相接时，每隔2~3根要设置横梁一道或在顶杆群上部扣压横梁，以保证顶杆不致于在受力后挠拱。
千斤顶安装调试后，需编号明示，以便利操作。
操纵台、液压系统等安装位置要求既要便于观察、操作、维护，又要不妨碍土方吊运及水平、中线的测量工作。
6.8.2顶进工艺
6.8.2.1试顶
当箱身砼达到要求强度、顶进设备安装就位、中心线水平测量仪器安置稳妥、作业人员分工组织明确，就可进行施顶。
试顶时对顶进设备、后背、滑板、箱身结构等进行观察，对其变化情况作好记录，对出现的问题及时处理。
6.8.2.2挖运土
箱身顶进的速度一般取决于挖运土的快慢。
箱身启顶后，要调整好劳力、机具等，边挖边顶不间断的施工。
每一顶程的开挖边坡及进尺，要根据土质和线路加固情况等确定。
用机械挖土时，注意不要超挖，其挖土进程要由顶进指挥人员来控制。
严禁挖“神仙”土。
为了加快挖土速度，可以在顶进侧的反面侧进行“拉槽”挖土，但拉槽口的上口宽度不宜大于箱身外宽；槽口两侧要保持有稳定边坡，并制订有相适应的安全应急措施，禁止全断面“拉槽”挖土。
6.8.2.3顶进
挖运土方与顶进要循环交替不间断地进行，直到箱身就位。
列车通过时不宜进行千斤顶顶推作业。
千斤顶操作人员要听从指挥，做好记录，每顶一次要检查各部件工作情况，有问题应及时修复。
顶铁、顶杆的安装人员要随时检查、调整其中轴线和垂直度。
测量人员要及时测核箱身的中心线、前后左右标高、箱身前端挖土底层标高，并及时报告顶进指挥人作处置。
当遇到箱身突然明显的抬头、扎头、偏斜及顶进前方土体大量坍塌，危及行车安全时，要采取相应措施（例如再降低行车慢行速度、急速回填土方、停车等）停止顶进，并及时向上级汇报，组织有关人员会商处理，不得草率从事，致使增加后继施工的难度。
6.8.2.4纠偏
为保证箱身沿着正确方位顶进，要在每一顶程后进行箱身中心线和标高测量，用实测数据指导下一步作业。
特别要重视箱身顶进中初始状态的控制，以预防为主，一旦发现偏差，应及时纠偏、逐步纠偏。
一般纠偏方法如下：
A：
中心线方向的纠偏：
箱身在进入路基之前，主要靠滑板上两侧的方向墩控制方向；进入路基之后，可利用前方两侧土的欠挖或超挖、增减箱身后端左右侧顶力和千斤顶的先后启动、箱身前端面加设斜向横撑等方法来纠偏。
B：
水平方向的纠偏（主要指箱身前后端的标高控制）：
箱身抬头时：
当抬头量不大时，将箱身前端土层面挖到与箱底部平或稍作超挖；当抬头量较大时，要将底层土多超挖一些，如果超挖宽度（沿箱身宽度方向）小而箱身继续抬头时，要同时在前方土体两侧下部亦超挖掘。
当采用有压桩方法加固箱身基底层时，应减少压入桩根数、或减少单桩长度，或者两者都减少，以使抬头量降下来。
箱身低头时：
在软土中顶进箱身，首先要在施工组织设计中，预先采取防扎头的措施：
例如在滑板上增设上坡度；采用挤土顶进；在箱身底板前端予设好“船头坡”；（施工并列多箱时）可在邻箱底板预留孔中设置井管降水；在箱身前部预留压桩设施等，这样一旦出现箱身低头时，就可将预设措施付诸实施。
当土质较硬时，可利用底层土的欠挖，配合强迫顶进来克服低头情况。
在箱身前端底层土中换填污工材料，边换边顶。
底土层较好时，可换填混碴；底土层较差时，可换铺一层速凝砼或铺一层片石并在其上加设一层砼，砼面上设置一定的上坡度。
为了增强换铺的整体性，可在砼层中加入钢筋网或劲性骨架。
为了有效抬升箱身，换铺段宽度要尽可能放宽，但要求开挖时不能危及便梁支墩的稳固。
当预留有压桩措施时，可将压桩和换垫等方法同时实施来克服低头情况。
C:
善后工作：
箱身就位后，若还不能有效保证两端路基稳固时，要延长便梁使用时间，或将便梁纵移到一端，设置好路基防护桩等，抢做U型槽或第一节路基挡墙，在路基稳固后，才能拆除便梁。
箱身就位后及第一节挡墙完工后，在路基的空缺部位，要按线路工程的要求做好夯填土或填筑渗水土等工作。
箱身就位后，经检查人员测检确认，要及时做好附属配套工程，拆除便梁，恢复线路和各类管线，尽早与工务部门办理移交手续。
6.8.2.5顶进施工工艺流程图
7质量保证体系及措施
7.1质量目标
达到国家和铁道部现行的质量验收标准和设计要求，一次验收合格率达到100%。
7.2质量保证体系
坚持“百年大计，质量第一”方针，按照ISO9001：
2000标准，结合本标段工程质量管理的特点，制定完善的工程质量管理制度，建立有效的、系统的质量保证体系，从保证质量的组织措施、管理措施及控制措施三方面入手，在分部、分项施工工序技术上严格把关。
建立系统、完善的工程质量保证体系，确保工程质量目标的实现。
质量保证体系框图
7.3质量保证措施
7.3.1质量自检制度
工程开工前原材料的验证、配合比设计等标准试验及定线测量工作。
特殊材料或工艺的试验、研究、论证及报批。
施工准备情况的自检自查；开工报告完成和报批。
施工过程中负责进行工序及工艺过程的试验检验控制。
纠正不良操作方法，改进和提高落后的工艺水平、控制工程质量标准。
记录、整理施工原始记录；对完工的分项工程或部位进行自检评定，形成自检记录，对自检合格的工程提交转序申请报告。
对工程施工过程中出现的各种影响施工和工程质量的情况、问题及时进行协调、改正和处理。
对施工过程中出现的质量事故负责按规定程序和要求进行报告、处理。
负责落实有关方面关于工程施工及质量的要求或指令。
工程竣工后负责对工程进行自检评定工作。
整理竣工资料；完成竣工报告。
负责工程质量责任期内出现的质量问题处理。
配合有关部门对工程进行交（竣）工工程质量鉴定和验收工作。
7.3.2质量技术要求
要按照铁道部《铁路桥涵工程质量检验评定标准》等有关规定办理，确保施工质量。
滑道板的制作要保证稳固，其顶面要求平整、光滑，以便箱身能顺利顶入路基内。
箱身予制要严格遵照设计尺寸立模板，加强内外模支挡，确保不“跑模”，墙身顺直；箱身砼要内实外光。
施工缝都要认真处理，以保证箱身以后不漏水、不冒白浆。
箱身外型尺寸的宽度和长宽都要控制在误差±50mm。
在箱身顶进全过程中，要严格监控，及时纠偏。
加强排水工作，顶进中不能带水作业，不要扰动或少扰动底层原土。
顶进容许误差控制在：
中心线20cm
高程顶程的1%,但偏高不超过15cm,偏低不超过20cm。
严格对各种原材料的抽查、检验。
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