铁路护栏施工方案范文

时间:2023-12-05 18:06:34

导语:如何才能写好一篇铁路护栏施工方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

铁路护栏施工方案

篇1

[关键词]高速铁路营业线;施工安全管控

中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0226-02

一、项目概况

本工程项目自济南西通信站至济南传输中心沿京济联络线、济沪联络线即有槽道敷设一条96芯光缆,高铁线上部分全长20KM,有5个供作业人员出入的作业门,市区部分有部分声屏障,由于铁路沿线90%以上全部为高架桥梁路段,最高处约35米,且槽道全部悬挂固定在桥梁栏杆外,人员必须夜间桥外高空作业,对光缆的敷设安全提出了更高的要求。

二、施工安全的管控

高铁营业线施工天窗点在0:30-4:30时,在作业时间到点后,进入护栏的待敷设光缆必须入槽到位,将所有设施恢复原状,人员全部撤出护栏,时间紧、环境复杂多样、施工难度大,施工时间集中在天窗点内,人员密集,作业交叉进行,这就要求对施工项目进行充分的预想,制定详尽的施工计划安排,明确各项控制措施。

(一)抓好事前预防,把好开工关。

“事前预防”是关键。加强开工前的各项准备工作,制定方案,对施工存在的薄弱环节和风险隐患积极排查,寻找漏洞,防患于未然。

1.进行现场调查,作好施工计划和光缆配盘

根据设计图纸,会同设备接管单位对需敷设光缆槽道情况进行全线的摸底调查,着重调查掌握人员出入作业门位置、桥梁高度、光缆过轨点、有无声屏障等妨碍施工的因素、便于光缆进入护栏现场的位置及光缆盘安装固定区域是否便于运输等。天窗点作业时间基本固定,根据施工难易程度、拟投入劳动力和安全盯控防护人员数量、项目工期要求等因素合理计划按排每天任务量,作出整个工程项目的施工计划,根据现场调查情况,作出便于施工的合理光缆配盘长度,本项目作业门间隔约3-4KM,每天计划敷缆1KM,为减小施工人员进入作业门到光缆进护栏开缆敷缆位置行走距离,光缆配盘长度定为2KM/盘。

2.施工方案制定,按要求报验

根据现场调查情况,编制切实可行的施工方案。本项目需布放光缆槽道位于桥梁外侧高空悬挂,每间隔33.3米(部分50米)电力接触网杆处槽道呈Ω型,且为防止槽道盖板被风吹到线路上,盖板间隔2米全部采用铁抱箍固定,开启困难,加大施工难度。经分析,如果全部打开槽道盖板敷设光缆,施工人员需高空开启恢复全部抱箍和盖板,工作量较大,每日施工时间较短,无法保证完成1KM光缆敷设和全部盖板恢复,高空作业危及作业人员安全,即有设备状态恢复不确定性危及列车运行安全。如果采用只开启槽道拐弯处,采有导通棒穿放光缆方式,由于槽道内已有4-5根缆线且没有子管,导通棒穿放易与其它即有缆线交织在一起,托拽阻力大,导通速度慢,易造成光缆敷设作业人员的怠工。结合以上问题,方案采用了多班组、流水式施工方式,分成穿导通棒、敷缆、接续测试3作业队实施:①先由穿导通棒队将拐弯处槽道盖板打开,穿放绳索进槽道,使用铁丝临时牢靠固定恢复盖板,根据作业时间和速度,将穿放导通棒队分成5个施工小组,每组每天窗点完成7-8个接触网杆距的穿放,每日共计完成1000米槽道导通绳索的穿放。②光缆敷设队分成30组,每组3人。第二日,光缆敷设小组剪断临时铁丝,打开槽道盖板,将光缆拴在绳索上托拽进槽道,在每个接触网杆转角处,设置1组作业人员,2人负责拉光缆,1人负责将光缆O型环回到下一节槽道,周而复始完成光缆的敷设,使用抱箍将盖板固定。③当2盘缆敷设完成,即可以开始进行光缆接头的接续工作,机房同步进行测试。经3个作业队的流水式作业施工,安全完成即定任务。

由施工单位向路局提报施工方案,路局按规定程序审核。施工方案审核后,由施工单位于每月9日前向铁路局运输处提报经路局主管业务处室审核(盖章)的次月施工计划申请(附带施工方案审核资料、施工安全协议),由铁路局安排月度施工计划。施工单位于施工前2日9:00前向调度所施工调度室提报施工计划申请,由调度管辖区段铁路局调度所编制、下达施工日计划,施工调度命令。

施工前应学习和掌握经过项目经理和有关领导批准的施工方案和安全技术措施,任何施工人员不得随意更改或变动,发现问题可及时报告。施工中要分工明确,统一指挥,严格执行施工方案和安全技术措施。

3.找准安全关键,针对性地制定安全防控方案

根据工程项目具体情况,对施工中存在风险源进行识别分析,对其可能发展的趋势作出科学的估计,制订相对应的对策,有效控制安全风险。

本工程项目经分析主要安全风险源为:施工计划管理方面:无计划施工;超范围施工;施工人员管理方面:人员提前进网上道和不按规定时间下道;擅自超出作业区域,不听从指挥;施工机具材料管理方面:进出场设备工具材料不按规定登记销记;未做到工完料清;高空作业方面:人员高空坠落、高空物品坠落伤人,高空作业不按规定设置防护措施;防止损坏既有设备、防延点管理。

根据以上分析的安全风险源,按照《济南铁路局营业线施工及安全管理实施细则》相关要求,制定相应的安全卡控措施。例如防延点措施:合理安排施工工序和人员,预留足够人员回撤时间,保证工程量的正常完工,当出现点内无法完成缆线敷设时,缆线就近沿护栏放下到高架桥下或路基下盘留,固定在桥墩上。

4.作业人员培训、技术交底

坚持“安全第一、预防为主”的方针,向作业人员进行安全技术再培训,开展安全学习或安全专题会议,要求所有施工人员从中认识到不安全的危害和事故造成严重后果,认真吸取教训,使当事人和所有施工人员都受到现实的深刻教育,自觉的提高安全意识和预防事故的能力,做到安全施工、文明施工。

对施工内容和可能涉及的安全问题及预防措施进行技术交底,使全部作业人员了解掌握作业内容和注意事项。

5.签订配合协议

作业前,对影响其它单位设备安全的作业项目,必须与相关单位进行联系协商,双方调查相关施工作业现场情况,签订相关配合作业协议,并取得其施工现场盯控人员配合。

6.组建应急领导小组

建立针对本项目的应急领导小组,按照项目难易程度,配备相关技术管理人员,制定事故处理流程,明确铁路设备管理单位及应急联系电话,负责协调解决处理天窗施工中出现的各种问题,确保天窗施工的顺利实施。当事故发生后,项目经理、副经理、安全员、技术主管、班组长、现场作业人员等有关人员必须坚守岗位,加强配合,冷静分析,按照“先抢修恢复使用、后要点补救处理”的原则,尽快排除故障,保证运输安全畅通。在组织抢险救护的同时,经理部必须立即以最快的方式向监理工程师和业主报告,同时要作好报告记录。

(二)事中控制,确保现场安全工作的能控、可控、在控

“事中控制”是核心。安全风险分析的再好,措施制定的再完善,现场没有执行也是不行的。必须做好人员、物资、安全防护的现场管理,确保现场安全工作的能控、可控、在控。

1.作业人员安全管理

施工作业人员应穿带反光标识的桔黄色防护服,在施工开始前30分钟到达施工现场附近的作业栅栏门前安全地点集结待命,施工命令未下达前严禁人员进入防护栅栏门。进入栅栏门前由作业负责人在看守点登记上道作业人数,作业结束后应同时核对确认人员、机具全部撤出栅栏,通知联络员销记。

每日在集合点召开工前会,向施工作业人员传达当日工作任务,强调安全注意事项。参加施工的劳务工必须由具有带班资格的正式职工带领,不准劳务工单独上道作业。施工人员进入铁路护栏内不准抽烟、防止烟蒂掉入易燃物引发火灾,严禁酒后上班。

需到桥梁外侧槽道上方作业的高空作业人员需选用身体健康,无高血压、心脏病、恐高证且经过劳动部门培训和发证的登高作业人员,正确佩戴符合要求的安全带、防滑鞋等防护用具。

2.施工工器具、物资安全管理

为便于夜间施工现场的完工清理,进入现场的工器具必须张贴反光标识,工前入护栏前与相关管理单位进行工器具、材料的清点并填表登记,完工出护栏后清点带出的工器具和剩余材料,做到现场工完料清,严禁任何物资遗漏在现场。

进出现场时,携带工具材料的人员应走人员通道,严禁在道心行走,防止物资遗漏在铁道上。作业中,工具应随手放入工具袋,作业中的走道应随时清扫干净;拆卸下的钢槽抱箍等物件及余料、废料均应及时清理运走,不得任意乱置或向下丢弃。天窗作业完成后,撤出作业现场时,作业人员要检查个人携带工器具是否齐全,作业人员撤出后,按排专人与防护人员共同使用灯光认真扫视检查作业现场区域和设备现场,确保无物资遗漏在作业现场。

3.安全防护管理

根据路局《营业线施工安全管理实施细则》要求,在调度所设置驻所联络员,距施工区域两端800米设置远端防护员各1名,施工区域内每100米设置1名安全防护员在作业区域设置现场防护员,驻所联络员和现场防护员必须由经过铁路局考试合格的人员担当,持证上岗。防护员必须穿戴工作服,严禁做与工作无关事情,严禁擅自离岗。施工作业时,驻所联络员与现场防护员使用远程GSM录音对讲机保持随时通信状态,确认通信良好,掌握施工现场和轨道车运行的情况,做好施工命令传达,一旦联系中断时必须停止作业,防护人员立即通知施工负责人命令作业人员及时撤出作业现场。

远端防护员在远端道心向施工现场相反方向设置停车牌和应急指示灯,现场防护员要监控作业人员不要进入非作业区域活动,监督作业人员的施工安全状态。防护人员要先进后撤,即进入作业区域时,要防护人员先行进入,待当日天窗作业完成,作业人员撤出后,防护人员最后撤出现场,防护员撤出现场时要使得照明灯光扫视检查作业区域是否有工器具及材料遗留在现场,确保作业区域做到工完料清。

相关单位防护配合人员不到位不施工。

篇2

(中铁六局集团路桥建设有限公司,山西 晋中 030600)

【摘要】本文主要通过太原市北中环涧河立交工程SE匝道跨石太线和石太铁路设计方案比选过程和施工主要工序为例,说明了在市政高架桥的建设过程中,在跨越已经通车运营的公路或铁路时,可以采取小半径T构钢箱梁转体的方案。

关键词 方案必须;整孔吊装;T构转体

0 工程概况

北中环涧河立交互通工程为太原市拟建中环线与涧河路相交处的互通工程,包括北中环和建设路五条主线及六条匝道。其中SE匝道为整个立交工程从南到东的匝道,沿道路走向,自西向东需依次跨越石太下行、石太客专上行、石太客专下行、石太下行等铁路。上跨的四条铁路均为电气化铁路,线间距分别为5.32m,5.08m,5.31m。桥址位于太原东站和太原北站之间,距离太原东站约1.6km。石太客专和石太线行车间隔小,最长间隔为20分钟。客专列车一般在白天通过,每晚有90分钟的天窗点。施工时若中断列车运行、封锁客专线的可能性较小,只能利用天窗点进行施工。

