框架涵顶进现场施工(附照片)
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顶进涵施工1 工艺概述顶进涵是采用钢筋混凝土箱形结构在旁位预制后顶推就位的下穿既有道路等设施的涵洞。
其原理是在基坑内滑板上面预制箱涵,待对既有道路设施进行必要加固后,利用液压千斤顶顶推箱涵到达设计位置,然后在箱涵前后两端施工洞口附属结构,基本原理示意图见见图 1-1。
槽钢原地面线80130涵身270接长杆千斤顶导向墩路堤600180250400顶背C15砼 C15砼底板厚20cm [20槽钢梅花形布置4根枕木图 1-1顶进涵顶进工艺侧立面图2 作业内容顶进涵施工主要作业内容有:工作坑开挖、滑板制作、涵身预制、既有铁路和公路等设施加固、顶推系统设计与施工、顶进作业、出入口端翼墙施工、线路恢复等。
3 质量标准及检验方法《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010)4 工艺流程图顶进涵施工工艺流程见图 4-1:施工准备测量放样与既有线防护、加固工作坑开挖滑板制作涵身预制顶进作业出入口端翼墙施工恢复线路连接道路支撑便梁施工材料准备图 4-1顶进涵施工工艺流程图5 工序步骤及质量控制一、施工准备1.技术准备⑴认真阅读和审核设计图纸及相关设计要求,熟悉并分析施工现场地质资料及水文情况,调查了解季节和地下水位的关系。
⑵编制顶进涵单项施工方案,对开挖超过 2m 的工作坑,应编制安全专项施工组织设计及应急预案,对开挖超过 5m 的工作坑,应组织相关专家进行方案的评审后实施。
⑶做好相关施工技术交底,并向作业人员进行技术交底和相关知识的培训教育。
⑷测量放样:平整场地后,粗测工作坑的平面位置。
⑸调查开挖区域及周边地下管线分布情况,对影响施工的管线做好改移和保护方案,重要管线需提前向有关部门提报施工方案并取得批复。
⑹完成顶进设备的标定和检验工作。
2.材料准备钢筋、混凝土原材料及模板等数量满足需要,质量符合要求。
目录一、顶进施工工艺 (1)㈠、顶进顺序 (1)㈡、工艺流程 (1)二、顶进施工方法 (2)㈠、施工准备 (2)1.技术准备 (2)2.机具设备准备 (3)㈡、试顶 (4)㈢、顶进作业 (4)1.顶进方法 (4)2.顶进过程注意事项 (5)3.桥(涵)体顶进的轨迹 (5)4.顶进方向和高程的控制 (6)三、质量标准 (6)㈠、主控项目 (6)㈡、一般项目 (7)附页顶进记录表 (8)框构桥(涵)顶进工程施工工艺及方法一、顶进施工工艺㈠、顶进顺序桥(涵)身开始顶进时,对单孔、双孔或三孔连续框架结构,没有顶进的先后次序问题。
对双孔不连续结构,只要两箱身保持一定的搭接长度,谁先谁后都可以。
对三孔不连续结构,在路基内顶进时,必须保证中孔领先顶进。
㈡、工艺流程1.当箱身在工作坑底板上移动时,不论孔跨多少,其工艺流程都相同。
底板顶进施工工艺流程2.当箱身与路基接触后,增加挖运土方工序。
路基顶进施工工艺流程二、顶进施工方法㈠、施工准备顶进作业开始前应组织有关人员,全面检查顶进前必须做好的准备工作。
1.技术准备(1)做好施工调查、核对设计文件,认真审核并热悉设计图纸,做好定位复测工作。
(2)检查桥(涵)身混凝土是否达到设计强度。
(3)计算顶程以及观测人员的组织和仪器装置。
(4)检查线路加固、后背是否符合设计要求。
(5)掌握《铁路桥涵施工规范》的有关要求。
(6)根据顶力选择顶进设备。
