跨越包白线包兰线架梁方案中铁九局概述.docx
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跨越包白线包兰线架梁方案中铁九局概述
中铁九局包钢新体系铁路专用线工程项目经理部
跨越既有包白线、包兰线桥梁架设
专项施工方案
项目总工：
项目经理：
中铁九局集团有限公司
包钢新体系铁路专用线工程项目经理部
中铁九局包钢新体系铁路专用线工程项目经理部
跨越既有包白线、包兰线桥梁架设专项
施工方案
项目名称：
包钢新体系铁路专用线工程
建设单位：
包头钢铁集团有限公司
设计单位：
内蒙古铁道勘察设计院有限公司
监理单位：
内蒙古沁源监理有限公司
施工单位：
中铁九局集团有限公司
主编部门:
中铁九局包钢新体系铁路专用线工程项目经理部
编制人：
年月日
审核人：
年月日
审定人：
年月日
审批人：
年月日
总则
（一）编制依据：
1.通桥（2005）2101《预制后张法简支T梁》
2.包钢通桥-2《14.5m简支箱梁设计图》
3.TB203-2008《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》
4.TB10415-2003《铁路桥涵工程施工质量验收标准》
5.TB10401.1-2003《铁路工程施工安全技术规程》（上册）
6.TB10401.2-2003《铁路工程施工安全技术规程》（下册）
7.GB8918-2006《重要用途钢丝绳》
8.中铁九局一公司内部文件《专业技术类作业指导文件》中，《铁路桥涵工程施工作业指导书》、《预应力张拉施工工艺标准》、《混凝土工程施工工艺标准》、《机械设备操作规程》
8.本公司长期从事铁路建设工程施工的丰富施工经验。
（二）编制原则：
1.安全第一、预防为主的原则。
2.运用流水作业和网络技术，做好劳力、材料、机械设备的综合调配，在保证安全质量的前提下把工期控制到最短的原则。
3.在保证施工安全、保证工程质量条件下，积极采用新机具、新工艺、新材料及新方法。
4.施工方案的适用性、合理性、先进性和经济性。
一、工程概述
本工程位于内蒙古自治区包头市境内，工程共涉及桥梁2座，分别为YDK0+993.69里程，19-16m+1-14m+32-16m+1-20m+9-24m预应力混凝土梁跨包白包兰线特大桥和QDK0+409里程4-24m+3-32m+1-24m+1-20m+3-32m+1-24m+2-32m预应力混凝土梁牵出线大桥。
两座桥的桥址自然地表层均为粉土、杂填土及填筑土，土层厚度分别为0-3m、5-10m、10.8m和3-10m。
粉土的基本承载力为150kpa。
该地区地下水位埋深一般在4.6m-10.5m左右，地下水位随季节变化，水位年变幅为1.5m-2m。
该地区地震动峰值加速度为0.20g，地震基本烈度Ⅷ度。
本工程难点在于跨越既有线进行架梁施工，受申请既有线封锁时间较短等因素的影响，施工难度较大。
其中跨包白包兰线特大桥第20孔为14.5米跨箱梁，跨包兰上行线K26+300里程处，第56孔为24米T梁，跨新建包白上行线K0+650里程处；牵出线大桥第2孔为24米T梁，跨新建包白上行线K0+485里程处。
本工程特大桥、牵出线大桥跨越包白线、包兰线均为电气化铁路。
跨越包白上行线的特大桥第56跨接触网杆及回流线在第56#墩位侧，牵出线大桥第2跨的接触网杆和回流线在第2#墩位侧。
二、施工组织机构
根据本次架梁施工组织任务，现场成立架梁组织机构如下：
三、施工计划
架梁施工时间详细安排如下：
架设时间根据申请封锁计划及降低回流线和承力锁时间而定，目前暂定5月中上旬进行。
由于3处架梁位置不同，考虑到移动吊车的时间，计划先进行跨包白包兰线特大桥第56孔的架梁施工，计划6月5日假设。
然后预留2天移动吊车及其他施工准备时间，6月8日进行牵出线大桥第2孔架梁施工，最后预留10天移动吊车及其他施工准备时间，6月18日进行跨包白包兰线特大桥第20孔架梁施工。
整个跨既有线架梁施工预计申请封锁3次。
6月9-14日封锁施工，进行跨包白包兰特大桥第56孔桥上附属施工，6月15日-20日进行进行牵出线大桥第20孔桥上附属施工，6月21-22日进行跨包白包兰特大桥第20孔桥上附属施工。
封锁日期共计18次。
四、施工安排
（一）架梁总体方案
由于本工程为新建铁路，且涉及临近既有线墩位施工延后，架梁施工不连续，为此我项目进行了多次现场调查和反复比选，决定采用汽车运梁、汽车吊架梁的施工方案。
跨包白包兰线特大桥第56孔、牵出线大桥第2孔均为24m预应力混凝土简支T梁，计划采用120t汽车吊、150t履带吊和220t汽车吊共同进行架梁施工。
跨包白包兰线特大桥第20孔为14.5m预应力混凝土简支箱梁，计划采用150t履带吊、22t汽车吊和350t汽车吊共同进行架梁施工（吊车起重简算详见施工准备）。
由于申请既有线施工封锁时间有限，计划封锁之前就将梁先运至现场，运梁的相关事宜详见《桥梁架设施工方案》.
