山体破除课件

头泉站K21+360m—K21+430m左侧山体破除1汇报提纲

第一章

---------------总体说明第二章---------------施工方案第三章---------------施工组织及人员、机械设备配置方案第四章

---------------工期安排第五章

---------------安全保证措施和应急预案附图及人员机械证件2第一章

总体说明3第一节

设计说明一、设计依据1、石家庄鹿华热电有限公司铁路专用线工程施工图纸、设计说明等相关资料；2、《中华人民共和国环境保护法》；3、《中华人民共和国矿产资源保护法》；4、国家标准《既有线施工安全规程》；《铁路技术管理规程》；5、国家技术监督局《施工机械安全操作规程》；6、铁路局相关制度（铁运[2010]51号、京铁师[2010]249号、京铁师[2008]435号，京铁建[2010]28号；7、国家和地方政府颁布的有关技术法规、规范和条例；8、我单位对施工现场踏勘及调查的有关地形、地貌、地质、水文、气候等资料。二、设计原则1、根据工程实际情况，合理设计施工方案，周密部署，合理安排组织施工。2、制定切实可行的线路防护方案与应急抢险措施，采用新工艺、新材料、新技术和新设备，确保线路及接触网等设备在山体破除全过程得到有效防护。3、合理配置生产要素，优化施工平面布置，减少工程消耗，降低生产成本。4、坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性与实事求是的原则。树立优良工程为合格工程的标准，在施工中创一流施工水平。三、编制范围石太既有线左侧K21+360m—K21+430m路堑挖方段。4第二节

工程概况石家庄鹿华热电有限公司铁路专用线工程头泉站改造部分，依照设计图纸需对既有头泉站3道进行延长与石太铁路上下行线路三线并行，石太下行线左侧K21+360m—K21+430m设计为路堑开挖段，需要对既有山体进行石方破除，山体坡脚距既有线线路中心6.5m，山体最高14m，长70m，斜度60.08度（见现场照片），设计山体石方破除总量8253立方米，山脚破除宽度距线路中心10～10.4m，山顶最大破除线距线路中心水平距离25.8m。山前既有005号接触网砼杆距下行线路中心2.7m，回流线高出原地面6.94m，需重点加以防护。工作面狭窄陡峭且临近既有线，机具和材料运输不方便，施工安全风险性高。与既有线及接触网杆间距小，既有线行车密度大，施工与运营相互干扰大，在整个施工期间要做到四个“必须”：必须保证既有线的安全，必须确保电气化铁路接触网的安全，必须确保行车安全，必须确保行车正常运行。本照片是站在石太下行线左侧往大里程方向所拍摄5本段K21+360m—K21+430m位于山区，地势较高，沟谷纵横，受多年风化影响，既有边坡破碎严重，岩石节理裂隙发育，山体走向趋势往铁路缓冲势，岩层向铁路外侧呈下坡状分层堆积，主要成分为钙质砂岩，外露最大层厚40cm，岩体中有孤石和薄弱土夹层(见照片)。67第二章