SE桥东南角有一18层高层住宅楼,桥下有一座市政泵站,仍在利用中。SE北侧为已通车的东西走向北中环桥WE和EW。受东南角高层无法拆迁所限制,SE线路位于曲线上,曲线半径55m。为满足铁路限界要求桥梁孔跨较大,因此梁部宜采用钢箱梁。根据以往桥梁建设经验以及所跨越铁路运营繁忙的特点,考虑桥跨在经济合理条件下尽可能做到对铁路影响最小,本次跨铁路处主桥设计为整孔吊装架设钢箱梁与转体刚构两套方案进行对比。

1 拟定的吊装和转体两套设计方案

1.1 方案一:整孔吊装架设钢箱梁

本方案上部结构为(21.996+28+40)m等梁高混凝土-钢混合箱梁,中跨T3墩小里程侧5m为混合梁的连接处,其中(21.996+23)m段为预应力混凝土箱梁,(5+40)m段为钢箱梁,全桥长89.996m。桥梁为整幅设桥,桥面宽8.0m。

1.1.1 桥梁主体结构

主桥上部结构箱梁采用单箱双室截面,下部结构墩柱采用花瓶形墩,墩柱下接承台,钻孔灌注桩基础。

1.1.2 桥梁与铁路的相对关系

施工及运营阶段梁底高于接触网硬横梁顶约3.73m,墩柱至石太铁路最小距离11.2m,为既有石太预留了足够的空间。

1.1.3 施工方案

由工厂预制焊接45m钢箱梁,待与铁路部门沟通协商后,确定吊装时间,将钢箱梁用200T的运梁车,行走在WE主线上,在SE匝道旁侧停靠。吊装时采用一台500t汽车吊及一台350t履带式起重机,500t汽车吊位于桥下小里程侧,350t履带式起重机置于大里程侧主线桥上。吊装整体重量约为200t,从主线桥面上提升3.5m,平移至桥位,确保一次吊装准确就位。

1.2 方案二:转体施工T型刚构

转体施工T型刚构具体布置如下:(45+44.996)m转体施工T型刚构,转体墩位于既有铁路西侧。上部结构为(45+44.996)m变高度钢结构箱梁转体T构,梁全长89.996m,转体部分跨径组合为(42.5+42.5)m,预留后拼段2.5(2.496)m;桥梁为整幅设桥,桥面宽8.0m。墩梁固结,完成预制后向铁路部门要点90分钟,一次转体就位,再现场拼接边跨2.5m后拼段。

1.2.1 桥梁主体结构

主桥上部结构箱梁采用单箱双室截面,下部结构主墩采用矩形墩,墩柱下接转动系统、承台,钻孔灌注桩基础。转体系统转体结构由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。

1.2.2 桥梁与铁路的相对关系

钢箱梁预拼时梁边缘距既有铁路中线最小距离9.7m;转体过程中梁底高于接触网硬横梁顶约3.26m,预留了足够的空间;转体后钢箱梁后拼段边缘距铁路中心6.8m;成桥后桥墩到石太下行铁路最小距离为14.2m。

1.2.3 转体刚构指导性施工方案

(1)改移或改造与施工相干扰的光缆、电线等设施,场地整平,施工中墩桩基,开挖基坑,施工下转盘。

(2)施工中墩上转盘及墩身,顺铁路两侧施工支架基础,搭设支架,采用1.2倍主梁重预压支架。

(3)支架上拼装钢箱梁,浇筑桥面外侧防撞护栏,安装防护屏。

(4)拆除支架,使T构处于悬臂状态。

(5)对转体结构进行称重,实测其重心位置,必要时进行配重。

(6)对转体结构进行试转,确定转体的各项参数。

(7)向铁路部门申请要点,暂时性中断铁路运营。进行转体,速度0.018~0.02rad/min,一次转体就位,转体94o转体作业时间约90分钟。

(8)锁定上下转盘,对转体结构进行固封。

(9)搭设支架施工后拼段,桥面系施工,成桥。

2 整孔吊装架设钢梁与转体刚构的方案比选

2.1 两种方案各方面的比较

2.2 整体架设钢梁方案行走在WE主线时的检算

采用整体架设钢梁时,采用200T的运梁炮车运梁。行走路线为在涧河立交东区WE主线上上桥,从WE—U10联上桥,经过WE—U9和WE—U8,停留在WE主线转体桥上,用吊车将梁体吊装到位。以运梁车行走在WE—U8为例,检算运梁车在WE主线桥上行走的可能性。

本模型取WE-U08第一跨跨中处梁段。桥面板横向框架按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算,沿主梁纵向取出1m宽度,将车轮荷载按纵向有效分布宽度计算出作用在纵向每延米桥面板的荷载值,在其实际作用范围按最不利加载,根据荷载组合要求的内容进行极限承载力、应力和裂缝宽度计算。桥面板按A类预应力混凝土构件验算结构极限承载力及在使用阶段应力是否符合规范要求;腹板及底板按照钢筋混凝土构件验算裂缝宽度是否满足规范要求。

本联预应力混凝土连续箱梁跨中断面为计算对象,该断面位置顶、底板厚220mm,腹板厚450m。顶、底、腹板均采用平面杆系单元,箱梁框架计算模型见图1。

恒载包括桥梁纵向1m节段自重、防撞护栏、中央分隔带、桥面铺装及收缩徐变,活载仅计入起吊机特种荷载,温度荷载按照内外温差0.8m。

履带吊车纵桥向为均布荷载,按照最大起重350t计算其最大均布力计算如下:

吊车总重= 280t(吊车自重)+350t(起吊重量)+125t(配重)+50(车身压重)=805t=8050kN

最大弯矩:350t*5m*sin(18°)=540tm=5400kNm

最大均布力=(8050kN/11.55m+5400kNm/11.5m/11.5m*12)/2=593.5kN/m

取1m的计算模型,特种荷载按照首轮重593.5kN,第二轮重593.5kN,进行加载;

此箱梁节段位置底板上层配筋:Φ16@150,下层配筋:Φ16@150。

经计算,得短期效应组合下箱梁框架裂缝宽度如下图所示。图中裂缝宽度单位以mm计。

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中第6.4.2条,钢筋混凝土构件计算的最大裂缝宽度不应超过下列规定的限值:

Ⅰ类和Ⅱ类环境:0.20mm

由以上计算结果可知,箱梁顶底板最大裂缝宽度远远高于规范限制,不可行。

综上,通过对比,可以得知,采用吊装方案时,桥梁的施工及设计均属常规,结构简单,受力明确,难度较小。但受制因素较多,一是受制于桥梁运输通道,二是施工中容易受制于大型设备。另外施工时向铁路部门要点多,对铁路的运营影响较大。吊装时,在铁路上方施工,状况复杂,不稳定,安全保障小。采用T构转体方案时,桥梁的受力结构复杂,但受制因素较小,对铁路的运营也较小。经过专家会议评审,最终确定采取T构转体方案。

3 T构转体设计情况及施工工序

3.1 SE匝道T构转体最终设计情况

确定为T构转体方案后,由铁三院对桥进行设计。设计基本按照原方案执行。

SE匝道转体主墩位于四条铁路线西侧,基础采用5根桩径为1.5m钻孔灌注桩基础,桩长65m。承台基坑采用钻孔桩全封闭防护护护桩外侧设置双排高压旋喷桩止水帷幕,防止基坑开挖降水造成铁路下路基沉降。

承台分为下承台、转体系统、上转盘、上承台四个部分。墩身采用钢筋混凝土结构,外包一层3cm厚钢板。承台、墩身及箱梁连接采用40根Φ25mm精轧螺纹钢连接,底端预埋进上承台内1.2m,顶端预埋进钢箱梁内2m,钢箱梁中间段拼装完毕后进行张拉,保证墩梁连接。

上部结构为45+44.996m钢箱梁T构,全长89.996m;转体部分跨径组合为42.5+42.496m,预留后拼装段2.5m。上部结构采用钢箱梁,单箱双室箱形截面。在外侧预留异物侵线装置。钢箱梁采用Q345qD钢板拼装,钢梁及墩身外表面采用铁路第七套涂装体系防腐。

3.2 T构转体桥施工工序

3.2.1 施工准备

主要进行了技术准备、现场准备、材料及机械准备,重点是同铁路部门做好前期配合,审批施工方案,签订安全协议等。

3.2.2 护桩施工

3.2.3 桩基施工、止水帷幕施工

桩基和止水帷幕施工工艺按照一般的工艺进行施工,施工时要做好对大型机械的加固,防止机械失稳倒向既有线,危及行车安全。本次施工主要采取的措施有两个,一是将钻机等大型机械施工时停留的原地面整平碾压,进行硬化,并做好远离铁路方向的2%排水坡。二是钻机作业时用风缆将钻机拉向远离铁路侧。

3.2.4 基坑开挖及支护

3.2.5 下承台施工

3.2.6 转体系统安装

转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。涉及到以下几个工序,按照先后顺序排列为:浇注下转盘第一步砼安装滑道支架、下球铰支架浇注下转盘第二步砼安装滑道、下球铰浇注下转盘第三步砼安装四氟乙烯滑块、上球铰浇注上球铰内砼上转盘砼施工。

3.2.7 上承台施工

3.2.8 转体主墩墩身施工

墩身为实心矩形墩,高12m,外包一层3cm厚钢板,内部采用钢筋混凝土压重,并在上转盘内预埋竖向Φ25mm精轧螺纹钢与钢箱梁连接,外包钢板与上转盘连接采用预埋法兰盘和锚栓进行连接,上转盘预埋法兰厚度为10mm,墩身外包钢板焊接法兰厚度为60mm,锚栓型号为M45。

由于墩身内的竖向精轧螺纹钢、墩身钢筋及外包钢板内的剪力钉互相交错,整体施工困难,所以采用分段方法进行施工:墩身钢筋分为3节即两次连接;墩身预埋精轧螺纹钢分两节即一次连接;墩身外包钢板分为四节安装,每节高度为3米;混凝土浇筑分两次浇筑。

3.2.9 钢箱梁拼装

(1)钢箱梁拼装

钢箱梁在工厂内加工成18个拼装小段,运输到工地拼装场内进行二次拼装成吊装段。箱梁总体拼装成A、B、C三个大段共7个吊装段。

A大段分为3个吊装段进行拼装,B大段分为2个吊装段进行拼装,C大段分为2个吊装段进行拼装。为保证箱梁线型拼装时将A、B、C三个大段进行总拼,总拼胎具设置2套,一套用于A大段总体拼装,另一套用于B、C大段的总体拼装。后拼段直接由工厂加工成型后运输至施工现场进行吊装。

(2)临时支架制作

在吊装前在分段部位搭设临时支架,以确保钢箱梁吊装就位后的整体稳定性,并提供节段对接焊缝的作业平台。钢箱梁拼装期间共设置6个临时支架。

临时支架基础为混凝土扩大基础,每个支架下每个钢立柱下分别有一个独立基础。钢立柱为Φ630mm钢管柱,每个临时支架设置4根,由6m、3m、1m、0.5m的标准节段组成,纵向采用法兰螺栓形式进行连接。柱间支撑采用Φ325直缝焊管制作,支撑之间用等边角钢∠75*8呈十字交叉状加固。柱顶横梁为两根I56a工字钢双拼组成。横梁顶设置垫块和50T千斤顶调节标高。主墩两侧的三个支架分别用角钢联接成一个整体。架基础安装前采用原地面碾压+换填30cm三七灰土 20cm 厚C20硬化层的方式进行基底处理。

