框架桥工程施工设计方案

1、 .京哈线k149+990至丰润城市快速路18.0m-18.0m双孔框架地道桥工程顶进工作坑开挖与防护桩、支撑桩、抗移桩施工组织设计第一章 工程概况一、设计简介本工程位于省市丰润区，为至丰润城市快速路和京哈线的相交处，相交处铁路里程为京哈下行线K149+990，公路里程为K16+101.145，公路和铁路的交角为68°414。桥体为18.0m-18.0m双孔框架地道桥，其各项参数如下：新建桥体各项参数序号项 目参 数备 注1中心里程K149+9902公铁交角68°4143桥体制作交角68°4144结构形式18.0m-18.0m框架5结构断面顶板厚度1.00m6底板

2、厚度1.10m7边墙厚度1.00m8中墙厚度1.00m9结构净高6.50m10结构总高8.60m11结构总宽39.00m（42.04m）括号为斜宽12前檐板长4.30m13后檐板长2.50m14总轴线长度35.68m不含尾墙15桥体自重7950t16设计最大顶力135000KN17顶程46.06m设计顶程18总投影面积1393.5m2新建桥体工作坑拟设置在线路北侧，由北向南顶进施工。铁路轨底（京哈下行线）距离桥体顶板顶面最小距离控制为0.80m（含顶板防水保护层厚度）。二、桥位线路现况桥位处京哈铁路为双线、直线，线间距为5.0m，上下行轨底高差为145，铁路等级为I级，京哈双线南侧有牵出线一股

3、，带岔线，牵出线与京哈上行铁路相距10.0m，牵出线正线与京哈线平行，道路中心处既有轨顶高程为：下行30.67m、上行30.81m。牵出线30.76，北侧铁路路基高于现状地面3.35mm左右，其各项参数如下：线路各项参数序号股道名称轨 型轨枕道 床线间距备 注1京哈上行60kg/m砼枕碎石无缝电气化线路5.00m2京哈下行60kg/m砼枕碎石无缝电气化线路10.00m3牵出线43kg/m砼枕碎石路基两侧有铁路通信、信号电缆和光缆以与贯通自闭电源。桥体上有2根电气化杆。三、工程地质与水文地质（一） 工程地质根据施工设计图中所提供的工程地质与水文地质，桥址处地层自上往下概述如下（南侧）：细砂：黄褐

4、色，密实，稍湿，厚度1.0m左右。粉砂：黄褐色，密实，稍湿，厚度6.0m左右。中砂：黄色，密实，潮湿，地基土容许承载力200Kpa，厚度4.6m左右，本层为持力层。细砂：黄色，密实，潮湿，地基土容许承载力250Kpa，厚度5.5m左右。（二） 水文地质勘测期间未见地下水。三、工程特点1、该框架桥斜交角度为68°414，框架桥持力层为细砂，顶进过程中容易“扎头”，框架桥顶进高程控制难度较大。2、该框架桥设计最大顶力为13500t，顶进后背共计30m，每延米顶力为450t/m，顶进过程中后背与顶进三角块极易破坏，同时，对顶进设备要求也相当高，框架桥顶进难度较大。第二章 施工总体部署一、施

5、工组织机构本工程采用项目法进行施工，并按照ISO9002质量运行标准进行管理。为保证质量与工期要求，组建工程项目部，作为本工程施工的主体机构，全权负责工程的施工组织与经营管理。项目部领导层由项目经理、项目副经理、总工程师组成，下设工程部、安全质量部、物资设备部、计划经营部、财务部、综合办公室和现场试验室七个部门。具体组织形式详见“项目部施工组织机构图”。二、施工安排与施工进度计划根据建设单位的工期要求，我单位计划于2009年2月15日进场，2月16日至3月15日进行施工驻地建设与钢筋加工，并且在此期间配合铁路与地方设备管理单位做好工作坑各种管理线的拆改工作，3月16日正式开挖框架桥顶进工作坑，