施工方案8第一节

总体方案综述一、总体方案本次山体破除采用破碎锤机械式破除的方法对山体进行“自上而下、由远及近（相对于铁路）、分层破除”。破除前在山顶和线路左侧设立两道防护墙分别对工作面飞溅的石块和滚落山下可能滚上铁路的石块进行防护。第一道防护墙设在山顶距坡面线1.5m远处，使用钢管立柱和钢丝网绑扎安装，安装高度1.8m,墙面长度要超出每层破除面宽度2m，当墙面至开挖线之间岩石破除完毕后拆除第一道防护墙进行剩余1.5m范围岩石破除，破除完毕后立即安装下一层面第一道防护墙，按照以上所述方式循环设置。第二道防护墙设在山体和石太下行线K21+360m—K21+430m左侧之间，采用25a型工字钢立柱，焊接2mm厚钢板墙面，焊接两道50×50×5mm角铁加强横肋，墙后设1.5m高砂袋缓冲区，对既有K21+406m处005号接触网杆进行加强防护，采用3mm厚钢板墙面和四道50×50×5mm角铁加强横肋，在墙体背面交叉焊接角铁加强墙面刚度，并在接触网杆前后顺线路方向5m范围以外打眼安装立柱，避免扰动既有接触网杆基础。总体方案示意图见下图，详细施工步骤和方法见后续章节。9101112二、总体施工工序划分依据总体方案设计思路，具体施工工序流程如下图：13第二节施工方案分述本段山体石方开挖量较大：挖石方8253m³。挖方采用破碎锤、挖掘机，铲车配合施工，人工配合修整坡面。整个施工过程对铁路行车安全隐患较大，山体开挖前对线路及接触网设备进行有效稳定的防护，保证正常行车和设备安全是施工的首要任务，下面对各工序施工工艺及技术要求进行阐述：一、改移贯通线杆、修筑施工便道1、改移贯通线杆本段山体破除范围内有一根编号0六二的铁路贯通线杆（见右图）需要提前由技术人员放样并标出开挖线，联系设备管理单位商讨改移事宜、签订迁改协议、配合设备管理单位进行迁改工作。142、修筑施工便道经过现场踏勘现有通道无法直接到达山顶和线路左侧施工地点，根据施工需要，结合现场实际，将施工通道规划如下：施工机械、人员料具等沿线路（北）右侧军用油库公路前行至线路右侧穿越石粉厂后在石太线K21+322处既有1孔5m拱涵内通过，到达石太下行线左侧山脚下；然后使用挖掘机、破碎锤在山体上绕行修筑150m施工便道通往山顶和第二道防护墙施工地点。现场照片和路线规划见下图。1516新修施工便道利用破碎锤、挖掘机破除的石料进行挖填，规划长度150m,最小宽度4m，横向设3%向山脚侧流水坡度，纵向坡度最小6度，最大24度（落差17m,坡长71m），过往机械在便道分叉处会车和避让，要求行驶速度小于5km/h,施工便道要及时维护和修复保证畅通。二、清表、植被铲除便道修筑完毕后即开始对山顶表层植被、杂草进行清理，形成山顶工作面，技术人员及时进行测量放线并设明显标记标明山顶破除范围。第二道防护墙处可以在修筑施工便道的同时由人工提前进行清表，清表时由测量人员对立柱中心位置进行现场放样，安排工人对石太铁路下行线和山体之间钻孔位置处地表浮土和杂草进行清理，将浮土均匀堆积在山脚下，直至露出坚硬的岩石层面即可。三、第一道防护墙施工在山顶距边缘1.5m处设第一道防护墙，主要防止每层临近山体坡面位置破除作业时飞溅的石块落下山坡，墙体高1.8m,墙面沿线路方向长度超出工作面两边各2m,墙体采用50mm钢管立柱和钢丝网绑扎安装，配合分层破除的作业顺序进行逐层安装、拆除、再次安装循环设置，该施工属于临近既有线C类施工，必须严格遵照京铁师【2010】249号文件相关要求执行17钢管立柱高1.8m,间距1.5m，基础的固定采用人工手持电钻打眼15cm，插入并锚固22mm螺纹钢，外露30cm钢筋头，然后将钢管竖向套在钢筋头上形成立柱，首次安装时在每根钢管下部50cm范围预先塞入直径稍大的圆钢或撬棍把后对该范围适当锤击将其砸扁后套入预埋的钢筋头上。然后将幅宽95cm，高1.8m，孔径3m的钢丝网使用铁丝将其和立柱绑扎牢靠，相邻两片网的搭接宽度不得小于5cm，自上而下绑扎点间距40cm。第一道防护墙安装示意图如下所示：18四、第二道防护墙施工第二道防护墙设置在石太下行线K21+360m—K21+430m左侧距线路中心3.85m处,墙高2.5m,主要抵挡每层最后1.5m范围内石方破除而产生的落石，保证行车和设备安全。第二道防护墙具体施工内容为：钻孔（0.3m直径，深1m，间距2m）32眼；安装32根25a型工字钢立柱立柱外露2.5m，锚固深度1m；焊接2mm厚铁板墙面和50×50×5mm角铁横向加强肋；防护墙和山体之间人工堆码1.5m高砂袋缓冲区。