(3)钢箱梁吊装

钢箱梁拼装成大吊装段后,由拼装场内运送至施工现场,进行吊装。将钢箱梁分为7个吊装段,采用2台500T吊车进行吊装,吊装顺序为:A-1A-2A-3B-1B-2C-1C-2转体后的后拼段。吊装前将吊车站立范围内的进行处理,原地面碾压,换填30cm厚三七灰土,并检验地基承载力达到174kPa后在硬化20cm厚C20混凝土。

3.2.10 转体施工

转体前,做好对既有线的防护工作,将东西两侧的回流线及四条铁路线的承力索安装绝缘套。完成转体部分桥面附属结构工程,并将现场拼装完的钢箱梁整体防腐涂装施工完毕。拆除砂箱,清理滑道,进行称重配重。由于梁结构的特殊性,配重在墩台上横向设置。墩身外包钢板的锚固法兰安装完毕后需浇筑封固混凝土,因此配重由三部分组成,一是先行浇筑配重侧的封锚混凝土,另一部分是称重后用配重块进行调整。配重块是规格为1.2m*0.6m*0.5m的预制混凝土配重块,每块重1.8T。第三部分是转体前对桥顶防撞护栏的浇筑范围进行明确,曲线内侧的护栏预留20米在转体完成后浇筑,以起到平衡的作用。

3.2.11 承台封固

3.2.12 后拼段施工

后拼段同梁拼装一样,下方设置支撑支架,用130T的吊车将后拼段吊装到位焊接好后才拆除支架。支架结构同主梁的支架相同。

4 总结

本工程的实践表明,在城市困难地段,受各种条件限制,需要跨越已经运营的公路、铁路时,可以采用小半径钢箱梁T构转体的方式进行跨越。这种方案有着显著的优点,地形适应条件强,对铁路或公路的运营很小,施工方法相对简单,对施工设备的要求也较小。有同类需求的地段,可以作为借鉴。

参考文献

[1]邬晓光.刚架桥[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]孙广华.曲线梁桥计算[M].北京:人民交通出版社,1995.

[3]周念先.桥梁方案比选[J].上海:同济大学出版社,1997.

篇3

关键词桥梁高墩 施工 安全技术

中图分类号:U455 文献标识码:A

1 引言

山区给桥梁高墩施工带来极大的施工难度,如何实现山区高墩快速施工成为制约工程质量安全及架梁进度的重点,本文对山区桥梁高墩施工技术要点及安全如何控制进行阐述。

2高墩身快速成型技术

2.1内业准备

首先编制施工组织设计、施工方案等并取得监理单位的批准,根据施工图做出混凝土施工配合比试验并获得批准。查看设计图纸、设计变更文件等,收集工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等资料。

2.2施工步骤

1)承台凿毛处理

墩身施工前,将承台顶面混凝土浮浆凿除,冲洗干净,整修墩身预埋护面筋。为保证墩身与承台结合良好,对承台施工刷毛不到位地方采用人工凿毛处理,对凿毛完成后的混凝土表面用水冲洗干净。

2)测量放样

为了使墩身位置、尺寸符合工艺性试验要求,高墩墩身施工测量控制内容包括:墩身中心定位测量、墩身高程测量、墩身垂直度测量。

3)钢筋加工与绑扎

钢筋统一在加工场集中定型制作,用平板车运送到施工现场进行绑扎。钢筋数量、间距、保护层厚度、接头均按规范及设计要求执行。

4)搭设脚手架

在距墩身边线适当位置搭设脚手架,并设足够数量的斜向抗剪钢管以免脚手架扭曲失稳。脚手架高度高出模板顶,与模板间距控制在20cm左右,并设置横向通长钢管,供作业人员扶手,保证安全。

5)墩身模板施工

模板拼装前,应对模板及其支架进行检查,确保标高、位置尺寸正确,其偏差值必须符合现行国家相关规定,强度、刚度、稳定性及严密性满足要求。对模板的缝隙和空洞应进行封堵,并确保不漏浆。拼装完成后进行打磨,以确保模板表面的平整度,自检合格后报监理工程师检查,验收合格后再投入使用。

6)墩身混凝土施工

高性能混凝土是达到工程结构耐久性的质量要求、满足不同工程要求的性能,具有匀质性的混凝土。混凝土施工包括混凝土的拌制,浇筑及养护,在施工过程中应严格遵循设计规范的要求确保混凝土的质量。

3 高墩施工安全保证措施

安全是建设工作永恒的主题,必须牢固树立“安全第一,预防为主”的理念,在施工中,严格按照国家、铁道部、铁路局相关安全管理规定办理,严格执行《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009)、《铁路建设工程安全生产管理办法》(铁建设[2006]179号)等文件的要求执行。

工程开工前除了先制定出科学合理的施工方案和工艺方法外,同时还要制定出切实有效的安全措施,加强安全技术交底,施工中落实到位,保证施工安全。

3.1建立、健全安全管理制度

1)建立健全各级生产管理人员、一线工人的安全生产责任制。

2)坚持持证上岗制度,特别对特殊工种按规定进行体检、培训、考核,签发作业合格证。

3)定期对职工进行安全教育,新工人入场后要进行“三级”安全教育。

4)坚持各级领导、生产技术负责人安全值班制度,每班配备专职安全员。

3.2安全防护措施

1)有影响的电缆管线的拆迁与有关单位联系进行,严禁任何机械及金属在带电或电缆下作业的触碰。

2)严禁饮酒后作业和穿拖鞋,赤脚上班;吊机等大型机械作业时,严禁侵入便道界限,保证道路畅通.

3)夜间施工现场要配备足够的照明设施,遇到五级以上大风不施工;

4)施工人员进入现场必须戴安全帽、统一着装,持证上岗;

5)现场交叉作业时注意相互配合,听从指挥,发现问题及时解决,交班时将上一班问题交代清楚。

3.3临时用电

1)临时用电管理制度:设电工值班,有值班设备检查、验收、维修记录;

2)施工生活用电须由专职电工进行操作,无证人员不得上岗;

3)施工生活区架设线路及照明设备符合有关规定,不许乱拉乱扯;

4)配电箱、开关箱位置合理,设两级漏电保护,箱体整洁、牢固、加锁;

5)电力施工机具做到可靠接零接地。

3.4机械施工安全

1)制定机械安全操作规程,其他人员不得随意上机操作;

2)操作人员必须持证上岗;

3)机械设备传动外露部分有防护装置;

4)机械设备电气控制箱齐全有效;

5)机械施工时,非操作人员不得靠近。

3.5高空作业安全措施

1)应安装防护设施,尽可能采用护栏、安全防护网。

3)脚手架应保证搭设基础的牢固,与固定结构连接要可靠。

3)梯子在一般情况下不作为工作平台使用,若作为工作平台,不可长时间使用。

4)高空工作区内工具和材料应堆放整齐。在高空区域内的交通线路应标记清楚,如果该区域已不能安全使用,应做出标准,并装上护栏防止闲人进入。

5)在高风速及恶劣天气情况下,应尽可能避免高空作业。在有风的情况下搬运物件应特别注意。

6)高空作业的下方要有明显的警示标志,应避免在其下有低空作业。

3.6消防安全工作措施

1)坚持宣传教育先行的工作方法,施工区域明显位置树牌标识、张贴防火、防电警示牌。

2)施工现场动火作业必须严格执行动火审批安全制度,加强消防监护措施。动用明火的作业人员必须经专业培训,持证上岗。

3)定期召开消防安全会,聘请消防安全专家进行案例分析,以案说法,建立消防安全教育网络。

4)成立消防安全管理领导小组机构及义务消防队组织机构,制定和完善消防安全事故应急处理预案,密切配合有关部门做好消防安全事故处理工作,消防安全、重在防范,全员参与齐抓共管,共同做好消防工作,同时,对造成事故者及相关管理人员因管理失职、整改不力的严肃追究责任。

4 特殊情况处理及预防措施

1)混凝土浇筑时由于侧面模板支承力不够,造成模板位移。

一般混凝土浇筑时,对侧面模板压力很大,应注意控制初凝前的浇注高度不要过大,并要随时观测和检查模板、支撑的变形情况,谨防发生跑模现象。

2)混凝土浇筑时中断

拌合站不能正常工作或者现场断电造成混凝土浇筑中断时,应立即查找原因,尽快解决问题。施工前检查设备和线路,确保不出现问题;现场设备用发电机。

3)混凝土浇筑时遇暴雨天气

减少混凝土浇筑时工作面的,做好防雨措施,尽量错开雨天施工。

5 结束语

通过项目部精心策划的各项准备工作,南广铁路所有桥梁高墩施工合理,质量管理到位,安全防护得当。目前,所有高墩全部完成施工,为制架、梁争取了时间,同时也圆满完成项目部施工任务安排,且完成质量优良,无安全事故发生,得到业主和监理的高度评价,减少了施工队伍的大量引进及资金的投入,从而提高了企业效益。

6 参考文献

1)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005);

2)《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005);

篇4

关键词:托架施工方案;安全防护

1、工程概况

跨218省道空车湫水河特大桥中心里程桩号为KDK2+515.17,跨布置结构为12-32m简支梁+(40+64+40)m钢构连续梁+4-32m简支梁+(32+48+32)m钢构连续梁+19-32m简支梁+3-24m简支梁+3-32m简支梁+2-24m简支梁,全长1642.41m,合计49孔;基础采用钻孔桩基础,桥墩采用单线圆端型墩,最大墩高50m,桥台为T形实心桥台。全桥位于曲线上。桥梁于KDK2+135~KDK2+199处13#墩~14#墩跨越218省道,线路与218省道夹角49°,梁部结构形式为40+64+40m变截面连续箱梁。公路与铁路交叉处里程为K129+800。

2、施工方案

2.1 连续梁总体施工方案

根据设计及施工规范要求结合现场实际情况,主墩两T构采取平行流水作业施工,配备2套挂篮及相关辅助设施同步进行。具体施工顺序为:每T构0#菱形托架结合定制拼装式钢模现浇施工,待0#梁段砼达到强度要求张拉完成后,安装挂篮 1#~7#梁段采用挂篮顺序对称悬灌施工边跨梁段同样采用托架现浇施工 拆除挂篮,安装临时刚性连接构造,现浇,待砼强度达要求张拉完成后,拆除主墩除水平约束外的其他临时支座 拆除边跨支架,安装中跨临时刚性连接构造,张拉中跨合拢B1,用悬吊支架现浇合拢梁段,待砼强度达要求张拉完成后再拆除主墩临时支座 桥面铺设等工作。

混凝土采用自动计量拌和站集中供应,混凝土输送罐车运送至墩底,泵送入模。钢筋在钢筋加工厂集中统一加工制作,运至现场绑扎焊接成型。支座、挂篮、模板及小型材料、机具等采用吊车垂直运输。

2.2施工安全防护方案

加工好9×9m的托架,然后固定在挂篮下方。托架安装好以后,在施工中做到梁部施工和公路完全分离,同时不影响公路上的行车。施工期间每天对全封闭挂蓝等设施进行安全检查,保证标志标牌齐全,保障道路交通安全。