由于本工程3处架梁位置均跨越电气化铁路，经项目工程管理部现场实际测量，牵出线大桥第二孔梁底与既有包白上行线电气化接触网和回流线高差满足施工安全距离，跨包白包兰线特大桥第20孔、第56孔梁底与既有线电气化接触网和回流线高差不满足施工安全距离，所以施工前经与呼和浩特铁路局联系，由呼和浩特铁路局的相关单位对该两处电气化接触网和回流线进行降线，降线之后再进行架梁施工。
（二）桥梁施工技术参数
1.梁参数：
（1）计算跨度：
Lp=14m；Lp=24m；
（2）梁自重：
14.5m箱梁每片118t；24m梁每片98.65t。
（3）梁片数：
14.5m箱梁1片；24m梁共4片
（三）施工准备
1、人员准备
序号
工种
人数
作业内容
备注
1
起重工
10
梁体吊装
2
架工
10
搭设施工临时支架
3
电焊工
6
横隔板焊接、钢筋焊接
4
吊车司机
3
5
运梁车司机
8
6
专职防护员
4
负责现场安全防护工作
7
驻站联络员
2
2、机具设备准备
1）作业吊车选用
1、特大桥第56孔、牵出线大桥第20孔吊车起重简算
根据总体施工方案，跨包白包兰线特大桥第56孔、牵出线大桥第20孔的24m预应力混凝土简支T梁采用120t汽车吊、150t履带吊和220t汽车吊共同进行架梁施工，120t吊车和220t吊车共同吊装梁的一端，150t履带吊吊装梁的另一端，120t吊车和150t吊车在既有线左侧，220t吊车在既有线右侧（详见平面图），150t履带吊在吊装过程中前行保持最大出杆长度和最大作业半径不变，整个架梁过程由施工负责人统一指挥。
起梁过程中120t吊车最大出杆长度20.4m，最大作业半径7.5m，220t吊车最大出杆长度45m，最大作业半径20m，查吊车性能表（见附表）得两台吊车共同起重能力=44.05t（120t吊车）+24.6t（220t吊车）=68.65t＞T梁每端98.8t/2=49.4t，150t履带吊最大出杆长度22m，最大作业半径10m，查吊车性能表（见附表）得最大起重能力=69.2t＞49.4t，满足要求。
落梁过程中120t吊车最大出杆长度40.9m，最大作业半径20m，220t吊车最大出杆长度22.5m，最大作业半径10m，查吊车性能表（见附表）得两台吊车共同起重能力=9.05t（120t吊车）+66.3t（220t吊车）=75.35t＞T梁每端98.8t/2=49.4t，150t履带吊一直保持出杆长度和作业半径不变，最大出杆长度22m，最大作业半径10m，查吊车性能表（见附表）得最大起重能力=69.2t＞49.4t，满足要求。
2、特大桥第20孔吊车起重简算
根据总体施工方案，跨包白包兰线特大桥第20孔架梁施工采用220t汽车吊、150t履带吊和350t汽车吊共同进行架梁施工，220t吊车和350t吊车共同吊装梁的一端，150t履带吊吊装梁的另一端，220t吊车和150t吊车在既有线左侧，350t吊车在既有线右侧（详见平面图），150t履带吊在吊装过程中前行保持最大出杆长度和最大作业半径不变，整个架梁过程由施工负责人统一指挥。
起梁过程中220t吊车最大出杆长度27m，最大作业半径10m，350t吊车最大出杆长度40.4m（地势较低），最大作业半径16m，查吊车性能表（见附表）得两台吊车共同起重能力=63.7t（220t吊车）+53t（350t吊车）=113.7t＞箱梁每端118t/2=59t，150t履带吊最大出杆长度22m，最大作业半径10m，查吊车性能表（见附表）得最大起重能力=69.2t＞59t，满足要求。