该项施工属于临近营业线B类施工，必须严格按京铁师【2010】249号文件相关要求执行。1、防护墙立柱基础钻孔本次32根防撞墙立柱基础位置钻孔（孔径30cm，埋深100cm，间距2m,接触网杆处间距10m）均采用低高度工程地质柴油钻机，钻机沿预先修好的施工便道运输至钻孔位置，钻机的位置必须准确，安装时确保钻机固定牢靠稳定，不发生倾斜和钻机整体转动，初成孔段钻机要慢速开钻，孔内壁竖直、圆顺、坚实。钻孔时孔内间歇性加水对钻头降温，起落钻头的速度宜均匀，不得过猛或者骤然变速，钻孔出土不得堆积在钻孔周围以免影响钻机回转和配合人员作业。钻孔作业应连续进行，成孔后孔口应加护盖以防钻渣掉落影响立柱埋置深度。（钻孔位置分布见下图）19该项施工属于临近铁路营业线B类施工，必须严格遵照路局文件上报计划并办理施工手续，利用维修天窗点完成施工内容，施工中保证各种机械和人员不得侵入线路限界，严格按照京铁建[2010]28号文件要求对钻孔机械进行一机一人防护。202、立柱、墙面、缓冲区施工（1）材料选定和可靠性计算鉴于该工程山体破除范围总高度大，石块滚落至山脚时的动能较大，在立柱这一主要承受撞击荷载构件的材料选择上，施工人员查阅了大量资料和文献后选定5m、4m、3m长的25a型工字钢作为立柱材料。以下为材料可靠性计算过程：计算滚落石块的最大撞击力，该山体破除范围采用破碎锤按照0.6m厚分层破除的方法，由远离线路侧山体向靠近线路侧山体进行破除，每层在破除至山体靠近线路侧最外边1.5m左右时拆除第一道防护墙并改变破除方向，从靠近山线路侧山体向远离线路侧岩石往回钩除（如下图所示），所以在计算山体岩石最大撞击力时，滚落石块的运动方式可以按照“零初始动能的物体自由滚落”考虑进行力学计算。21最大滚落石块体积的估算：通过现场测量发现山体表面将发生最大滚落石块的位置在距地面13.2m的高度（见右图），所以最大滚落石块的体积按照0.6m厚、1.5m长、0.53m宽来考虑，由于最后0.8m范围的岩石破除采用往远离山体侧钩除作业方式，所以该石块的滚落初速度可按0m/s来考虑。22综合以上叙述可以计算出山体最大滚落石块体积为：0.6m×1.5m×0.53m=0.48m3;进而可以按照“能量守恒定律”（偏于安全考虑，将山体斜面对滚落石块的阻力忽略不计，所以石块的重力势能Ep将在山脚下全部转化为动能Ek）计算出最大滚落石块在13.2m高度滚落到山脚下的最大动能Ek全部来自于石块的重力势能，Ek=Ep=mgh=1600kg/m3×0.48m3×9.8N/kg×13.2m=99348.5(耳)；滚落到山脚下以后石块将沿砂袋缓冲区斜面向防撞墙滚动，当滚至缓冲区顶部与防撞墙接触位置的一瞬间石块的重力势能为：Ep’=mgh’=gh’=16000.489.81.5=11289.6(焦耳)石块剩余动能为:EK’=Ep-Ep’=99348.5-11289.6=88058.9(焦耳)。至此可以得出从13.2m高度滚落的体积为0.48m3的石块在其滚至砂袋缓冲区顶部后撞击防撞墙之前的一瞬间水平向动能为88058.9焦耳。23242526以承受从13.2m高处滚落的体积为0.48m3的最大石块所产生的撞击力。立柱基础稳定性计算：由于立柱圆桩基础与地面结合部位所受外力只有水平外力和弯矩，地基土质经现场间隔7m挖探查明为钙质砂岩(见照片)，属于坚硬土质，土体本身刚度大，容许压应力大，为计算简便可以忽略立柱自重对岩体的应力。锚固截面弯矩均由锚固侧壁岩体承受，计算锚固深度时可以不计水平剪力的影响。272829（2）、立柱安装首先将工字钢立柱按照所需长度截出32根3.5m长工字钢，采用运输车辆运至山体附近后由人工抬运至钻孔位置并将每根工字钢平行线路摆放将轨底面朝向山体如下图(a)所示；然后将远离孔口工字钢端用麻绳捆绑牢靠并分出三个方向绳头，一根绳头摆放在立柱孔口位置前方，另外两根绳头留在远离孔口工字钢端外侧，由5人将工字钢其从中后方缓慢抬起使工字钢孔口端向孔内倾斜，待工字钢头全部没入孔口后继续抬高工字钢中后方，并分配出4名工人按照下图（b）所示拉起麻绳，前方2名工人让麻绳与工字钢轴线保持在同一平面内用力收紧麻绳进行辅助抬升，后方2名工人适当用劲拉住麻绳，随时观察工字钢轴线是否有左右摇摆并适量用劲进行纠偏,直至工字钢完全竖直后迅速将水玻璃砂浆灌入孔内，灌浆过程中使用铁棒进行及时插捣使其充分填充孔内缝隙。30