6、 3月27日浇筑滑板，4月1日开始制作框架桥主体，5月1日至5月7日养护板体并安装顶进设备，5月8日开始要慢行点，进行线路加固与框架桥顶进，于2009年6月20日完成全部工程，计划总工期125天。施 工 进 度 计 划 表序号工 程 项 目起 止 时 间天数备注一施工准备02月15日02月25日11天二工作坑工作坑开挖03月16日03月22日7天滑板浇筑03月23日03月23日1天滑板隔离层制作03月24日03月24日1天桥体放线03月25日03月25日1天三桥体制作钢筋与模板加工02月26日03月27日30天底板、墙体钢筋绑扎03月28日04月03日7天底板支模04月01日04月03日3天底

7、板混凝土浇筑04月04日04月04日1天抗移桩、支撑桩、防护桩04月01日04月25日25天墙体顶板支模04月05日04月14日10天顶板钢筋绑扎04月15日04月21日7天墙体、顶板混凝土浇筑04月22日04月23日2天桥体养护、拆模04月24日05月03日10天箱体防水层04月26日04月28日3天后背施工03月26日04月07日13天四桥体顶进顶进设备进场安装05月01日05月02日2天试顶、空顶05月03日05月03日1天线路加固05月04日05月08日5天桥体顶进05月09日05月23日15天恢复线路05月24日05月30日7天五附属工程施工05月31日06月15日16天第三章 施工

8、方案一、线路防护桩、抗移桩、支撑桩（一）桩位布设1、防护桩根据京哈线K149+990至丰润城市快速路施工设计图，防护桩共计26根，桥体就位置四角各5根，均为“一”字型布置，京哈上行与牵出线之间6根，桥体就位位置两侧边墙外各3根。为“一”字型布置，防护桩直径为1.25m，桩间距为1.75m，桩长15m。2、抗移桩京哈线K149+990至丰润城市快速路施工设计图中框架桥由南向北顶进，但根据征地拆迁实际情况，框架桥顶进方向改为由北向南顶进，因此距离牵出线线中11.525m（设计图中抗移桩距铁路线中为8.5m，不能满足施工要求，桥体前端主体结构距牵出线线中6.3m，前端悬臂板4.3m，桩半径0.625

9、m，桩边距桥前端悬臂板0.3m，共计11.525m。）处设置12根抗移桩，桩径为1.25m，桩间距为4m，桩长15m。详见“防护桩、抗移桩与支撑桩桩位布置图”。3、支撑桩支撑桩距离京哈上行线中4.342m处设置11根，桩径为1.25m，桩间距为4m，桩长15m。详见“防护桩、抗移桩与支撑桩桩位布置图”。（二）施工方案1、防护桩防护桩采用人工挖孔桩，桩身成孔时，护壁采用C25钢筋混凝土护壁，护壁厚度不得小于15，防止在成孔过程中列车通过时产生震动使未灌注的桩坍塌，危急行车安全。在防护桩护壁施工时，每挖深0.6m支护壁模板浇筑护壁，防护桩桩身钢筋制作钢筋笼，钢筋笼每3米一段，依次搭接下到桩底部，防

10、护桩成孔时，隔一根开挖一个，两相邻的桩不得同时施工，并且每挖完一根桩立即灌注C25砼。2、抗移桩抗护桩采用人工挖孔桩，施工方案与防护桩一样。3、支撑桩支撑桩采用人工挖孔桩，施工方案与防护桩一样。支撑桩施工时铁路南侧护网需要拆除，为保证施工安全，在京哈上行线外侧与接触网杆平齐设置一排围挡。（三）施工要求1、成孔垂直度为0.5%，桩位偏差50mm；2、护壁的厚度、混凝土强度均应符合设计要求，上下节护壁的搭接长度不得小于100mm，每节护壁均应在当日连续施工完毕；3、所有施工人员施工前必须进行既有线施工安全培训教育。 4、施工中各种沟槽的开挖，开工前必须进行施工调查，对各种电力、通信、信号电缆做出必

11、要的防护，严禁挖断电缆的事故发生。5、所有机具距电气化线不得小于2.0米。6、施工完毕后，即时清理现场。二、工作坑、滑板与后背施工1、工作坑开挖工作坑开挖需在地上物、地下管线、电缆等设施拆除改移完毕后进行。开挖时根据现场地形、地质条件与施工要求而定，在保证安全的前提下，尽量减少挖方量，并做到尽量缩短空顶量。开挖前，根据设计交底，用全站仪确定桥体的中线。通过测量地面高程，结合基坑开挖时的边坡系数，确定基坑的上坡角，撒放白灰线后组织施工人员和机具进行连续的开挖施工。在确定开挖基坑边坡系数、特别是工作坑路基侧的边坡系数与线路中心线和工作坑上口边缘的距离时，我单位将严格按照城镇地道桥顶进施工与验收规C