桥涵顶进时,必须克服箱身与周围土壤之间的摩擦阻力及端部刃脚切土的抗力,这些阻力的总和即为桥涵顶进时的顶力,顶力根据顶进长度、土的性质、地下水情况、桥体外形及施工方法等因素,按下列计算式计算: P=K[N 1f 1+(N 1+N 2)f 2+2Ef 3+RA]式中:P ——最大顶力;N1——桥涵顶部荷载(KN).(包括线路加固材料重量);f1——桥涵顶部表面与顶部荷重之间的摩阻系数,如荷重仅为线路材料可取f=0.2~0.5;复土较厚时取f=0.7~0.8;N2——箱身自重(KN)f2——箱身底板与基低土的摩阻系数,一般取0。
涵顶进施工工艺工法1.前言1.1工艺工法概况随着经济的快速发展,对交通的需求越来越高。
既有的铁路、公路对当地生产、生活已造成了一定影响,穿越既有道路桥涵顶进施工既不影响既有道路正常通行,又可保证线下工程顺利进行,可很好地解决此类交通问题。
1.2工艺原理利用既有线路侧场地预制框构桥,采用3-5-3扣轨、工字钢纵、横梁组合加固线路;后背梁、钢板桩、浆砌片石和后背填土一起提供顶进所需的反力;利用泵站控制多台顶镐同步顶进;按照顶进、开挖循环作业直至顶进至设计位置。
2.工艺工法特点顶进施工作业时,营业线不中断行车,且安全和质量有保证。
顶进结构采用预制、顶进的工艺,经济可行、技术成熟、质量可靠,适用于工期紧,运量大的营业线施工。
3.适用范围当穿越公路、铁路和市区道路而不便断绝既有交通、现场条件又不允许修建便道时可采用此工法修建大跨度铁路顶进框构桥。
4.主要引用标准《铁路桥涵施工规范》(TB 10203-2002)《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB 10424-2003)《铁路工程施工安全技术规程》(TB 10401.2-2003)《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ 203-2008)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB 10415-2003)。
5.施工方法在需要顶进的路基一侧修建工作坑,在工作坑内浇筑底板混凝土,铺设润滑隔离层,作为箱涵的预制台座,箱涵在台座上预制完后,通过顶稿顶推箱涵并把顶推反作用力通过顶铁、顶柱、横梁等传力设备传到箱涵后的型钢或钢筋混凝土后背上。
在箱涵前端安装有刃脚,顶进时插入土层,起导向及开挖防护作用。
开挖机械在箱内作业,开挖的土从箱内运出。
边开挖边顶进,及时加顶铁或更换顶柱,直到箱涵顶到设计位置。
在顶进作业之前为保证线路,安全必须对营业线进行加固。
对大型箱涵涵顶无覆盖土情况下采用吊轨纵横梁法加固,抗移桩及冠梁防止横抬梁横移。
水泥搅拌桩加固框构桥预制场地,注浆加固顶进前端的区域及营业线顶进范围内的路基,确保顶进作业过程及顶进就位后的结构安全。
钢筋混凝土框架涵顶进施工方法根据现场条件,在涵洞入口端设置施工和顶进场地;框架涵节全部预制完成后,采用中继法进行顶进作业。
涵节设计共为12节,其中10米长的4节,11米长的8节;涵节预制分为两排,前端6节为一排,预制时其轴线与涵洞设计轴线相重合,后面6节为一排,预制时轴线与设计涵洞轴线平行,错开一个涵节宽度,顶进施工时通过横移至设计轴线位。
在顶进过程中,为做好涵节间顶程间隙的防护,在每个涵节的尾部四面设置钢板护翼,护翼前端与涵节固结,后端搭结在下一涵节四周,顶进过程中下一节可以在护翼内滑动,并保证护翼与涵节搭结长度不小于50cm。
框架涵顶背采用四组钢轨桩加设钢筋混凝土后背梁构成。
工作底座尺寸由顶进箱涵的结构尺寸确定,并在箱涵前留0.5m的空顶长度。