水玻璃砂浆分2次灌入，第一次用麻绳稳住工字钢灌至距孔口顶面约30cm时用木楔将工字钢固定牢靠，观测立柱是否垂直并调整后解下麻绳，待水玻璃砂浆初凝后再取下木楔清楚孔内杂物后再进行第二次灌浆。逐个安装立柱过程中还要拉线调整轨底平面角度使所有立柱工字钢轨底位于同一平面内。（3）、钢板墙面、砂袋缓冲区施工待最后一批立柱孔内水玻璃砂浆初凝后便开始安装墙面铁板和砂袋缓冲区施工，铁板选定普通碳钢2mm厚板材。墙面铁板施焊和砂袋堆码分段同时进行。首先进行钢板焊接，将钢板焊接在工字钢底面板上（如下图a），要求先点焊固定位置后再补焊接触部位，要求焊缝饱满、平顺，控制好焊接电流以免烧伤铁板。然后进行横向加强角铁焊接，要求先点焊固定位置后再满焊接触部位，焊缝饱满、平顺，控制好焊接电流以免烧伤铁板。最后为了增强铁板墙面的刚度，在如下图a、b所示位置焊接50×50×0.5角铁。隔段穿插进行缓冲区砂袋堆码，可在编制袋内装入砂或粘土后人工搬运至山体坡脚和墙面铁板之间，要求上下两层搭茬纵横交错式堆码成斜坡状，斜坡仰角27度（如下图c），最外侧砂袋必须开口端向里摆放。3132五、山体破除施工1.防护体系施工完毕后方可开始对路堑部分山体破除施工，施工按照“相对于铁路线由远及近、自上而下和先两边后中间的破除顺序，层厚不大于0.6m分层破除”的方法进行施工，山体破除产生的碎石直接破碎成路基填料标准后填筑在山体东西两侧路基帮宽段沟渠内。该施工项目属于临近营业线C类施工，设驻站、防护人员。2.开挖施工按照“相对于铁路线由远及近、自上而下和先两边后中间的破除顺序，层厚不大于0.6m分层破除”的方法进行破碎锤破除施工，山体破除产生的碎石直接破碎成路基填料标准后填筑在山体东西两侧路基帮宽地段沟渠内，（如下图）33343.破除施工前挖掘机司机（带破碎锤）在前方指挥人员辅助下沿盘山施工便道正向行驶至山顶。指挥人员、防护人员、挖掘机司机必须经培训考试合格后持证上岗，严格按照指挥命令行走，行走时挖掘机料斗要钩住便道路面缓慢行驶，随时做好刹车准备以免机械向下滑行，机械行走时后方便道直至山体坡脚不得有任何人员和机械。到达山顶后挖掘机立即清除首层破除面的孤石和危石，以保证后续作业过程中人员和机械行走的安全，每层破除边缘2m范围设警戒彩旗布条提醒机械不得进入。机械行走路线如下图。35