落梁过程中220t吊车最大出杆长度36m，最大作业半径10m，350t吊车最大出杆长度25.3m，最大作业半径10m，查吊车性能表（见附表）得两台吊车共同起重能力=55t（220t吊车）+88.6t（350t吊车）=143.6t＞箱梁每端118t/2=59t，150t履带吊一直保持出杆长度和作业半径不变，最大出杆长度22m，最大作业半径10m，查吊车性能表（见附表）得最大起重能力=69.2t＞59t，满足要求。
2）吊装捆绑用钢丝绳选用
本工程吊装的24m预应力混凝土简支T梁重98.8t，14.5m预应力混凝土简支箱梁重118t，按照最重118t的箱梁选择钢丝绳，捆绑式吊装。
经过计算选择每个梁端4股6×37、直径56mm的钢丝绳，共计使用8根。
具体简算过程如下：
钢丝绳的允许拉力计算：
[Fg]=αFg/K（单股钢丝绳）
式中:
[Fg]——钢丝绳的允许拉力（KN）
Fg——钢丝绳的钢丝破断力总和（KN）
Fg=0.5d²（d为钢丝绳直径）
α——换算系数按表二取用
K——钢丝绳的安全系数按表三取用
表二钢丝绳破断力换算系数α
钢丝绳结构
换算系数
6×19
0.85
6×37
0.82
6×61
0.80
表三钢丝绳的安全系数K
用途
安全系数
用途
安全系数
作缆风
3.5
作吊索、无弯曲时
6~7
用于手动起重设备
4.5
作捆绑吊索
8~10
用于机动起重设备
5~6
用于载人的升降
14
Fg=0.5×56²=1568KN
[Fg]=αFg/K=0.82×1568÷6=214.29KN单根钢丝绳允许拉力
钢丝绳的起吊重量计算
P=4×[Fg]cos30°=4×214.29×0.866=742.3KN=74.23t
74.23t＞118/2=58t满足施工要求。
3）使用机具设备数量表
序号
设备名称
型号
规格
单位
数量
进场时间
备注
1
汽车吊
QAY220
220t
台
1
2014.4
吊装梁
2
履带吊
QAY150
150t
台
1
2014.4
吊装梁
3
汽车吊
QAY120
120t
台
1
2014.4
吊装梁
4
汽车吊
SANY350
350t
台
1
2014.4
吊装梁
5
挖掘机
hitachi
ZX330-3
台
1
2014.4
施工场地处理
6
振动压路机
YZ18-21T
20t
台
1
2014.4
便道地基处理
7
千斤顶
50t
台
4
2014.4
调整落梁位置
8
电焊机
BX型逆变交流弧焊机
17KW
台
4
2014.4
9
发电机
75KW
台
2
2014.4
备用
10
钢丝绳
6×37
56mm
根
8
2014.4
（四）施工工艺流程图：
（五）架梁注意事项
1、在现场选择合理位置安设吊车，两台吊车工作半径都控制在10m以内。
在吊车支腿下铺两层硬质枕木，并在枕木上铺一层20mm厚、1.2m见方的钢板，以保证吊车的稳定。
2、捆梁的钢丝绳不得误用，各股钢丝绳必须受力均匀，不允许有绞花和两股互压的现象。
3、钢丝绳吊梁位置，距梁端≯3.7m。
4、吊梁时，两台吊车升降速度保持一致，严防钢丝绳跳槽和护梁铁瓦窜动脱落。
5、梁在起落过程中保持水平，最大横向倾斜度≯2%，纵向倾斜度也不能过大。
6、梁体起落要平稳，落位要准，就位后马上与相邻梁体焊接，梁体用≥150mm圆木支撑加固。
（六）跨越既有线桥面系施工方案
在桥梁架设完成后，申请既有线封锁计划，待计划批复后，进行桥面系施工。
桥面系施工主要包括T梁横隔板、湿接缝施工和桥栏杆安装。
T梁横隔板、湿接缝及桥栏杆施工
在架梁施工结束后，封锁计划进行批复，批复完成后确定施工封锁点，在进行横隔板、湿接缝施工前，确保既有线停电后进行作业。