工作底座两侧各加宽0.6m,设排水沟和汇水井,前端与钢轨防护柱平齐,后端距Ⅱ型钢轨桩后背1.5m。
靠近线路端在开挖前打入钢轨防护桩,边开挖边背入背板。
箱身底座滑板有足够的刚度和稳定性。
中心线与涵身的设计中心线一致,滑板长度其前端比箱身长0.5m,后端与后背梁相连,两侧比箱身宽0.3m,采用跳格法控制滑板顶面平整度,滑板做成向顶进方向2‰~5‰的上坡,防止顶进时箱身扎头,在滑板两侧埋入钢轨方向墩,每3~4m一个,和底板同时浇注。
为防止顶进时滑板移动和开裂,在滑板底每隔1.5~2.0m设置一道锚梁,并沿滑板纵向设通长钢筋,后端与后背梁和后背钢轨桩锚固,与滑板同时浇注。
滑板顶面养生期过后,先浇一层厚约3mm的石蜡油,石蜡油凝固后,撒一层约1mm厚的滑石粉,接着铺两层塑料薄膜,然后在塑料薄膜上喷涂“HM1500无机水性水泥密封防水剂”及“SBR高分子防水胶”两次。
最后进行箱身预制工作。
根据设计图设计和现场实际情况,后背采用P50钢轨焊成Ⅱ型组合钢轨桩打入地下,工作底板施工前首先打入后背钢轨桩,钢轨桩打入滑板面以下3~5.0m。
在润滑隔离层上预制钢筋混凝土箱身,使箱身中心线、滑板中心线和顶进位置中心线三者均在同一直线上。
顶进涵施工13.6.1 工艺概述顶进涵是采用钢筋混凝土箱形结构在旁位预制后顶推就位的下穿既有道路等设施的涵洞。
其原理是在基坑内滑板上面预制箱涵,待对既有道路设施进行必要加固后,利用液压千斤顶顶推箱涵到达设计位置,然后在箱涵前后两端施工洞口附属结构,基本原理示意图见见图13.6.1-1。
图13.6.1-1 顶进涵顶进工艺侧立面图13.6.2 作业内容顶进涵施工主要作业内容有:工作坑开挖、滑板制作、涵身预制、既有铁路和公路等设施加固、顶推系统设计与施工、顶进作业、出入口端翼墙施工、线路恢复等。
13.6.3 质量标准及检验方法《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010)13.6.4 工艺流程图顶进涵施工工艺流程见图13.6.4-1:图13.6.4-1 顶进涵施工工艺流程图13.6.5 工序步骤及质量控制一、施工准备1.技术准备⑴认真阅读和审核设计图纸及相关设计要求,熟悉并分析施工现场地质资料及水文情况,调查了解季节和地下水位的关系。
⑵编制顶进涵单项施工方案,对开挖超过2m 的工作坑,应编制安全专项施工组织设计及应急预案,对开挖超过5m 的工作坑,应组织相关专家进行方案的评审后实施。
⑶做好相关施工技术交底,并向作业人员进行技术交底和相关知识的培训教育。
⑷测量放样:平整场地后,粗测工作坑的平面位置。
⑸调查开挖区域及周边地下管线分布情况,对影响施工的管线做好改移和保护方案,重要管线需提前向有关部门提报施工方案并取得批复。
⑹完成顶进设备的标定和检验工作。
2.材料准备钢筋、混凝土原材料及模板等数量满足需要,质量符合要求。
3.机具准备盖板涵洞施工需要的机械主要有:挖掘机、混凝土运输车、钢筋加工机具、木工机具、混凝土浇筑机具、液压油顶、接长杆、钢便梁等。
二、测量放样⑴测量放样时应选取经联测后符合要求的基准水准点和平面控制点为依据,测定工作坑中心线、方向和高程。