4.正式开始破除前15分钟所有驻站和防护人员必须就位并保持对讲机联系，破除全过程实行大型机械施工一人一机防护，机械防护人员要站在司机视线范围内，防护人员还应配备喇叭进行声音信号防护，当司机随机械转动视线范围暂时看不到防护人员时如果有险情防护人员可以利用喇叭对司机发出讯号。对破除山体产生的碎石块横向宽度经防护人员目测达到沿线路约2倍机械宽度时立即指挥破碎机械转移至碎石块范围以外进行破除作业，同时在专人指挥下用铲车将碎石块倒下山坡（如下图）。36当破除面顺线路方向宽度达到20m以上时安排第二台破碎锤进入工作面开始破除，同时开始向山体东西两侧帮款段路基位置倾倒碎石块以供后期路基填筑使用，当2台破碎锤和1台挖掘机同时作业时防护人员和指挥人员必须随时观察相邻两台设备的间距，不得侵入相邻设备机械臂的回转半径范围内（如下图所示）。37破除施工全过程防护人员必须认真盯岗，在山下第二道防护墙两头15m处各安排1名防护人员观察是否有飞溅或滚落到线路上的石块，如果发现石块飞上线路，防护人员立即用对讲机向山上作业面防护、指挥人员发出停工口令，然后联系驻站人员明确列车通过时间，利用行车间隔时间安排现场工人在防护人员防护下将石块抓紧清理。清理完毕后人员离开线路，防护人员就位并联系驻站、山顶防护、指挥人员允许其继续作用。石块清理前后所有现场人员必须听从防护人员指挥，不得违章蛮干。每层破除完毕后及时循环安装第一道防护墙，然后按照同样的防护和破除顺序进行分层循环作业，直至开挖到设计标高（开挖范围横断面如下图）。3839第三章

施工组织及人员、机械设备配置40第三章施工组织及人员、机械设备配置为合理调配资源，便于现场管理和加快进度，我项目部根据施工的特点，充分考虑多方因素后，对施工的管理人员进行了精心配置，管理人员配置如下：项目负责人：梁秀海施工现场负责人：张佳璐项目技术负责人：冯力强安质检负责人：于大明测量负责人：刘学磊机材保障负责人：陈勇技术主管：何斌卢黎明技术员：岳春广、刘占云、刘学磊防护员：吴元博、王顺心、张崇高、马晓五、杨钟强驻站员：杨静朱东伟机械指挥手：刘俊启王平肖伟严正付劳力共25人

41序号设备名称型号数量备注1工程地质钻机Hgy-3002台

2小型货运汽车时代-A21辆

3搅拌机JZC5002台

4发电机潍柴100kw-2A1台

5电焊机BX1-250-12台

6切割机DW7181台

7挖掘机日立ZX2401台报告附后8挖掘机小松PC240-71台报告附后9装载机柳工ZL50E1台报告附后施工机械设备的选择和配置结合实际施工特点，遵循合理调配资源，选用可靠设备，满足施工质量、工期的要求对其机械设备进行选择和配置，具体配置如下表：42第四章