3、托架的设计

1)、材料选择

为了减轻挂篮的额外荷载,在确保其承载力和安全性均达到要求的前提下,首先考虑托架的自重,选择较轻型材料。

(1)主横梁:[20槽钢 9m/根*4根/套

(2)主纵梁:[10槽钢 9m/根*10根/套

(3) 纵梁横向连接及底板支撑:[10槽钢和角钢

(4)面板支撑:方木(安放在2根槽钢之间)

(5)面板:竹胶板上铺薄铁皮

(6)临边防护栏杆:角钢或钢管

2)、具体设计(见下图所示)

挂篮底托架防护纵断面图

4、托架的安装与拆除

4.1 托架的安装

1)横梁安装:首先按设计长度加工成9m,每组2根,一套挂篮托架共计2组,与挂篮前后下横梁连接,上下连接杆件为25精扎螺纹钢。

2)在地面首先把横梁及纵梁按设计要求预先拼装成一整体, 4个点同时起吊至挂篮底。

3)为了增加托架的整体性,把方木与槽钢用铁丝扎紧,再把竹胶板与方木钉在一起。

4)防护托架外侧全面积用彩钢板全部包裹,且在防护托架底托竹胶板上铺设铁皮,防止坠落物坠入S218省道,保证车辆安全。

5)防护托架纵向按照1%设置坡度,后端低,前端高,保证施工清洗模板的污水不会排到S218省道上,并在托架低点设置汇水点,用悬挂在已经施工完成的梁体的管道引出排到公路外侧。

挂篮底托架防护横断面图

4.2 托架的拆除

施工完成后,挂篮退出公路范围后,再进行拆除托架及挂篮,不影响行车安全。

5、安全保证措施

5.1日常安全措施

5.1.1加强安全生产管理工作,提高预测预防能力,消除事故隐患,使安全生产始终在受控状态之中。各工序施工前由安全员组织全体人员,认真学习有关施工安全规则和安全技术操作规程,提高全员安全生产意识。施工人员上岗前进行岗前培训,特殊工种经考试合格,持证上岗。

5.1.2签订安全责任状,落实责任制:一是同施工队伍签订施工安全责任状,明确职责;二是施工队伍同工班签订责任状,作业人员按照各自职责坚守工作岗位。对于不按施工程序、操作规程作业,危及行车安全的人和事,发现一起,处理一起,直至清理出施工现场、下岗待业,决不姑息迁就。

5.1.3对所有施工人员进行安全措施的交底,进行安全教育,使其充分认识施工安全的重要性。施工人员上公路必须穿反光背心,严格按规定的路线和范围活动。若非施工的必要,所有施工人员不得攀登公路,更不得横穿公路或在其上逗留。

5.1.4对挂篮施工人员进行安全技术培训,使其熟悉挂篮操作性能和严格执行施工工艺程序及措施要求。

5.1.5挂篮行走时,主梁后锚只能放松,不能去掉,实行双保险,而且滑梁、主梁及底模悬挂都要采取保险措施。位于同一T构上的2套挂篮的移位必须同步对称进行,位移差不得大于40cm,防止出现较大的不平衡弯矩。

5.1.6悬灌施工过程中,必须安排专人经常检查挂篮锚固螺杆、前后吊带杆等受力杆件的使用情况,挂篮各关键部位设置的保险装置必须加设,不得擅自取消;反复拆装的螺栓要经常上油,螺纹有损伤者必须进行整修或更换。

5.2雨季施工安全措施

5.2.1做好现场排水设施规划,做到现场排水设施畅通,施工道路平整坚实,保证现场畅通无阻。配备必要的防雨、防水排水设施,如遇水害,使工程损失减少至最低程度。

5.2.2现场调度按时收听、记录天气预报,咨询当地气象部门,及时调整施工安排和布置防雨措施,减少降雨对施工的影响。

5.2.3悬臂梁施工,尽量安排在无雨天施工。无法避开的情况下,应加强施工人员安全教育,增加安全防护监督员现场监督。

结语:

为了能安全、快速、经济、保质保量地完成施工任务,对施工工艺的优化就显得越来越重要。本文就如何快速完成空车疏解线湫水河特大桥托架设计方案进行了阐述,为今后类似工程施工积累了经验。

参考文献:

[1]公路桥涵施工技术规范.JTJ041-2000[S].

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关键词:绳锯法;静力切割;既有铁路;桥梁;拆除

中图分类号:U273文献标识码: A

引言

目前,我国既有的铁路混凝土框架桥不能满足使用要求或修建年代久远不堪负重,必须进行拆除改建,这一类型的桥梁工程边界复杂,数量多,拆除的难度非常大,而且关系到铁路行车安全,本文对当前我国既有铁路桥梁的非爆破拆除方法进行全面研究,即绳锯法静力切割技术。

一、绳锯法静力切割技术概述

绳锯切割施工是一种先进的切割分离技术,专门针对混凝土结构的切割拆除。这种混凝土切割工艺过程是将带有金刚石锯齿的钢线由油压马达带动,进行切割时围绕被切割物高速旋转,切割机通过导向轮改变钢线方向,切割混凝土可进行任意厚度、任意方位、任意角度的改变。在复杂、特殊、困难环境下该工艺可切割(如水下、狭窄空间等),且可随意控制切割件大小。绳锯法对需保留部分无振动无损伤,属静力切割,对环境无破坏,操作安全性高,具备技术可靠性和稳定性。绳锯切割法动力强劲,具有过载保护功能,已在技改和加固工程中广为使用,提高了切割能力和劳动生产率。

采用绳割无损性拆除方案对保留结构安全性及保护下部地基具有重要意义,其技术关键在于施工过程中正确实施施工技术工艺和合理地安排施工工序,另一方面在一定的作业层面上,不但其施工效率高,而且操作人员可大大减少,有利于综合经济效益的提高。

二、工程概况

鄞东南沿山干河下穿框架桥中心里程位于北仑线K160+535,框架轴线与铁路法线交角为10°,下穿铁路过水桥采用矩形框架结构,顶进法施工。框架轴向长度为8m,两端各带5m长的U形槽与框架主体同步顶进。框架断面采用5孔11m孔径的分离式框架,结构净高5.7m,顶板、底板、外墙厚90cm,采用C40钢筋混凝土。

施工时拆除铁路K160+552处一孔既有框架过水桥,待拆除既有框架桥净高5.5米,净宽10.5米,底板厚度65厘米,顶板厚度55厘米,边墙厚度90厘米。框架底板下为30厘米厚混凝土垫层。既有框架地基采用砂桩地基加固。框架两侧为浆砌片石桥台,桥台上部为钢筋混凝土盖板。

图1施工前老桥

三、施工方案设计

传统的钢筋混凝土构件的拆除施工通常采用:人工锤凿、机械锤打、风镐、液压破碎锤破碎、爆破等方法。以上方法将投入较大的劳动力及机械设备,施工速度较为缓慢,破碎质量不理想,而且对下部地基产生较大的扰动。

混凝土绳锯静力切割技术特点:低噪音、无污染,机械化程度高,操作人员数量少,无损性,比较适合铁路既有线施工。

(一)、拆除总体思路

总体拆除思路为:先拆框架顶板,再拆东侧边墙;再拆除西侧边墙。

主要施工方法:附属结构及护栏采用人工加机械拆卸;静力切割框架,用吊机预提、吊装下放至线路外实施破碎,切割物就地或转运到指定场所进行破碎。

图2采用D24便梁架空线路

框架拆除采用绳锯法切割,即用绳锯法静力切割技术切割框架截面,然后吊装破碎。在切割、吊装时进行驻站防护和现场“一机一人”防护,为保障既有铁路行车安全,每5分钟与驻站联络员联系,掌握列车通过情况。进行截面的切割,然后进行下吊、破碎,破碎混凝土运至指定地点堆放。全桥拆除施工流程见图3。在整个拆除施工过程中,施工阶段需要重点关注并采取相应安全防护措施的主要包括:预应力解除施工,翼板及护栏拆除施工,箱梁切割施工,其他重、难点工艺施工等。

(二)、拆除顺序的确定

确定合适的拆除顺序,分析待拆除桥梁的结构特点。选择合适的施工机具及拆除方法,根据安全文明环保、费用、拆除顺序、工期及现场实际情况,完成拆除工作。

框架桥拆除主要考虑剩余结构稳定性、分解后铁路线路稳定性。初步设想为先拆框架顶板,再拆东侧边墙;再拆除西侧边墙,最后拆除底板。

框架拆除施工计划作业时间

框架拆除主要施工机械

(三)、安全防护措施

a)切割前扒空框架顶所有道碴,确认旧框架与便梁已经完全分离,切割链条不能与便梁主梁有摩擦,保持有足够的空间。安装切割机械时应保证便梁在动载的作用下,也不会受到影响,作业人员戴好安全帽,穿好黄背心。 要多处派人监护,掌握砼块的稳定情况,砼块掉下时候的附近禁止站人。

b)在既有铁路上空进行拆除时,安全防护人员应分工明确,并由专人指挥。铁路防护人员必须为责任心强、具有安全生产知识、熟知防护方法、身体健康、经过培训考试合格的职工。施工中,应严格按审定的拆除方案作业,随时掌握拆除进度,监督施工人员执行各项安全规定,消除不安全因素,并保持与防护员之间的联系。

c)项目经理为施工负责人,项目经理、施工把关人员、监督员到场方可作业,驻站联络员要时刻与工地防护员联系,应每隔3―5分钟联络一次,及时掌握工程进度和安全情况。如工地出现突发性事故,驻站联络员要及时果断办理区间封锁手续,进行及时封锁。施工负责人接到封锁命令后及时进行封锁防护,坚持“先防护,后处理的原则”,尽快组织抢修,开通线路。

d)工地防护员接到驻站联络员发出的预报、确报后,均应立即登记并通知现场作业人员。同时应加强警戒,注意了望,监视来车与工地情况。无论是开工、收工均应及时告知驻站联络员。

e)在桥面上架设临时安全护栏、安全网等安全防护设施,在桥面严禁无关人员逗留,施工机具使用完后,及时撤离桥面。

(五)、绳锯法静力切割工艺原理

钢筋混凝土切割是对混凝土构件利用绳锯法需要拆除的部位将钢筋混凝土切断,不断重复切割,直至该部位切透为止。与此同时,采用水冷却,既是切割设备降温需要又是降低噪声、防粉尘的有效保证。

表1传统分离拆除法与金刚石绳锯切割拆除法比较

四、桥梁切割施工

切割施工采用了国内最先进的液压金刚石绳锯法静力切割技术进行施工,来确保快速、环保、安全地拆除该既有桥梁工程。切割过程中的噪音和震动小,高速运动的金刚石绳索采用水冷却进行冷却,切割时能够搜集处理出现的液体,无污染。

(一)、切割施工前准备工作

a)根据已确定的切割方式安装绳索,按一定的顺序将金刚石绳索缠绕在主动轮及辅助轮上;b)固定绳锯机辅助脚架及绳锯主脚架用M16化学锚栓固定;c)切割在切割前进行试转和空转金刚石绳锯机,确定水源供应、设备运转正常的情况下,方可进行切割。