施工时集中力量进行既有线上方的作业面先施工，确保每到工序施工时都在封锁计划的时间点内，封锁时间点结束前10分钟，确保施工人员、工具、机械设备等撤离现场，保证既有线的正常运行。
五、安全保证措施
为确保本工程架梁施工顺利进行，无事故发生，特制定以下安全措施：
（一）施工安全管理组织
建立健全安全管理机构，项目部成立架梁安全领导小组，对整个架梁过
程中的安全工作进行统一组织协调。
组织机构如下：
（二）施工安全防范措施
1.对参与架梁施工的作业人员进行安全作业教育，并持证上岗，强化安全管理，严格执行施工作业安全技术规程。
2.保证所有架梁作业人员符合高空作业的健康标准。
患有高血压、心脏病、恐高症的工人严禁进行高空作业。
3.进入施工场地必须戴好安全帽，高处作业必须系好安全带，穿胶鞋作业。
4.保证施工作业人员睡眠充足，班前不饮酒。
5.在架梁前，组织现场例会、由施工负责人对关键环节向作业人员进行交底，做好分工，明确施工任务并跟踪检查落实情况，使作业人员操作熟练后方可正式投入架梁工作。
6.配备足够的人力、物力保证架梁施工顺利进行。
对现场的机具（吊车、钢丝绳等）进行性能检查，并由设备负责人对机具性能进行状态认可，确认合格后方可使用。
时刻注意每次吊运梁体后钢丝绳使用破损情况，发现达到报废标准立即停止使用。
钢丝绳的折减率和报废标准：
（1）钢丝绳被烧毁或者有整股子绳破断时应立即报废。
（2）钢丝绳绳径用游标卡尺测量，其外层钢丝被磨损或腐蚀达到或超过钢丝绳直径的40%时，应予报废。
当钢丝绳相对于公称直径减少7%或更多时，即使未发现断丝，该钢丝绳也应报废。
（3）每个捻距内的最大断丝数达下表内根数时应报废。
钢丝绳断丝报废标准表
钢丝绳的最初安全系数
钢丝绳结构
6×（37）6×37
6×61
交互捻
同向捻
交互捻
同向捻
6以下
22
11
36
18
6～7
36
13
38
19
7以上
40
15
40
20
（4）钢丝绳表面磨损或腐蚀时断丝报废标准的降低百分率见下表。
表面磨损或腐蚀对报废标准影响表
钢丝绳表面钢丝磨损或腐蚀
占直径的百分率（%）
每捻距内断丝数占表4.1
标准的百分率（%）
10
85
15
75
20
70
25
60
30及以上
50
（5）钢丝绳使用后期，断丝数或伸长发展突然加快，如连续3d出现显著伸长，或在某一捻距内每天都有断丝出现等，必须立即更换。
（6）钢丝绳锈蚀严重，点蚀麻坑形成沟纹、外层绳股松动时，不论断丝数或绳径变细多少，都必须立即更换。
（7）交互捻制钢丝绳的断丝数未达钢丝绳断丝报废标准表内所规定的报废标准时，应折减使用，其折减率分别是：
在报废最大断丝数的1/3以内时为1.00；在2/3以内时为0.90；不足报废最大断丝数时为0.80。
7.吊车施工作业时，由专人指挥，吊车旋转半径范围内及梁体下严禁站人。
8.在吊车起落梁体时，严禁将手伸入梁底取送绳索、木方等工具。
9.与施工无关人员禁止进入施工场地。
10.明确架梁施工步骤和架梁时的劳力组织，确定架梁车的编组运输办法和每孔梁的编号。
11.实地检查桥梁运输道路情况，确保梁体运输安全，不受损伤。
12.对墩顶安装的脚手板及所有机具设备进行检查、试用，合格后方可投入使用。
架梁前仔细检查吊车、缆绳等机具设备，严格管理，经常检修，精心使用，以避免施工中发生事故。
13.对捆梁及移梁所用的钢丝绳在使用前进行严格的检查，着重检查接茬处是否加强处理，严格控制卡扣质量，质量不合格严禁使用。
14.安排专职电工负责现场电力设施，电源开关箱要封闭，班后要加锁，确保一机一闸一保护。
15.墩台顶帽位置设置可靠的防溜、防倾保险设施，梁梗外缘距墩帽边缘留置10cm的保险距离。
16.
