铁路既有线下扣轨架空开挖施工涵洞施工方案

1XX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。3、现行《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002、《铁路混凝土与砌体施工规范》TB10210-2001、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415-2003、《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-99等规范。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）m3600/400涵身(有干扰)M10浆砌片石基础m382.6/67.6M10浆砌片石边墙m352.8/43.2C15砼墙顶及接头墙m34.6/3.8C20钢筋砼盖板m38.7/7.2出入口(有干扰)M10浆砌片石基础m353.8/53.8M10浆砌片石端翼墙m330.6/30.6C15砼帽石m31.4/1.4沉降缝(有干扰)中间填粘土m30.8/0.4填塞M10水泥砂浆m26.4/4.2基础塞木板m236.8/24.6填塞沥青浸制麻筋m21.8/1.2一层沥青浸制麻布两层石棉沥青m217.1/142防水层涂两层热沥青（有干扰）m232.7/26.7防护工程土方（包括填挖）m3214碎石垫层m38.6M5浆砌片石/C25防磨混凝土路面m341.2/10.2基坑回填土m386M5浆砌片石检查台阶m36003、主要施工机械设备序号号机具设备名称单位数量备注1120kw发电机台12强制式砼搅拌机（250L）台13砂浆搅拌机台14插入式振动器台55交流弧焊机台16钢筋调直机台17钢筋切割机台18钢筋弯曲机台19木工刨床台110木工圆锯机台14、主要材料数量序号材料名称规格单位数量备注1原木m322中厚板m323中小方m314Ⅰ级圆钢直径16mmkg14005Ⅰ级圆钢直径8mmkg6156普通硅酸盐水泥32.5级t387碎石40mm以内m3408河砂中粗砂m31509片石m328010道碴m33011沥青kg800防水层用13P50旧轨15m根64纵抬梁用14P50旧轨6.25m根40横抬梁用15Ⅱ类木枕根120搭设枕木垛用16U型螺栓（带帽）套60横抬梁之间17U型螺栓（带帽）套30吊轨之间18绝缘轨距杆根63三、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：项目经理项目副经理总工程师综合管理部材料设备部涵洞工程施工队安全质量部施工技术部4五、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：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、26xx、1、820人2盖板预制xx、12、25xx、1、810人3无缝线路应力放散xx、3、1xx、3、120人4线路加固xx、3、2xx、3、220人5开挖基坑xx、3、3xx、3、820人6砌筑基础xx、3、5xx、3、1020人7砌筑边墙xx、3、8xx、3、1520人8浇注托梁xx、3、16xx、3、1820人9安装盖板xx、3、22xx、3、2420人10施工防水层xx、3、25xx、3、2520人11基坑回填xx、3、26xx、3、2620人12拆除扣轨xx、3、27xx、3、2720人13端翼墙及附属设施xx、3、8xx、3、3120人5（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=2037×10-8m4f=(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=251.3×10-6m3M=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/mMK=(1+ц)[V/（2Vk-V）]KL2/8限制速度V=45km/hDF4机车极限速度Vk=120km/hV/（2Vk-V）=45/(2×120-45)=0.2307冲击系数1+ц=1+｛28/（40+L）｝=1+｛28/（40+7.5）｝=1.589MK=(1+ц)[V/（2Vk-V）]KL2/8=1.589×0.2307×175.9×103×7.52/8=4533881.5m1.5m1.5m1.5m1.5m22t22t22t22t22t纵向22t6M/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总放散量（mm）0.0118×轨长（m）7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，仍向一端放缓冲区缓冲区长钢轨拉伸机50m固定段拉伸方向拉伸段固定段50~70m8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。拉伸方向长钢轨缓冲区缓冲区拉伸机50m100m固定区固定段固定段固定段拉伸方向缓冲区缓冲区长钢轨拉伸机50m100m9⑹、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