(二)、切割施工操作及注意事项

a)在切割前,看是否用损坏和不能使用的情况,应认真检查切割机的各个构件,如若发现,应立即更换;b)不能从锋利的尖棱处开始切割,有困难可以手动使用金刚石串珠绳将棱角削圆或磨圆;c)用膨胀螺栓或粗铁丝与箱梁相联,切割机具就位后,固定,为了避免发生危险,严防机具工作时移位;d)只有在确认金刚石串珠绳能非常顺利和只有在用手将金刚石串珠绳绷紧的活动时,才能启动机器。机器启动时要尽量缓步启动;e)在切割时,必须在切割区域设置防护设施,在与切割片或切割链的一条直线上禁止任何人员站立,防止飞出的混凝土块击伤;f)经常精心检查主动滑轮,是否在一条线上的转动轮和整个切割平面。在长距离切割时,金刚石串珠绳的强度和所出现的微不足道的扭曲和偏差肯定会影响它的效率;g)切割时会产生磨削力,所产生粉尘再与水混合,并会磨损接头,因此它的断裂负荷之前就必须更换接头,并且要适当地控制住接点;h)如果金刚石串珠绳正常拉断,终端部分会受到撞击,这部分绳不可避免地会产生变形,一定要换掉这一部分,因为这一段绳在切割工序中不能正常旋转,并且带来更多的薄弱点还会影响绳的其他部分;i)在切割时,切割人员要密切注意混凝土块的变化情况,一旦发现有异常现象,必须马上停止切割,关闭切割机;j)切割和吊装砼块施工时,必须设以明显标志,应和桥下施工错开作业,桥下应有专人看守,防止坠物伤害;k)为了防止操作人员接近边缘,护栏切割完后,在箱梁顶板边缘50cm处设置通长的防护栏杆;切割时应随时用水将桥面水泥浆清洗干净,防止滑倒。

结束语

总之,通过本工程的实施,表明绳锯法拆除既有桥梁施工作业速度快,切割件切口平直光滑,吊运方便、噪声低、无震动、无粉尘、无废气污染,具备技术稳定性和可靠性。在今后的立交改造施工中,采用绳锯法拆除既有铁路桥梁,具有一定的推广价值。

参考文献

[1] 周水兴.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2001:740-762.

[2] 王旺劝,向睿,周喜龙.反浇筑顺序的节段切割法在旧桥拆除中的应用研究

[3] 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)

篇6

关键词:高速公路 安全 建筑界限

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:

一、工程概况

宁波市东外环-南外环立交位于宁波市鄞州区邱隘镇,外环路的东南转角处,地处同三高速公路及铁路北环线(现状铁路北仑支线)之间,是东外环路与南外环路的交汇点。该立交基本形式为双直连式加双苜蓿叶形匝道的三层全互通式立交,根据总体布置方案,该工程范围WS匝道桥第4联、ES匝道桥第5联、东外环东、西主线桥第6联及SE匝道桥第1联共5处需上跨同三高速公路,对应同三高速桩号为K18+430~K18+580。

同三高速公路是交通部规划的“五纵七横”十二条国道主干线的一部分,是东部沿海地区的南北大通道。该立交跨越处同三高速现状为双向四车道,预留双向六车道,现状路基宽26m,将来拟拓宽至32m,路幅断面组成为:0.75m(土路肩)+2.5m(硬路肩)+3×3.75m(车道)+3m(中间带,0.5m路缘带+2m中央分隔带+0.5m路缘带)+3×3.75m(车道)+2.5m(硬路肩)+0.75m(土路肩),高速公路建筑限界净高为5.0m。

该立交工程跨高速公路桥梁为预应力砼连续箱梁,在高速公路中央分隔带设置桥墩,施工方案采用门洞式支架整体现浇。

二、标准规范符合性设计

宁波市东外环-南外环立交WS匝道桥、ES匝道桥、东外环西主线桥、东外环东主线桥及SE匝道桥共5处在同三高速桩号为K18+430~K18+580范围上跨高速公路,其对应墩号为WS11#~13#墩、ES18#~20#墩、WZ18#~20#墩、EZ18#~20#墩及SE0#~2#墩,其中东外环东西主线桥、ES匝道桥跨同三高速位于直线上,与同三高速交角约60°,WS匝道桥跨同三高速位于R=200m圆曲线,SE匝道桥跨同三高速位于R=450m圆曲线。各桥梁均采用预应力砼连续箱梁,在高速公路中间带设墩,对应墩号为WS12#、ES19#、WZ19#、EZ19#和SE1#,均采用门洞式整体支架现浇施工。

1、公路建筑限界净高

桥梁跨越同三高速范围现状路面标高为4.6~4.9m,其中ES匝道桥梁底最低,其最低梁底标高为11.786m,净高7.026m,其余各桥梁净高分别为7.024m(WS匝道桥)、8.264m(WZ主线桥)、8.818m(EZ主线桥)和8.612m(SE匝道桥),均大于高速公路建筑限界净高5.0m。

2、公路建筑限界净宽

同三高速公路路基宽度32m,单侧宽度16m,扣除土路肩0.75m宽度为15.25m,上述各桥梁中跨径最小为WS匝道桥,跨径为24.754m和25.131m,均大于高速公路建筑限界宽度。

EZ18#墩承台距离高速公路建筑限界外缘最近,为3.73m。

3、高速公路中间带设置的墩台

同三高速公路中间带宽度M1宽3m,左侧路缘带宽度S1宽0.5m,中央分隔带M2宽2m,C为0.25m(高速公路设计速度等于或小于100km/h),中间净宽1.5m。

该立交工程跨同三高速公路桥梁均在中间带设墩,对应墩号为WS12#、ES19#、WZ19#、EZ19#和SE1#,各墩均为桩柱式桥墩,桩柱间设置系梁过渡。其中,尺寸最大为EZ19#墩,桩基为φ180cm钻孔灌注桩,系梁高度1m宽度1.8m,桩顶、系梁顶均与高速公路下缘水平边界线平齐;墩柱为φ150cm圆柱,满足中间净宽1.5m要求。

4、立交桥防撞护栏

立交范围WS匝道桥11#~13#墩、ES匝道桥18#~20#墩、东外环西主线桥WZ18#~20#墩、东外环东主线桥EZ18#~20#墩及SE匝道桥SE0#~2#墩范围设置的防撞护栏按照防撞等级SS级设置,满足桥梁护栏适用条件“车辆驶出桥外有可能造成二次重大事故或二次特大事故” 要求。

5、桥梁护网

立交范围WS匝道桥11#~13#墩、ES匝道桥18#~20#墩、东外环西主线桥WZ18#~20#墩、东外环东主线桥EZ18#~20#墩及SE匝道桥SE0#~2#墩范围防撞护栏上设置桥梁护网,高度1.5m,距桥面高度2.6m,大于1.8m要求。

三、 道路交通安全分析

(一)上跨桥梁对于道路交通安全分析

1、该立交在同三高速桩号为K18+430~K18+580范围共设有5处桥梁上跨高速公路,跨越点距离公路路面最小净高分别为7.026m(ES匝道桥)、8.264m(WZ主线桥)、8.818m(EZ主线桥)和8.612m(SE匝道桥),均满足同三高速公路建筑限界规定。并留有相当余地,可以保证车辆正常通行。

2、该立交上跨同三高速桥梁中跨径最小为WS匝道桥,跨径为24.754m和25.131m,均满足高速公路建筑限界规定,边墩设置满足同三高速公路的视距和对前方公路识别、通视的要求。

3、该立交上跨同三高速桥梁均在同三高速中间带设置桥墩,其中尺寸最大为EZ19#墩,其桩基为φ180cm钻孔灌注桩,系梁高度1m宽度1.8m,桩顶、系梁顶均与高速公路下缘水平边界线平齐;墩柱为φ150cm圆柱,均满足高速公路建筑限界规定,且留有护栏缓冲变形的余宽。中墩与高速公路行车方向平行设置,满足高速公路建筑限界规定

4、该立交上跨同三高速两跨范围桥梁防撞护栏的防撞等级为SS级,为目前高速公路最高防撞等级,可有效防止上跨桥梁车辆驶出桥外有可能造成的同三高速二次重大事故或二次特大事故。

5、该立交上跨同三高速两跨范围在防撞护栏顶部设置桥梁护网,距桥面高度2.6m,满足规范要求,可有效保证同三高速上行驶车辆的安全。且桥梁护网与防撞栏钢筋可靠连接,保证与立交桥梁防雷接地设施有效连接,满足防雷接地要求。

(二)施工方案对于道路交通安全分析

1、中墩钻孔灌注桩、系梁、立柱施工期间需占用高速公路南北两侧超车道,施工期间会对高速公路行车造成一定影响,在公路可接受范围,基本可行。

2、上部结构箱梁施工采用门洞式支架整体现浇施工,立柱基础部分占用超车道和硬路肩,可以保证两个车道通行。贝雷梁下防水防落物设施下缘与高速公路路面净高大于5m,可以保证高速公路通行车辆净空要求。在公路可接受范围,基本可行。

3、贝雷梁支架吊装时会部分、短时间阻断交通,在公路可接受范围。

4、施工期间会影响公路通行,应按照道路施工安全设施设置示例要求设置施工标志、临时防撞设施、交通安全标志等安全设施。在施工期间,应设置预告标志。

5、各项施工应急预案处置基本可行。

四、小结

1、该立交在同三高速桩号为K18+430~K18+580范围共设有5处桥梁上跨高速公路,其对应墩号为WS11#~13#墩、ES18#~20#墩、WZ18#~20#墩、EZ18#~20#墩及SE0#~2#墩,均满足同三高速公路建筑限界规定,并留有相当余地,可以保证车辆正常通行。

2、该立交上跨同三高速桥梁跨径设置均满足高速公路建筑限界规定,在同三高速中间带设置的中墩尺寸满足高速公路建筑限界规定,且留有护栏缓冲变形的余宽。中、边墩及跨径满足同三高速公路的视距和对前方公路识别、通视的要求。

篇7

【关键词】 盾构法 地铁施工 问题探讨

1 地铁施工中盾构技术

所谓“盾构”,是指配有护罩的一种专门用于隧道开挖的专用设备,工作原理是在盾构后面带有衬砌,利用它当做支撑点支撑整套设备前进,然后利用刀盘来将岩土切割,并将切割后的岩土碎屑排除,同时将衬砌拼装。所谓“盾构技术”是指用盾构设备的盾壳来支撑和保护隧洞,以防出现水侵和坍塌现象,将隧洞中的岩土切削,将管片安装后进行灌浆,保障隧洞洞身的质量。盾构法施工最早出现在欧洲,随后在美洲和日本发展较快,迄今为止已在世界各地得到广泛应用。

2 地铁施工技术发展概况

我国的地铁隧道施工中采用的方法主要有矿山法、盖挖法、明挖法、暗挖法、盾构法进行施工。

(1)矿山法施工的优点是施工场地要求占用小,但是当地下出现有水的情况是无法正常进行作业,必须在作业过程中将地下水排除;在开挖和支护施工中必须人工操作,作业效率低,安全性差;此方法对于地表沉降问题难以得到有效解决,因此对于地下管道和地上建筑物会造成一定程度的破坏。

(2)盖挖法施工过程中优点是施工占用场地也较小,对地面建筑

物影响较小,施工作业也较安全,但是施工工序十分复杂,施工条件较差,且存在交叉作业现场。

(3)明挖法施工占用场地较大,在一些交通比较拥挤的地方难以施工,环境污染严重。

(4)暗挖法施工优点是对于地面的情况干扰较小且比较经济,但是施工作业效率低,风险大,劳动强度高。

(5)盾构法施工基本集合了前几种方法的优点,地层适应性强,可以在地下有水情况进行作业,对环境污染较小,全机械化施工,作业效率高,且对地表沉降能够合理控制因此对地面建筑影响较小。