12、JJ74-99、铁路桥涵施工规TB102032002的相关要求设置前边坡宜缓于1：1.5，两侧边坡为1：1，该工程由于新建桥处为高路堤线路，靠工作坑一侧线路距路基下坡脚约为6.971 m，路基下坡脚距排水沟南侧2.4m，排水沟宽1.5m，工作坑上坡口设于排水沟北侧，上坡口距京哈下行线中为10.871m，在路基坡脚与排水沟之间修1m宽平台，外侧设围挡，路基坡脚水流入铁路排水沟。工作坑前坡锚喷，锚喷砼与排水沟北侧连接形成整体，防止雨水从锚喷砼下方流入，冲刷前坡，造成前坡坍塌。另外，在工作坑前端下坡口两侧设两个集水坑，防止下雨时雨水流入工作坑浸泡边坡，使边坡失稳坍塌。同时听取铁路局设备管理单位的意见

13、,向铁路局总工室报送实施性施工方案并经批准后才开始进行基坑土方开挖工作。根据本工程施工需要，工作坑开挖时拟投入两台容量为2立方米的履带式反铲挖掘机进行土方开挖，10台斯太尔自卸汽车运输土方。两台挖掘机各负责工作坑的土方开挖，工作坑开挖深度为6.15m，开挖应分层进行，同时辅以人工配合削坡，找平基底，做到随挖随清。技术测量人员全程跟踪测量基底高程与工作坑几何尺寸。为避免超挖，在机械开挖至距基底标高300mm 后，剩余部分采用人工开挖至设计标高。工作坑挖到设计位置后，人工配合机械在设计位置将滑板地锚梁挖好，在开挖时做到不扰动地基土，保证基底承载力与对地锚梁的横向阻力。工作坑开挖过程与完毕后，在工作

14、坑坡顶设置安全警戒线，在工作坑四周设防护栏，架设照明与夜间警示灯。在警戒线围不得堆置土方料具和工程材料，同时不允许工程机械驶入警戒线以，以确保安全。工作坑开挖完毕后，试验人员立即报请甲方驻地代表、监理工程师共同进行基底承载力检验，检验合格并经监理工程师书面签认后则马上进行碎石敷设施工，以避免基底长时间暴露造成承载力下降。（工作坑开挖与边坡防护见附图）。2、滑板制作滑板（垫层）采用商品混凝土。浇筑滑板（垫层）要求大面平整光滑。以2m杠尺检测，平整度控制在5mm以。用网格法控制水平，滑板做成平坡。滑板的润滑隔离层按设计文件设置，为更有效的使桥体与滑板隔离，在润滑隔离层与箱体底板间加设3cm厚M35

15、水泥砂浆，作为润滑隔离层的保护层。滑板施工中，并在滑板前端设置底板船头坡，船头坡高5cm，长5.0m，沿框架箱体轴线方向布置于底板的前端。三、框架主体制作（一）钢筋工程1、所有施工用料必须有生产合格证或检验报告单，试验合格后方可使用，钢筋加工、焊接、绑扎应严格按照设计与验收规进行。2、主筋为级螺纹钢，主筋的焊接采用闪光对焊，接头的位置必须按设计图纸指定的位置设置，因此进料时要考虑不同长度的定尺钢筋9m、12m数量。3、主筋加工必须做成型平台，平台用20mm厚钢板加工制成，钢筋型号较多，对不同编号的各类钢筋做好成型模型，主管钢筋加工的技术人员、质量检查人员必须亲自对样板筋进行检查，合格后方可大批