将支承垫石表面的杂物、积水等清除干净。
支座顶面与梁底之间、支座底面与墩台支承垫石顶面间保持密贴，梁在支座上落实后立即打好支撑。
17.架梁前，由技术部门对梁厂、制梁日期进行核定，准确无误后方可进行架设。
18.在运送梁过程中，在每片梁梁端位置安排专人检查梁体及支撑、运梁转向架等有无窜动、移位现象。
一旦发现，及时停车纠正处理。
（三）施工安全控制措施
1.装卸桥梁、桥梁对位、移梁时所有工作人员明确分工，服从统一指挥，前后工作人员采用呼唤应答制。
2.在吊装桥梁过程中，梁体范围内严禁站人。
并在作业区域内严禁非作业人员进入，设置警示标志。
3.进行双层作业时，上层人员应将工具材料放在可靠地方。
上层人员下放重物时，必须通知下层人员。
4.顶梁过程中严格控制防止出现下列情况：
起顶过程中梁偏歪；梁在千斤顶顶面突然滑动;混凝土梁被顶裂。
5.保证成品梁的施顶位置符合下列规定：
梁纵向，施顶中心至梁端的距离不得小于支座中心至梁端的距离，并不得大于设计允许的悬出长度（即梁车转向架上红色警示位置）。
梁横向，两个同类型的千斤顶应在梁重心线两边等距离支放，千斤顶头部外缘距离梁梗混凝土外缘应保持100毫米以上的距离。
6.梁每端选用两个同类型的千斤顶同步起顶，头部应垫有扩大传力面积的支垫（如硬木块．钢板等）。
千斤顶底座放在可靠的基础上。
7.千斤顶顶落梁时两端交替进行，严禁同时起落，两端高差不宜过大，未施顶一端的全部重量保证落在稳固的支垫结构上。
8.顶落梁时设置保险枕木垛，紧随梁起落加高或降低，并用木板．木楔等调整间隙，梁底与垛顶间应保持不超过50毫米的距离。
中途停止工作时，将空隙用木楔打紧。
严禁长期用千斤顶支承梁体。
9.如发现起顶困难，尽快查找原因，禁止接长手把或增加人力强压。
安全栓外露的千斤顶的前面，严禁站人或抛掷工具。
10.在墩台的顶部或千斤顶的底部安放传力钢板，防止破坏墩台顶面混凝土。
11.梁移到位后，保证梁中线与支座中线重合。
使用千斤顶顶梁安放支座时，顶起后立即塞入支座并安放好。
梁体一经落实，立即安装好支撑，并进行端隔板、横隔板的焊接。
当单片梁正位后，应采取支撑杆和拉线将其固定稳固。
12.风力超过6级以上时停止架梁施工。
13.气候恶劣（大风、大雾、大雨、大雪等）妨碍瞭望操作，或夜间照明不足、影响安全作业时坚决不进行架梁施工。
六、质量保证措施
1.架梁前，检查梁体有无金属标牌、制造技术证明书等质量依据，并对梁体结构尺寸及外观质量进行验收。
无合格证或复查后发现质量不合格的梁，严禁架设。
2.在梁体吊装过程中，对梁体各边角与吊索接触的地方使用护铁进行防护，护铁由角钢和圆管焊接而成，并且在梁体与护铁接触面放置橡胶垫，防止梁体表面破损，影响外观质量。
3.架梁施工前对支承垫石外观质量进行检查，确保支承垫石表面平整，避免支座发生偏斜、不均匀受力和脱空现象。
每孔梁一端两支承垫石顶面高差控制在5mm以内。
4.支座安装前保持墩台顶支承垫石表面的清洁。
找平的砂浆保持干燥、清洁和粗糙。
5.检查支座是否具有产品合格证书及相关的技术性能说明，无合格证书的严禁使用。
6.安装完成的支座板四角高差控制在1mm以内。
7.支座上下座板水平安装，固定支座上下座板互相对正；活动支座上下座板横向对正，纵向预留错动量根据支座安装施工温度与设计安装温度之差和梁体混凝土未完成收缩、徐变量及弹性压缩量计算确定，并在各施工阶段进行调整，确保当体系转换全部完成时，梁体支座中心符合设计要求。