3 地铁施工中盾构法地铁应用技术参数

4 地铁隧道断面及有限元网格

4.1 有限无网络

根据武汉市地铁办提供的资料,地铁隧道直径6m在一般地段埋深7m。

有限元网格见图一,其尺寸为水平方向×垂直方向=50m×40m,有8306个节点,8148个单元。计算中假定地层分界线均为水平方向。

4.2 施工模拟

盾构法施工的特点是在一个圆筒形移动式金属支撑的掩护下开挖地层及安装衬砌。鉴于目前仅是意向性地提出采用盾构法施工,其细节尚待落实,还无具体的施工方案和支护形式。为了进行数值模拟,在计算中采取下述假定:两个隧道同时开挖,并为了近似考虑“地层损失”和衬砌环与围岩之间发生接触及密贴要有一个时间过程,认为洞室开挖后荷载立即释放70%(即变形释放),而后加上衬砌环(假定为由厚度25cm的混凝土砌块组成),余下的30%开挖荷载再释放掉(由围岩和衬砌环共同承受)。

4.3 实现盾构端头井加固工艺

首先针对该市铁路进行加固,在铁路的路基进行加固时采用了预应力锚索对拉的方法,锚墩作为桩板墙。锚墩桩作为挖孔其中桩长为8m,用到的是1.0m×1.5m的钢筋混凝土板,将钢筋混凝土板沿铁路的路基的两侧按照对称分布原则进行布置,保证纵向的间距约为3m左右。锚墩桩与锚墩桩之间采用0.2m厚的钢筋混凝土板进行连接。采用预应力锚索将铁路两侧的锚墩桩进行对拉,其中锚索就是1×7的钢绞线,并且在竖向上已设置3道,采用预应力锚索桩进行板墙加固,如图2(a)(b)所示。

采用预应力锚索桩进行板墙加固的施工顺序为:一是进行挖孔桩。采用人工操作进行挖孔,采用厚15cm的混凝土进行护壁,在护壁时保证高出地面约30cm,目的是不让其他的杂物落到井内,保证安全。在人工挖孔后的井口周围需要设置一个护栏,在护栏上挂安全网,并且在护栏的上面需要标上安全警示标志,在不开挖的时候将其盖上保护起来。在地下水位以下的地方每节护壁长约0.5m,水位以上时每节护壁长约1.0m,并且在两节护壁之间的位置处需要设置直径16mm、拉筋长40cm的钢筋拉杆,环向间距约为30cm左右,采用3mm厚的组合钢材料的模版来作为护壁的模版,并且用10cm×10cm的方型木块来对撑住。当人工挖孔出现水量较大的情况时,需用1.5kW的潜水泵抽水使水位降到一定位置然后进行施工。将板桩的钢筋笼进行集中加工,在下笼时需采用履带吊进行吊装,当放置到设计的高度时,然后用槽钢扁担放置到护壁上面来进行控制其标高。采用C20商品混凝土来作为桩身使用的混凝土。在井口位置处设料斗,然后在其下面悬挂串筒,保证串筒底与孔底的距离不大于1.0m,用汽车泵输送混凝土,混凝土用汽车泵水平输送,采用插入式振动棒进行振捣。

4.4 穿越平南铁路方案

如图3所示,在DK23+107-DK22+683段,该市铁路和盾构隧道大致平行,从DK23+107段隧道左转曲线与铁路交叉,隧道穿过铁路后向右拐弯下穿铁路,到DK23+670时穿出铁路。盾构机在下穿铁路时,存在砾砂层,由于理深较浅且,距离较近,此时盾构掘进需采取加固措施,采用超前钻进打眼注浆。确定出注浆的范围在隧道外侧的3m内。

4.5 地铁施工中盾构机掘进措施

(1)调整盾构机,当地质地段相类似时,需进行模拟掘进工作,在盾构机靠近铁路前,需将盾构机掘进参数和状态调整好。

(2)在工作时需保证盾构机运转良好,尽量减少或避免盾构机发生故障的次数,以免造成时间拖延,降低工作效率。在施工过程中采用土压平衡施工方法保障沉降量较小。

(3)选择了加泥土压平衡盾构机,跟好地保证了施工安全和进度。通过改良地层减小地表沉降。

(4)采取错缝拼装进行隧道衬砌,目的是可以发挥管片环间螺栓的纵向加强作用,从而加强了管片间接头处的薄弱部位,使得管片环整体刚度有所增加,从根本上控制了砂层地段管片的结构变形、结构受力和防水方面的问题,使得地铁施工过程中出现的大变形和渗漏问题得到有效地解决和控制。

(5)根据施工环境和地层情况,选用泌水性小、和易性好、具有一定强度的浆液,及时填充地层和隧道间的空隙,通过适当加大浆液的注入量来保护周围环境和建筑物。同步注浆不足时采用二次注浆。采用双液注浆(水泥+水玻璃浆液)可以减少地面变形和地基不均匀沉降量。注意注浆量和注浆压力,防止地基隆起现象发生。

(6)实测反馈盾构施工过程中的地面变形情况,采取优化调整参数,检验参数是否合理。平南铁路和砂层地层时,推进速度不宜过快,减小超挖量,缩短注浆时间,保持稳定。

(7)咨询铁路主管部门,信号线及铁路允许变形指标,保证安全和通信正常,将施工前的地层沉降预测量与设定的沉降控制指标和预警值对比,出现问题时,及时报报警。必须加强监控量测工作及信息反馈工作,及时采取注浆措施来调整沉降曲线。

5 结语

总之,随着技术的进步,掘进机开始出现并且体现了自身的许多优点,具有掘进安全、经济效益显著、隧洞洞壁质量高、掘进速度快等。近年来,掘进机施工工艺已取得较大进步,采用了技术含量较高的盾构技术,能够实现全断面掘进,然后进行放置管道,盾构技术的出现使得施工效率更高,月进尺能够达几百甚至千米,而且盾构技术的适用范围较广,对于岩石较硬和软土等复杂的地质条件均能使用,尤其是针对地下水力压力大的工况下,更能显示出其优点,弥补了其他方法的不足。随着经济社会发展,我国的城市建设日程逐渐加快,地铁需要逐渐增加,盾构技术的应用更加广泛。

参考文献

[1]机械电子工业部第三勘察研究院.武汉市同益大厦工程地质勘查报告书[R].1992.

[2]王文军.盾构法隧道施工穿越淤泥质软土地层控制沉降技术探讨[J].价值工程,2010年25期.

篇8

摘要:本文主要对跨营业线公跨铁立交桥接长施工和深基坑防护设计检算进行介绍。

1 工程概况

本公跨铁立交桥横跨京九铁路,为既有公跨铁立交桥接长,位于昌九高速公路九江市共青城开发区出口处附近,是该开发区对外联络的交通要道。

原桥分为左幅桥和右幅桥,左右幅桥并行,均为20m+30m+20m、桩柱结构,桥面宽均为15m(外侧为2.5m宽人行道和防护栏杆,中间为12m单向3车道,内侧为防撞墙),台后道路填土高度5.6m,道路为12m宽(3车道) 水泥混凝土路面,人行道宽2.5m,中央隔离带宽1.5m,如图1。

图1 既有公跨铁桥台与道路衔接平面图

新建铁路位于京九线下行线左侧,需要拆除既有桥靠近线路一跨(20m),新建接长3跨56m长(13m+20m+20m)桥面,桥面结构形式与既有桥一致。如图2(0#台、1~2#墩为新建接长桥,3#为既有桥墩)。

图2 既有公跨铁桥接长立面图

拆除原桥一跨工程量:T型梁12根、横向连系梁44根、桥台、桩柱、台桩基、路面设施、防撞墙等。

本工程涉及临近营业线施工、城市道路封闭防护、深基坑开挖及支护,在施工过程中安全防护工作十分重要。

2 施工方案

考虑本桥是当地交通要道,道路无法进行全封闭,只能进行半幅路面封闭施工。且本桥为既有跨京九铁路桥拆除,临近营业线,施工防护工作十分重要。拟定施工方案为:施工准备工作,包括与铁路部门签订施工安全协议、与道路交通部门签订道路封闭施工协议封闭右幅道路,左幅道路由单行道改为临时双行道,中间设临时隔离墩(反光锥) 探明桥上桥下各类管线桥面封闭防护,临近营业线3#墩防护排架搭设施工防护桩,同时进行既有一跨拆除分层开挖深基坑,并对基坑进行监测右幅新桥施工开通右幅路,改为临时双行道,封闭左幅路基坑开挖,同时拆除防护桩新桥左幅施工开通左幅路,右幅路由双行道改为单行道。

2.1 施工准备

租用民房作为施工队伍驻地;施工便道修至既有桥桥下;设75kVA变压器一座,架设施工用电至桥头;附近没有自然水源,施工用水采用当地生活用水,并设置水箱和水泵;水泥、砂、碎石、钢筋等施工材料由材料厂统一供应,混凝土由混凝土搅拌站统一供应;设置钢筋加工棚和预应力梁片预制场地;与铁路部门签订施工安全协议、与当地交通部门签订道路封闭施工协议。

2.2 封闭右幅道路,在封闭位置放置防撞墩,并设置交通部门统一要求的封闭告示牌;按照交通部门的要求,在左幅路中间放置隔离墩(反光锥),将单行道该为双行道。派专人值班巡查。

2.3 在施工施之前,挖探坑探明桥上、桥下、桥头锥体周围、路面、隔离带等位置是否存在光缆、电缆以及走向,对影响施工的位置及时与有关部门进行联系,予以改移或架空。

2.4 对桥面及3#墩进行安全防护,桥面采用钢管防护,防护高度2.5m,对右幅路面、桥面进行全封闭;3#墩采用钢管搭设栅栏隔离墙、挂密目网进行封闭式防护。沿桥横断面左右延伸10m,共长50m,高度9m,封闭至既有桥梁底,采用全封闭式隔离。

3#墩营业线防护具体采用形式为双排钢管脚手架挂密目网:钢管采用外径Ф48mm,壁厚3.5mm钢管;内立杆距既有墩20cm,立杆的纵向间距1.8m,横向间距为1.05m,步距为1.8m;脚手架搭设高度约9m,从既有3#墩底部一直防护至墩顶部,脚手架长度50m(既有桥宽30m,再向大小里程方向各延伸10m);每10m从脚手架中部设斜撑一道,两端及侧面每10m设一道剪刀撑,由底至顶连续设置;正面及背面设连续式剪刀撑,剪刀撑宽度6m,与立杆角度45度;脚手架必须设置纵、横向扫地杆;在脚手架靠近共青城一侧(即正面)挂密目网防护;脚手架底部做2.5m高竹跳板防护,以防止大块石滚落,破坏防护网,侵入营业线。

2.5 深基坑开挖前,在中央隔离带的位置设置防护桩,采用人工挖孔桩,桩径1.2m,桩间净距0.8m,挖孔桩桩长18m,基坑开挖深度9m,锚固长度9m。现场放样时防护桩设置位置不得影响日后桥台施工;钢筋采用28根Φ25mm螺纹钢作主筋,箍筋采用φ10mm圆钢,间距13cm,并设2m一道加强筋,设四个耳环,防护桩共设置9根。