16、下料，并作好钢筋加工过程中的抽检工作。4、钢筋焊接 钢筋外观：1）接头密闭完好，并有适当而均匀的钝粗变形。2）钢筋接头外表面无横向裂纹。3）与电极接触的钢筋表面无明显烧伤。4）接头如发生弯折，其角度不得大于4o。5）接头处如发生偏心，其轴线偏移不得大于0.1d，并不大于2mm。 力学性能试验：抗拉试验和冷弯试验。接头经检查和试验合格后才能进行成型，防止在焊接过程中出现未焊透、氧化、过热、脆断、烧伤、塑性不良、接头弯折或偏心等现象。 采取措施：1）钢筋接头150mm围铁锈污泥清除，钢筋端头有弯曲要调直或切除。2）夹紧钢筋时，应使用钢筋端面的凸出部分相接触，以利加热，保证焊缝与钢筋轴线相互垂直。3

17、）焊接完毕后应等接头处由白红色变黑红色才能松开夹具，平稳地取出钢筋，以免引起接头弯曲。4）当调换焊工或更换钢筋的规格和品种时，先制作对焊试件进行抗拉冷弯试验，合格后才能成批焊接。钢筋接头应严格按适焊点加工。5）钢筋焊接应做好防雨措施。5、钢筋绑扎：主筋的绑扎要满足结构尺寸与保护层要求，因钢筋型号较多，绑扎时要有序进行。为确保钢筋位置的正确，绑扎时顶、底板必须弹线加设通长钢筋支架，按照钢筋的间距做好定型的槽口检距板。技术人员要亲临现场检查，保证钢筋绑扎位置正确，钢筋数量、规格、尺寸符合设计和规要求。（二）模板工程本工程采用钢模板与钢支承相组合的结构体系。底板、墙体与顶板模板以P9015和P601

18、5钢模板为主，边角选用异型钢角模，局部采用木模贴竹胶板，模板外以I12工字钢为龙骨，设满堂红脚手架支承体系。1、底板、墙体与顶板、前后檐模板以P6015钢模板为主，模板拼装时在四角处以与模板配套使用的A型卡连接紧固，边肋之间以板销连接，组合后的模板螺栓孔横向间距为750mm，竖向间距为900mm。底板下八字采用组合木模制成。2、模板外以I12工字钢作为龙骨，竖向工字钢外以两根水平工字钢并列作为龙骨，竖向工字钢间距为0.75m，横向工字钢间距为0.9m，两根横向工字钢布置在螺栓拉筋上下两侧，并以槽型大钢卡和双螺母将三者紧密固定在一起。（如下图所示）边墙模板与加固体系布置图3、框架桥顶板模板竖向支

19、承采用碗扣式脚手架配合I12工字钢，做成满堂红体系。脚手架立杆间距900mm，横杆间距为600mm，立杆上端设可调托架，在托架上顺桥方向设I12工字钢，其上沿桥跨方向再设I12工字钢，间距为750mm。以上两层工字钢组成模板的龙骨支架，钢模板满铺在工字钢上。4、墙体浇筑时侧压力较大，支模时设对拉螺栓，经计算采用16mm钢筋加工，间距750 mm×900mm。5、为确保钢筋保护层厚度，墙体模板采用圆形灰白色垫块，间距为750 mm×450mm，顶板采用长方形灰白色垫块，间距为500 mm×500mm。6、为保证混凝土表面光洁，墙和顶板模板涂刷模板漆，模板之间粘贴密封

20、条。7、防止墙体涨模措施： 放线要准确无误、模板拼装平整，符合质量检验评定标准。 各种连接件要牢固可靠。 支承体系考虑刚度稳定性按间距4m设剪刀撑，支撑基础要坚实，并设扫地横杆。 混凝土浇筑前应仔细检查，模板尺寸和位置是否正确，支撑是否牢固，指派专人负责，发现问题与时处理。 为保证混凝土的外观光洁度，施工时墙体模、端模和顶模必须优先排选并仔细清理，有缺陷的严禁使用，安装前要对模板进行认真的清理。8、模板支承体系计算 穿墙螺栓强度检算从模板布置与其加固体系来看，混凝土浇筑中以边墙与顶板浇筑产生的荷载最大，承受荷载最大之处是拉筋和工字钢，下面就其最不利位置进行受力检算。根据公路桥涵施工技术规（JK