1、铁路现状2、框架桥及顶进后背相对关系初始图3、抽换枕木,便于安装扣轨4、框架桥前刃角与工作坑前坡脚相对关系初始图5、挖掘机随顶随整理道路,便于出土机械进出6、框架桥空顶(桥体在滑板上,未吃土顶进)7、要点前工人到场准备8、清理道碴,准备抽换枕木9、列车限速通过时,工人下道避车10、抽换完枕木后捣固机捣固道碴11、道岔加固体系图一12、道岔加固体系图二13-1、道岔加固一13-2、道岔加固二13-3、道岔加固三13-4、道岔加固14、扣轨等连接件紧固检查15、货车通过线路加固后的轨道16、道岔加固的扣轨及工字钢纵梁17、穿入工字钢横梁时后面工人用撬棍前翘18、穿入工字钢横梁时前面工人用大绳拽19、倒链拉线路防止横移一20、倒链拉线路防止横移21、道碴捣固机22、U型螺栓等材料图23、地震之后,北京上空的直升机在工地上面来回的飞,这是一航线的必经地24、吊车配合吊装工字钢25、吊车配合施工人员更换顶铁26、顶进过程中的框架桥27、顶进后背,顶铁及挖出的支撑桩28、顶进后背及顶柱29、顶进控制体系30、顶进前需要机械挖土,列车通过时要停止31、顶进时用的小滑车,顶部用枕木头与木楔子与工字钢横梁备紧,小滑车与桥体顶进中心线平行,以保证顶进期间线路不横移32、顶进时用的小滑车,顶部用枕木头与木楔子与工字钢横梁备紧,小滑车与桥体顶进中心线平行,以保证顶进期间线路不横移二33、顶进系统图34、顶进总体远景图35、顶铁与顶镐(千斤顶)36、工务部门据轨36-1、工务部门据轨二37、工字钢横梁之间焊接牢固38、工字钢之间连接板39、工字钢纵梁底部用枕木垛备紧,防止工字钢在顶进期间变形,影响线路质量40、工字钢纵梁及扣轨等情况41、供电部门拆除影响顶进的电气化接触网杆42—1、机车通过加固完毕的线路一42—2、机车通过加固完毕的线路二43、既有框架桥与新顶进桥的相对关系,新桥即将顶进就位44、锯轨机固定件45、控制顶进设备的开关及压力表46、控制顶进系统的操作装置47、扣轨全图48、框架桥顶进及线路加固体系远观图49、框架桥顶进设备50、列车正在通过道岔,施工人员下道避车51、千斤顶及顶进设备52、千斤顶正在回镐53、桥体顶进时前端人工配合刷土坡,为防止钢轨联电,在钢筋棍上包裹绝缘套54、人工穿入工字钢横梁55、施工区域的施工牌,线间圆形白底黑圈黑线的就是56、塔架人力拆除电力设施57、塔架人力拆除电力设施58、现场租赁的发电机59、线间双道工字钢纵梁,搭接一定的长度60、线路工在列车通过后检查线路状态61、线路加固及框架桥总体图62、线路加固期间,恰逢为地震遇难的同胞降半旗致哀63、线路加固前要将铁路相关电缆挑出做好保护64、线路加固体系之工字钢纵横梁细部图65、线路加固夜景66、液压油表67、在施工现场设置广播棚,内设与相邻车站直通的电话,预报来往列车情况68、做个广告,捣固机型号69、运输军车的列车通过,估计是运往灾区的。
顶进铁路框架桥涵施工方式阐述顶进铁路框架桥涵施工中,需要既有线一侧排除地下电缆,并开挖工作坑、现浇混凝土滑板,在滑板上面制作澆筑框架涵,修筑后背顶板,在进行线路加固,装顶进设备,当顶进前方挖土完成一个顶程后,即开动高压油泵,借助于后背的反作用力,通过传力设备把框架向前推动顶进,顶推进一个顶程后,然后在空挡处放放顶铁,挖运出土一个顶程距离,以备下次开顶,如此循环进行,直到整个铁路框架涵顶进到位。
然后拆除D型便梁,养护恢复线路,下面详细介绍施工方法及需注意事项。
1、现场排干进入施工现场后首先进行施工范围内探沟开挖,横向每10m一道,纵向挖两道,并用电缆探测仪进行双探,能排除的请有关单位进行排除,不能排除的用槽钢或将PVC管纵向割开后对电缆进行套管防护,并设置安全警示标志。
2、工作基坑的开挖工作坑开挖尺寸根据工人作业空间、预制箱形涵平面几何尺寸、后背墙尺寸进行确定。
坑底面适当做成面向顶进方向前高后低的仰坡。
开挖工作基坑前,先预挖设两个观察井观测地下水位,如桥涵体底标高低于水位线,则需要采取降水措施,需要在工作坑两侧设Ф35cm降水井,并采用潜水泵排水,使地下水位降至基坑底1.6m以下,坑底四周设集水井和排水沟。