挖孔作业采取分节护壁,每节高度1m,厚度15cm,采用C30混凝土,做好通风排水。

2.6 采用小型破碎机破除原有防撞墙和桥面混凝土,采用风镐拆除人行道、栏杆。横向连系梁破除前,在两连系梁之间采用横向和竖向双钢管(钢管与钢管采用扣件连接)对T梁进行固定,防止连系梁破除后梁片倾倒,连系梁钢筋采用氧乙炔气割,如图3。

图3既有梁片加固示意图

既有公跨铁20m一跨T梁单片重24t,采用1台80t、1台50t和1台30t汽车吊将梁片吊至桥下,用大型破碎机就地破除。既有桥台、承台也采用破碎机破除,桥台桩机破碎至新建铁路基底处理标高即可。

2.7 深基坑开挖时,挖土方应从上而下分层挖掘,层高不宜超过1.5m,严禁采用掏挖的操作方法,防护桩1m位置的土方由人工开挖。土方全部由自卸汽车通过桥下便道运至选定的弃土场。开挖的基坑四周挖好排水沟,设置集水井,安装水泵。

2.8 基坑侧壁位移监测:挖孔桩灌注时在每根桩顶预埋1根长1m的螺纹16mm钢筋,钢筋顶部锯出十字,作为监测点,基坑开挖前、开挖至2m、4m、6m、8m、9m时分别测量监测点位移,基坑开挖完成后每2小时检测一次,并绘制点位位移检测图,发现位移较大时,应立即停止施工,采取加固措施,稳固边坡。

2.9 接长新桥桩基采用冲击钻钻孔施工,系梁、桥台模板采用宽1.22m*长2.44m*厚0.015m竹胶板,墩柱模板和梁片模板采用定型钢模。

2.10 左幅桥施工时与右幅桥基本相同,在开挖基坑土方时,开挖至一定标高时要及时破除防护桩。施工完毕后,及时恢复道路,将工程交于地方交通部门管理。

3防护桩结构设计和检算

3.1相关参数

基坑深度9m,防护桩采用人工挖孔桩,拟定桩径1.2m,桩长18m,嵌固深度9m,桩间距2m,采用C30混凝土,查《建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)》,基坑等级:一级,基坑侧壁安全等级及重要性系数γ0取1.1。采用m法计算,查《建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)》,地基土水平抗力系数的比例系数m值至上而下分别取为8、26、30、50MN/m4,采用弹性法土压力模型。

地质岩层参数详见图4 。

图4计算简图

3.2路面荷载

半幅路面宽12m,3车道,水泥混凝土路面。查《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》,本工程采用车辆荷载计算,荷载距基坑1.5m,车辆重量标准值550kN,车辆外型尺寸:15m长×2.5m宽,车辆横向间距0.6m,考虑汽车动载冲击力,取冲击系数0.3,则基坑顶均布荷载q=1.3×(550)/(15×3.1)=15.376kPa,作用宽度12m。

3.3 桩基截面参数:混凝土保护层厚度30mm,纵筋采用螺纹钢,螺旋箍筋采用圆钢,桩身均匀配筋,弯矩折减系数0.85,剪力折减系数1.00,荷载分项系数1.25。

3.4将数据录入“理正深基坑支护结构设计软件”,得到计算检算数据,最大位移46.56mm

图5 内力包络图

桩身采用28根φ25mm螺纹钢,均匀布置,箍筋采用φ10mm光圆钢筋,间距130mm,加强筋采用φ14mm螺纹钢,间距2000mm。

程序检算整体稳定安全系数 Ks = 3.287>1.4,抗倾覆安全系数Ks = 1.904 > 1.2,抗隆起验算采用Prandtl(普朗德尔)公式,Ks = 23.659>1.4, 均满足要求。

4结束语

篇9

关键词:高速铁路;防电防护棚;现浇支架;合建;设计施工

1工程简介

1.1工程概况

厦门海沧隧道本岛端接线工程主线桥第四联箱梁跨越鹰厦铁路(电气化铁路)及粮食专用线。该联箱梁为(45+42)m预应力连续梁,梁高2.4m,梁宽:左幅25.627m~25.582m,右幅23.232m~25.517m。

1.2线路关系

交叉点位于铁路路基段,铁路桩号为K686+393,交角为98度,平面交叉范围达52米。该处鹰厦铁路为双线,中心线间距5.0m,粮食专用铁路为单线,与邻近的鹰厦铁路线中心距为15m。9#墩距鹰厦铁路上行线中心线最小距离为11.2m,10#墩距粮食专用线中心线最小距离为11.4m。箱梁底距接触网垂直最小净距为3.6m。

2棚架的基本功能

上跨铁路箱梁施工需设置防电防护棚,防电防护棚与箱梁现浇支架合建,合建棚架基本功能如下:(1)鹰厦铁路(电气化)及粮食专用线可正常通行;(2)棚架能足以承受施工期间所有荷载;(3)铁路的接触网为2.75万伏,棚架耐压等级不低于3.5万伏;(4)棚架沿四周增设防护栏,以防物体滑落至铁路路基上,影响行车安全;(5)具备抵抗桥面落物冲击的能力;(6)考虑防水功能,以防止雨水或养护水流向接触网形成导电水柱体。

3棚架设计

3.1棚架的结构形式

棚架长40m,宽60m,从桥面边缘向两侧各伸出2.0m~5.4m(棚架与箱梁斜交,交角约为8度)。棚架主要承重结构选择跨越能力较强的钢管桩贝雷梁支架系统。该支架共两孔,其中首孔跨径为21m,跨越鹰厦铁路,次孔跨径为18m,跨越粮食专用线。对该常规贝雷梁支架进行改进,使其满足快速化施工需求,且具备防水、防电、防坠物的功能。⑴支架临时墩基础形式有承台顶面钢垫梁、扩大基础和打入桩基础等。中间临时墩位于铁路排水沟内,考虑列车通过时空气动力作用的影响,采用打入桩基础。⑵棚架共有3个临时墩,均为钢管立柱组,立柱均采用φ630×10mm钢管,长9.5~15.5m。临时墩设置有效的接地装置,保证接地电阻小于10Ω。靠近铁路电缆侧桩顶3m范围均涂刷防电涂层。⑶桥墩旁临时墩顶直接布置横向分配梁;中间临时墩顶布置纵向及横向两层分配梁。纵、横向分配梁分别采用3HN500、2HN500型钢组。横向分配梁设置2%坡度。钢管立柱、横向分配梁及纵向分配梁之间均采用焊缝连接,焊高6mm,焊缝长度单边不少于10cm。⑷贝雷梁首孔跨度21m,采用单层加强型;次孔跨度18m,采用单层非加强型。贝雷梁间距除翼缘板范围为90cm,其它均为45cm,贝雷梁横向用竖向花窗和横穿槽钢连接成整体。⑸为防止高处坠物击穿棚架后,损伤铁路高压接触网或通行车辆,故设置抗击穿结构层,其由I12.6、3mm厚钢板和3cm厚木板构成。⑹首孔贝雷梁下设12mm绝缘橡胶板,耐压等级为35kv。绝缘橡胶板采用特制螺栓固定在贝雷梁下弦杆底面,拼缝处采用设置绑板的方式处理,确保安装平顺严密。⑺棚架横桥向两外侧需同步安装邻边栏杆,悬挂安全网,栏杆高度不小于1.5m。⑻棚架抗击穿层铺设坡度与箱梁一致。在横向较低边设置挡水板,雨水或多余养护用水通过横纵坡汇集,在低处利用PVC管引至排水沟或铁路范围之外。

3.2棚架的结构计算

⑴计算荷载。棚架结构计算考虑荷载包括:棚架结构自重、混凝土箱梁自重、模板荷载、施工荷载、常规风荷载、列车通过形成的瞬态风荷载等。⑵建模说明。利用SAP2000按棚架实际结构模拟为空间框架结构,约束条件按铰接考虑,钢管桩与连接系之间按刚接考虑。⑶计算结果。根据施工程序及其特点,共分为三个计算工况。其中工况1为贝雷梁安装到位;工况2为箱梁模板安装到位;工况3为混凝土浇筑完成。针对各工况分别验证棚架的整体及局部稳定性,均满足要求;针对工况3进行结构计算,其中加强型贝雷梁Mmax=738.7kN.m<[M]=1687.5kN.m,Qmax=177.0kN<[Q]=245.2kN;非加强型贝雷梁Mmax=575.0kN.m<[M]=788.2kN.m,Qmax=150.0kN<[Q]=245.2kN。各构件均能满足受力要求,且有足够安全储备。

4棚架施工

⑴在扩大基础四周设置排水坡,并用砂浆抹面,确保地基基础不受雨水浸泡。⑵钢管桩仅部分截面位于承台上,需在钢管桩底部安设垫梁,垫梁通过埋置于承台的锚筋固定。考虑受力均匀,垫梁底铺设一层砂浆,垫梁采用4HN500型钢组。⑶对每个基础预埋件进行标高测量,再根据立柱的设计顶标高计算出钢管桩的长度。在后场内设置加工平台,在平台上根据立柱组的尺寸放样,完成钢管桩立柱与连接系的组焊,管桩组分节段预制,吊装后通过法兰螺栓连接。⑷分配梁在场内分段加工,现场吊装后,进行对接焊,并对左右幅对应横向分配梁临时对接,确保对接处顶面过渡圆顺,以作为贝雷梁拆装时横移的轨道。⑸贝雷梁组在后场拼装(含防电板),运至现场后,采用80t履带吊机站位于侧面专用平台吊装,并通过滑车横向滑移就位。贝雷梁两端设支档结构,确保贝雷梁端头在横移过程中不发生纵向偏移。

5技术要点

⑴跨越运营中的既有高速电气化铁路,棚架施工大部分工序需要申请“封锁点”,在点内施工,故要对棚架施工进行充分的考虑,使其每一个“封锁点”结束后,都能处于一个安全的状态。例如:棚架钢管立柱的防电处理,贝雷梁现场吊装前防电板安装到位等。⑵为满足现场施工时间短、安全要求极高的特点,结合吊装能力,设计阶段将棚架的各种构件进行编组,使大量工作在后场完成,现场逐组安装。⑶将防电板利用特制的聚乙烯螺栓紧固在贝雷梁的下缘,防电板要安装平顺、严密,贝雷梁组间缝隙通过绑板封堵。聚乙烯螺栓要具有足够的强度,可抵抗列车通过时瞬态风载。为保障防电板的安装质量,取消贝雷梁下平联,改用横穿槽钢取代,横穿槽钢型号及数量需计算确定。⑷棚架的抗击穿结构层安装时,按照箱梁底板坡度铺设,且有足够平整度、光度,板缝用玻璃胶封堵,使其作为箱梁底模和防雨顶棚。

6结束语

厦门海沧隧道本岛端接线工程第四联箱梁跨越既有高速电气化铁路,采用了防电防护棚与箱梁现浇支架合建的施工方案,即对常规贝雷梁支架进行适当的调整和增加部分构件,使其具备防电防护棚的功能,安全高效地完成了施工任务,且省去了防电防护棚主体结构搭设工序,减少了投入,节约了工期。该棚架合建施工技术为跨越既有线的现浇施工提供了新思路。

参考文献

[1]周水兴.《路桥施工计算手册》.人民交通出版社.

[2]黄绍金,刘陌生.《装配式公路钢桥多用途使用手册》.人民交通出版社.