（本工程支座安装允许偏差值和检验方法见下表）
支座安装允许偏差值和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
支座下座板中心与墩台纵向错动量
20
尺
量
2
支座下座板中心与墩台横向错动量
15
3
同端支座中心横向距离
+30
-10
4
支座板四角高差
1
5
上下座板中心十字线扭转
1
6
同一梁端两支座高差
1
7
固定支座上下座板及中线的纵、横错动量
1
8.确保支座与梁底及垫石之间密贴无空隙，垫层材料质量及强度符合设计要求。
安装后检查支座配件是否齐全，水平各层部件间是否密贴无空隙。
9.精细施工，确保支座锚栓质量及埋置深度和螺栓外露长度符合设计要求，在支座及锚栓位置调整准确后进行支座锚栓固结施工，预留锚栓孔填满捣实，填料种类和质量严格按设计要求执行。
10.按照技术人员在墩台顶所放控制线的位置安装支座和梁体，确保对位准确。
11.起落梁时，梁体下垫30mm铁板扩大受力面积，油镐与铁板接触段，垫草袋子防滑。
用油镐起落梁时，在梁体有效支撑范围内支顶，保护梁体不受损坏。
七、应急预案
为确保本工程架梁施工中突发事件得到准确及时的处理，对架梁中产生的意外有充分准备，特定此议案。
（一）成立应急议案组
组长：
梁金桥（负责全面指挥协调）
副组长：
张广乐（负责对外接待安排）
组员：
杜鹏（负责实施方案的制定）
刘健、于江波（负责现场指挥安排）
孙震、张利（负责现场质量、安全事务）
（二）可能突发事件分析
1.机械设备出现故障；
2.吊装过程中吊车失稳发生事故；
3.高空坠物；
4.人身伤害事故。
（三）资源准备
1.架桥前，编制通讯联络电话表。
2.安排专职专业的维修人员在施工现场待命，遇有突发事故及时抢修。
3.联系好应急备用吊车。
4.现场备好应急备用物资设备，并进行检修。
5.现场配备专职医护人员一名，并携带常用外伤药品。
（四）应急处理措施
1.遇有机械设备出现故障时，立即组织人员及时抢修。
2.在吊装过程中，如发生钢丝绳断开及机械故障原因造成梁体坠落，立即组织现场人员并联系备用吊车抢险。
3.发生人身伤害事故时，立即向上级主管部门报告，并马上组织人力抢救受伤人员，将受伤人员尽快送往医院。
保护现场，进行初步调查，掌握第一手资料，等待上级来人调查处理，并配合调查工作。
因施工生产需要，无法保护现场时，做好记录，拍摄照片，确定地点、位置等工作，为下一步工作做好准备。
（五）准备设备
1.挖掘机一台
2.电焊机一台、氧焊机两套
3.切割机一台
4.客货两用车一台
5.液压千斤顶100t四台
2014年5月前准备到位。
八、专项施工环保措施
为减小本次架梁施工过程对周边环境的影响，做到环保施工、“绿色施工”，特制定以下措施：
（一）对参加架梁人员进行培训，提高他们的综合素质和环保意识。
（二）制定有效的现场管理措施，把绿色环保管理与安全质量管理等过程有机的结合起来，做到既注重质量安全，又重视绿色环保。
（三）选择科技含量高的环保机具设备。
（四）在总图布置的选择上，将产生较大污染的设备尽量远离临时生活区和周边的住宅、农田，
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