工期安排43为了实现山体破除施工短平快的目标，尽量减少对既有石太铁路线行车干扰和影响，在充分考虑施工环境和施工难度的情况下按照合理安排，遵循“综合利用资源配置和时间的原则安排工期60天，白天施工，各工序流水作业和平行作业相结合。具体工期安排为：（施工工期横道图附后）施工准备……………..………..10天贯通线杆改移……….………...4天修筑施工便道………….……...6天清表、植被铲除………..……..2天第一道防护墙循环………………….….……..30天钻机就位、打眼…………..…..9天立柱安装……….10天墙面安装………………….……10天缓冲区砂袋堆码……………….2天山体岩石破除………………….36天帮宽路基填筑…………………36天防护墙拆除……………………2天44第五章

安全保证措施及应急预案45为保证施工人员的人身安全及工程质量，结合本工程的安全保证体系制定相应的安全施工措施：一、依据工程要求和现场实际情况，选择列车间隙作业。严格控制破坏范围和振动危害。二、严格按照安全规定进行施工，做好安全保卫工作。从开机械开挖起，即设置安全警戒，防止非作业人员进入现场，防止人、车等进入施工区。三、各类施工人员要持证上岗，对爆破作业人员严格执行“既有线施工安全培训”。四、加强施工现场安全管理，在施工现场设置安全标志。遇到大风、雷电等恶劣天气均不得进行施工。五、成立安全保证和应急抢险领导小组，组长：梁秀海电话：副组长：冯力强电话：于大明电话：组员：吴元博、王顺心、张崇高、马晓五、杨钟强、杨静朱东伟、何斌

卢黎明461.应急小组职责

（1）负责监督、检查防护破除方案落实情况、现场人员、机械、材料储备情况、组织施工现场出现险情后救援演练。

（2）在应对突发事件及既有线安全事故的工作中，协调与建设单位、相关管理单位、公司等各单位等有关部门的关系，物资、机械、设备的调配指挥。

（3）当突发事故灾难超出指挥部处置能力时，依程序请求上级有关单位的支援；

（4）检查督促做好预防措施和应急救援的各项准备工作；

2、应急响应措施

（1）接警与通知

现场施工发生安全事故后，现场人员立即报告到项目负责人，项目负责人组织现场应急小组在了解事故准确位置、事故性质、死伤人数及其他有关情况后，制定并实施响应方案，同时向上级部门报告。

47（2）遇大雨、火情应急措施进入汛期后，项目部成立气象观察、记录管理组，密切注视气象动态。调度收到管理组有关雨季天气预报或气象预报后要立即传达并作出应急准备工作。气象管理组负责人：张亮电话：现场处于植被茂密地区，在场人员不得流动抽烟和生火，在山顶和山脚下各设3个干粉灭火器，以备遇到火情时能及时扑灭。（3）005号接触网杆被砸坏或受损时的应急措施在005号杆附近提前备好2个组合支柱，和供电监护人员保持联系，当接触网杆被砸坏或受损时立即通知供电段并配合抢修，施工负责人迅速组织人员配备撬棍、叉子、压机、抬筐等必要抢险工具赶赴出事区段。情况紧急时，防护员急速奔向列车，奔跑过程中不停止向列车显示停车信号（白天红旗、夜间红色灯光、停车手信号），将响墩放置在离列车最近处钢轨上；拦停即将通过的列车。（4）第二道防护墙倒向线路时的应急措施万一当立柱失稳或石块砸坏防护墙使其倒向线路，可能侵入限界时，防护人员立即通知全场停止作用同时向项目负责人报告，并由驻站员及时通报过往列车信息，在现场负责人带领下使用切割机、撬棍、电焊等对墙体进行修复和排险，必要时拦停即将通过的列车。48（5）现场防护位置布置方案对破除面防护人员、线路防护人员、防护设施、防洪物资进行统一安排部署，平面布置如下图所示：4950时间内容总工期60天，白天施工时2468101214161820222426283032343638404244464850525