[3]GB50017-2003,《钢结构设计规范》.中华人民共和国国家标准.[4]铁运〔2012〕280号《铁路营业线施工安全管理办法》.

篇10

1研究意义

根据《中华人民共和国公路法》《中华人民共和国路政管理规定》及《公路安全保护条例》,架空输电线路跨越高速公路施工应事先向交通主管部门或者其设置的公路管理机构提交以下资料:规划部门的审批意见;土地管理部门的用地审批意见;经过审批的施工图设计文件;经过审批的施工方案(应包含处置施工险情和意外事故的应急方案等);保障公路、公路附属设施质量和安全的技术评价报告[1]。其中,技术评价报告应由申请进行涉路施工活动的建设单位委托具有相应工程咨询资质的单位出具。目前,虽然《公路安全保护条例》等法律法规要求提交保障公路、公路附属设施质量和安全的技术评价报告,但是相关的实施细则和配套措施却尚未出台,导致跨越式涉路工程技术评价缺乏统一的技术标准,各咨询单位提交的评价报告在评价内容、深度、方法等方面参差不齐。为助力架空输电线路跨越高速公路施工活动能够长期规范化开展,本文就其施工方案安全评价要点进行了研究。

2确定评价项目范围

为保证公路管理机构的正常工作以及提高行政许可审批的效率,应明确需要进行安全评价的涉路工程标准。但是目前,我国尚无相关标准。交通部公路科学研究院姜明研究员认为,10kV以上输电线路跨越公路的涉路施工活动属于重要涉路行为,需要进行安全评价[2]。美国联邦公路局的《公路/公用设施指南》规定仅允许110kV以上的高压输电线路跨越高速公路,我国根据社会和经济发展的需要,将标准降低至35kV以上的输电线路[3]。因此,根据姜明研究员的研究成果以及结合我国国情,架空输电线路跨越高速公路时,都应进行安全评价。

3架空输电线路跨越高速公路施工方案研究

架空输电线路是指由杆塔、基础、导线、拉线及接地装置等构成的线路装置。在进行输电线路架设时,常常出现需要跨越高速公路的情况。为保证施工有效进行以及高速公路行车安全、公路及其附属设施完好无损,国内许多学者对如何编写架空输电线路跨越高速公路的施工方案进行了研究。施工方案是施工单位为加快施工进度、缩短施工周期、确保安全,在工程实施阶段编制的具体指导施工的技术文件。施工方案的主要内容有工程概况、施工安排、施工进度计划、施工准备及资源配置计划、施工方法及工艺要求等。钟映红[4]系统地总结了架空输电线路跨越高速公路施工方案的编制原则、依据及具体内容。施工方法及工艺作为施工方案的重点内容,许多学者对此进行了研究,研究的重点集中于跨越架线的实施、相关安全技术措施的落实。本文结合架空输电线路跨越高速公路施工方案的主要编制内容,以公路管理者的视角,从安全角度对施工方案进行安全评价。

4施工方案安全评价要点

如果架空输电线路设置不合理,一方面会对公路行车视距、垂直净空、路侧净区等造成影响,进而对公路交通安全构成一定威胁,另一方面则会妨碍公路的改扩建,从而限制交通发展;如果施工所用物料、机具等未按有关规定存放于安全地点,则会成为路侧障碍物,由此可能引发交通事故;当占用公路进行施工时,若施工区域交通组织不符合有关规定,则会影响公路运营安全。因此,本文从架空输电线路设置的合法性以及施工要求(施工管理、施工作业)两方面进行跨越式涉路工程施工安全评价。

4.1设置合法性检查

4.1.1线形要求

《公路工程技术标准》(JTGB01—2014)和《公路路线设计规范》(JTGD20—2006)均对架空输电线路与公路相交的角度进行了规定,《公路路线设计规范》(JTGD20—2006)规定更为严格,具体如下:“公路与架空送电线路相交,以垂直交叉为宜。必须斜交时,其交叉的锐角应不小于70°;受地形条件或其他特殊情况限制时,应不小于60°。”

4.1.2最小安全距离要求

4.1.2.1最小垂直距离

《公路工程技术标准》(JTGB01—2014)和《公路路线设计规范》(JTGD20—2006)规定高速公路5m净高的范围内不得有任何障碍物侵入;其上缘边界线视路段是否设置超高进行确定,当设置超高时,上缘边界线应与超高横坡平行,不设超高的路段,上缘边界线应为水平线。同时《公路路线设计规范》(JTGD20—2006)还规定了不同标称电压下架空输电线路导线与公路交叉处距路面的最小垂直距离要求及其确定方法。因此,进行评价时,一方面应核实架空输电线路是否侵入公路建筑限界,另一方面应对高速公路交叉处距路面的最小垂直距离进行检查。此外,可结合《涉路工程安全评价规范》(DB34/T790—2008),对架空线路与公路行道树、公路附属设施的垂直距离进行核查。

4.1.2.2最小水平距离

架空输电线路的杆塔与高速公路的水平距离应满足安全要求,《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545—2010)和《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB50061—2010)对此进行了规定,如表1所示。此外,《涉路工程安全评价规范》(DB34/T790—2008)规定杆塔基础距离路肩边缘应大于1倍杆塔高度。评价时,应结合实际情况合理选择。

4.1.3支撑和附属设施要求

架空输电线路的杆塔应按照规范要求进行固定,并设置“高压危险、禁止攀登”的安全警示标志。若杆塔采用拉线进行固定,根据《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》(DL/T5220—2005),当拉线跨越道路时,对路边缘的垂直距离不应小于6m。

4.1.4跨越位置要求

《公路路线设计规范》(JTGD20—2006)规定公路从架空输电线路下穿过时,应从导线最大弧垂与杆塔间通过,因为可以减少线路污秽物对公路本身和交通产生的不利影响。

4.2施工管理评价

4.2.1人员职责评价

重点评价安全生产管理人员的职责是否明确,是否满足施工安全生产需求。如:是否组织或参与拟定安全生产规章制度、操作规程和生产安全事故应急救援预案,是否组织或参与安全生产教育培训,是否及时排查生产安全事故隐患,是否制止和纠正违章指挥、强令冒险作业等。此外,应明确一线施工人员履行接受安全教育培训和技术交底、正确佩戴和使用劳动防护用品、遵守安全生产规章制度和操作规程等的义务。

4.2.2进度计划评价

对施工进度的合理性进行评价,在保证安全的前提下,尽量缩短施工工期,降低跨越施工对高速公路运营安全等的影响。

4.2.3物资检查及存放评价

是否派专人对跨越施工使用的机具及材料进行检查,如跨越架所用钢管的厚度、牵引绳的安全系数、地锚的容许抗拔力等应满足要求。提前进场的物料和机具是否存放在公路用地红线外或路侧净区外的安全地点,如果需要在公路边设置料场、工棚等设施时,是否按照接入式涉路工程的有关要求进行设计。此外,施工机具应设置闪光警示灯。

4.2.4危险源辨识与应急救援措施

架空输电线路跨越高速公路施工常见的事故有:跨越架坍塌、触电、高处坠落、机械伤害、车辆伤害等,我们在评价时可以从是否辨识了引起以上事故的危险源以及针对这些危险源是否进行了评估[5]、是否制定了针对以上事故的应急救援措施及其是否全面进行考虑。应急救援措施应该指定救援人员、救援路线、有关协作单位(如医院、路政、高速交警)等。

4.3施工作业评价

架空输电线路跨越高速公路属于重要跨越,施工人员应熟练掌握跨越施工方法及安全技术措施,经培训和技术交底后方可从事跨越施工。采用钢管跨越架进行跨越施工时,其作业工序为:跨越架搭设封顶网架设跨越施工拆除其他要求,本节针对以上工序的主要安全措施进行评价。

4.3.1跨越架搭设

4.3.1.1技术措施

根据《电力建设安全工作规程第2部分:电力线路》(DL5009.2—2013)跨越架中心线应在线路中心线上,架顶宽度应考虑施工期间牵引绳或导地线风偏后超出新建线路两边线各2.0m,架顶两侧外伸羊角宽度应超出新建线路两边线各2m,架面距高速公路路基防护栏的最小水平距离为2.5m,封顶杆距高速公路路面的最小垂直距离为8m;此标准也对跨越架钢管外径、立杆间距、横杆间距、立杆与大横杆的搭接长度、拉线的挂点或支杆或剪刀撑的绑扎点位置及与地面的夹角等作出了规定。

4.3.1.2施工管理措施

搭设跨越架时,是否设置专人监护;跨越架是否设置了防倾覆措施和警示标志,是否对跨越架所在场地的岩土体进行了勘察;跨越架是否经使用单位验收合格后才使用,跨越架架体强度应能在发生跑线或断线事故时承受冲击荷载;强风、暴雨后是否对跨越架进行了检查。

4.3.2封顶网架设

封顶网宽度是否满足导线风偏后的保护范围,规格是否满足安全要求;施工前,是否对其进行检查;展放过程中,是否设置专人监护其与高速公路的垂直距离;封顶网的固定是否牢靠。

4.3.3跨越施工

是否在杆塔、跨越架、被跨越的路口等处设置监护人,监护人应及时汇报跨越架上方绳线通过情况;导线、地线通过跨越架时,是否采用绝缘绳进行牵引;牵引过程中,跨越架上不得有人;导线、地线升空作业必须采用压线装置,严禁直接用人力压线等。

4.3.4拆除

是否制定跨越架拆除安全保障方案。如:拆除跨越架时,应设置专人进行监护;钢管应自上而下逐根传递,拆下的材料应有专人传递,不得抛掷,不得上下同时拆除或将跨越架整体推倒;应采取措施保证跨越架不向高速公路倾倒。

4.3.5其他要求

为保证架空输电线路跨越高速公路施工安全,施工人员必须在安全监督人员以及技术指导人员同时在场的情况下才能进行作业。此外,施工交通组织应尽量减少对交通安全的影响。可根据《涉路工程安全评价规范》(DB34/T790—2008)给出的利用路肩施工、利用中央分隔带或在分隔线附近施工、半幅路面封闭施工、移动施工、因施工需要封闭道路施工等情况的交通组织设计进行评价,重点考虑交通标志、交通锥、警示灯等设置是否合理以及是否对其进行维护等。

5结语

本文通过对跨越式涉路工程进行全面分析,依据现行法律、法规、国家及行业标准规范等,结合自身工作实际,提出了施工方案安全评价的要点,具体如下:a)施工方案安全评价内容主要分为架空输电线路设置合法性及施工要求两方面。b)进行架空输电线路设置合法性评价时,主要从线形、最小安全距离、支撑及附属设施、跨越位置这4方面进行考虑。c)施工要求评价从施工管理、施工作业两方面进行,施工管理考虑了人员职责、进度计划、物资检查与存放、危险源辨识与应急救援措施的安全要求,施工作业则从跨越架搭设、封顶网架设、跨越施工、拆除、其他要求入手进行评价。

作者:刘佳 王国忠 单位:山西省交通科学研究院

参考文献:

[1]岳向武,么东.高速公路涉路施工活动应对策略研究[J].公路交通科技(应用技术版),2013(3):318-320.

[2]姜明.论重要涉路行为行政许可技术安全评价的实施办法[J].公路交通科技(应用技术版),2008(5):25-27.

[3]徐欣,彭道月,李伟.跨越式涉路工程安全评价技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2008(5):32-35,50.