21、GJ 041-2000）附录D普通模板荷载计算，当混凝土采用部振捣器，浇筑速度在6m/h 以下时，新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按以下公式计算： Pmax=0.22rkg0k1k2v1/2+P式中v为混凝土的浇筑速度（m/h），现场一般实际为0.9m；kg0-新浇混凝土的初凝时间（h），实际为6h；r-混凝土容重（kn/m3），取24kN/m3；k1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0,掺缓凝作用的外加剂时取1.2；k2-混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50mm-90mm时，取1.0，110mm-150mm时，取1.15；P为振捣混凝土时产生的水

22、平荷载，取400kg/m2；根据现场浇筑混实际情况计算最大侧压力如下：Pmax=0.22rkg0k1k2v1/2+P=0.22×24×6×1.2×1.15×0.91/2+400=4147+400Kpa=4547kg/m2单根拉筋承受的力： N=Pmax×S=4547×（0.75×0.9）=3069kg最大拉应力Ó=N/F=2603×10/（2.0106×10-4）=152Mpa<Ó=235 Mpa拉筋强度满足要求。 工字钢龙骨受力检算从整个龙骨框架受力分析知，最薄弱部位

23、在竖向单根工字钢龙骨上。按不利情况考虑，将其简化为受均布荷载的简支梁计算：均布荷载q为Pmax×1.5/2=3410kg/m最大弯距M=ql2/8 =3453N·MI12工字钢抗弯截面系数：W=72700mm3惯性矩I=4.36×106mm4最大拉应力产生在中部：Õ=M/W=3453×103/72700=47Mpa<170Mpa最大挠度计算为：f= 5ql4/384EI=5×34530×0.94/384×210×109×4.36×10-6=0.32mm<1mm.满足要求。

24、顶板模板支撑体系受力检算根据厂家提供的碗扣式脚手架使用说明书，当支撑体系纵向、横向间距0.9m，水平联结杆为间距1.2m时，单根柱承受安全荷载为3kg。混凝土浇筑时脚手架承受的荷载为最大值，在此情况下进行安全检算:混凝土压力p=0.9m×0.9m×0.9m×2.5kg/m3×k=1.82×k混凝土灌注冲击系数K，取1.2p=2.187kg模板、工字钢按混凝土压力的0.2计：1.82×0.20=0.364kg施工操作人员与机械设备荷载按混凝土压力 0.05计：1.82×0.05=0.091kg合计：2.187+0.364+0.

25、091=2.642kg<3kg满足要求。（三）混凝土工程1、桥体采用商品混凝土，标号C40P8。施工前技术负责人与项目经理要到商品站了解商品混凝土的生产规模与市场信誉，商品混凝土厂家的选用须经监理同意，签定合同时必须写明混凝土的技术要求如：低碱混凝土、强度、防渗指标、初凝时间、坍落度与违约惩罚办法等。商品混凝土出厂必须有原材料碱活性等级和混凝土碱含量报告。2、浇注混凝土顺序：主体混凝土分两次浇注，底板一次、墙体与顶板一次，底板混凝土施工时从两边墙处开始向中间推进。倾斜分层式浇注：倾斜分层的垂直厚度0.250.35m，斜长3.54.0m，浇注高度在底板八字上平，并在墙体施工缝顶面中间位置设

26、100×100mm防水槽。墙体浇筑时应保证对称浇筑，墙体浇筑按水平分层进行，每层厚度0.40.5m。顶板浇筑时由每道墙体向跨中推进浇筑，此时倾斜分层厚度和斜长同底板一样。墙体、顶板混凝土方量较大，应适当调整浇筑速度。3、混凝土的捣固必须严格按规与技术交底进行，做到不漏振、不过振，振捣按梅花型布置，棒距不大于1.25倍的作业半径，并插入下层1015cm。随着混凝土的送进与时捣棒，两棒手之间的分界处必须作明显的标记，以防漏振。混凝土浇筑时派专人负责各道墙的振捣情况，保证混凝土质量，作到不漏振、不过振，严把质量关。每道墙体配70mm插入式振捣器5个，并留有2个备用。4、墙体与顶板混凝土浇筑前必须将墙体施工缝提前凿毛处理，并清理干净。浇筑时自由落差超过2.0m时必须使用串筒，防止混凝土离淅。5、在混凝土浇筑过程中，应根据气候