3、挖孔桩支墩施工围护桩、支撑桩挖孔时采用人工挖孔的方法成孔。
挖孔以人工为主,挖孔过程中护壁采用钢护筒,边挖钢护筒边往下沉,挖孔过程中始终保持钢护筒高出原地面20cm左右,防止塌孔现象的发生,且挖孔前对孔周围(大于挖孔直径1.5m 以上)先挖深1m,然后浇注混凝土,并在桩位置防止钢护筒,防止应空口吊土人员来回走动踩松周围土而发生塌孔现象,在围护桩挖孔期间列车通过施工地点时应进行限速。
4、滑板及后背施工基底开挖至设计标高后,现场技术人员进行滑板及后背桩及后背浆砌片石的位置的测量放线。
滑板施工过程中,技术人员要精确控制滑板顶面标高。
施工人员要对滑板表面平整度精确控制(用大杠或横纵斜挂线)在混凝土终凝后达到一定达到一定强度后进行充分压光。
铁路框架桥顶进及线路加固照片
铁路既有平交道口不能满足道路交通需要时,一般采用顶进式框架桥改平交为立交或者采用上跨通过。
桥体顶进期间,采用千斤顶顶进,对于既有线路需要采用工字钢横抬纵挑及3-5-3扣轨进行加固,以确保顶进期间线路的稳定,同时需要对来往列车进行限速行驶。
1、铁路现状
2、框架桥及顶进后背相对关系初始图
3、抽换枕木,便于安装扣轨
4、框架桥前刃角与工作坑前坡脚相对关系初始图
5、挖掘机随顶随整理道路,便于出土机械进出
6、框架桥空顶(桥体在滑板上,未吃土顶进)
7、要点前工人到场准备
8、清理道碴,准备抽换枕木
9、列车限速通过时,工人下道避车
10、抽换完枕木后捣固机捣固道碴
11、道岔加固体系图一
12、道岔加固体系图二
13、道岔加固一
14、道岔加固二
15、道岔加固三
16、道岔加固
17、扣轨等连接件紧固检查
18、货车通过线路加固后的轨道
19、道岔加固的扣轨及工字钢纵梁
20、穿入工字钢横梁时后面工人用撬棍前翘
21、穿入工字钢横梁时前面工人用大绳拽
22、倒链拉线路防止横移一
23、倒链拉线路防止横移
24、道碴捣固机
25、U型螺栓等材料图
26、吊车配合吊装工字钢
27、吊车配合施工人员更换顶铁
28、顶进过程中的框架桥
29、顶进后背,顶铁及挖出的支撑桩
30、顶进后背及顶柱
31、顶进控制体系
32、顶进前需要机械挖土,列车通过时要停止
33、顶进时用的小滑车,顶部用枕木头与木楔子与工字钢横梁备紧,小滑车与桥体顶进中心线平行,以保证顶进期间线路不横移
34、顶进时用的小滑车,顶部用枕木头与木楔子与工字钢横梁备紧,小滑车与桥体顶进中心线平行,以保证顶进期间线路不横移二
35、顶进系统图
36、顶进总体远景图
37、顶铁与顶镐(千斤顶
38、工务部门据轨
39、工务部门据轨二
40、工字钢横梁之间焊接牢固
41、工字钢之间连接板
42、工字钢纵梁底部用枕木垛备紧,防止工字钢在顶进期间变形,影响线路质量
43、工字钢纵梁及扣轨等情况
44、供电部门拆除影响顶进的电气化接触网杆
45、机车通过加固完毕的线路
46、既有框架桥与新顶进桥的相对关系,新桥即将顶进就位
47、锯轨机固定件
48、控制顶进设备的开关及压力表
49、控制顶进系统的操作装置
50、扣轨全图
51、框架桥顶进及线路加固体系远观图
52、框架桥顶进设备
53、千斤顶及顶进设备
54、千斤顶正在回镐
55、桥体顶进时前端人工配合刷土坡,为防止钢轨联电,在钢筋棍上包裹绝缘套
56、人工穿入工字钢横梁
57、线间双道工字钢纵梁,搭接一定的长度
58、线路工在列车通过后检查线路状态
59、线路加固及框架桥总体图
60、线路加固体系之工字钢纵横梁细部图
61、在施工现场设置广播棚,内设与相邻车站直通的电话,预报来往
列车情况。