一级公路框架桥顶进施工组织设计_百度文库
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一级公路框架桥顶进施工组织设计|
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隧道下穿既有线采用D型施工便梁进行线路加固施工技术
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　　摘要：本文介绍了下穿既有铁路的隧道由暗挖改明挖方案的选定，及采用D型施工便梁进行线路加固的施工方法，并对线路加固的承载关键结构进行了受力检算，确保了行车及施工的安全。为今后类似工程施工提供借鉴作用。 中国论文网 /2/view-5875619.htm　　关键词：既有线线路加固D型施工便梁受力检算施工技术 　　中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号： 　　1 工程概况 　　中缅石油QAL072～QAL073管道穿越广大铁路隧道工程位于楚雄州南华县，与铁路相交里程为K76+650，交角为90°。隧道穿越路基长度为40m，隧道孔径5m。 　　广大铁路为单股道，砼枕，50kg/m钢轨，有缝线路。单线非电气化铁路，位于R=400m的圆曲线上。此段铁路为高路基段，路基高4.5m。 　　场区内主要地层岩性从上至下为第四系粉质黏土、细砂、卵石及白垩系砂岩。 　　2 总体施工方案比选 　　原设计采取暗挖法施工隧道，施工前项目部对隧道暗挖方案进行了评估，认为暗挖法施工存在两大风险： 　　1）工期风险：暗挖法施工总工期需要77天，且施工期间正值春运，需停工40天，则相当于总工期为117天，大大超过业主105天的工期要求。 　　2）塌方风险：隧道开挖断面跨度为5.8m，但埋深仅6.36m，为浅埋隧道，上部土体不能形成自然平衡拱。且场区内主要地层岩性差，上部为松散土层，下部为节理发育，围岩破碎强风化砂岩层，暗挖时支护困难，在施工的扰动下，极易出现塌方，危及铁路行车安全。 　　现对隧道暗挖和明挖的经济性及工期进行了比较，见表1和表2： 　　表1两种方案费用比较表 　　 　　 　　表2两种方案工期比较表 　　 　　 　　由表1和表2可以看出明挖法的施工成本不仅比暗挖法施工成本低52.5万元且工期节省17天，能够满足工期要求。经综合分析可见明挖法施工为最佳方案。 　　3 线路加固方案 　　采取明挖法施工时，基坑两侧坡面按1：0.75放坡，则需要架空的线路长度为22m。如果按常规使用工字钢作纵梁的线路加固方法，难以承受如此大跨度的列车荷载。经过几次分析计算，最终线路加固主跨采用D型施工便梁，副跨采用工字钢作纵梁，具体设计参数如下： 　　根据跨度，选择D24型低高度施工便梁做主跨纵梁，因线路位于R=400m的圆曲线上，进一步选择曲线、单线、丁式、最低位型号的施工便梁。副跨采用I56a工字钢作纵梁，三根一组，单层布设，每1m设一根φ25mmU形螺栓将纵梁拼装成束。 　　横抬梁为单根长6m的I45a工字钢，横抬梁间距为1m。用φ25mmU形螺栓将纵梁与横梁联接为整体，横梁与纵梁间隙以杂木板垫实。在与轨底接触的横抬梁面设置绝缘胶垫，使横抬梁与线路轨道保持绝缘，以防止出现“红光带”。吊轨采用P43轨3-3-3-3组合，1-2扣加固。吊轨梁与横抬梁、木枕采用φ22mmU型螺栓连接成整体。线路每隔1根枕木安装一根绝缘轨距杆，以保持轨距。纵横梁联接完毕后对道床进行回填道碴至满槽。 　　主跨采用φ1.5m人工挖孔桩作支墩，孔桩桩长12m，桩底嵌入岩石内。副跨外侧支墩采用1m（高）×1.5m（宽）×1.5m（长）的C25砼方墩作为支点。 　　施工期间，列车按限速为45km/h行驶，慢行点内按规定设置各种作业牌。并派专人24小时进行防护，每经过一趟列车均要进行线路的方向及轨距、水平的检查。 　　线路加固结构见图1、2所示。 　　 　　 　　图1线路加固立面及平面布置示意图 　　 　　 　　图2线路加固横断面图 　　4 线路加固承载结构受力检算 　　4.1 检算荷载取值 　　列车竖向静活荷采用铁路标准荷载，即“中-活载”。标准活载的计算图式见图1。荷载冲击系数取1+μ。 　　 　　 　　图3 中―活载图 　　4.2 D24型施工便梁强度检算 　　D型施工便梁为铁道部认可的，长期使用的制式施工便梁，在规定的使用条件下，完全能够满足承载要求，故本文不再对其进行承载力的检算。 　　4.3横抬梁I45a工字钢检算 　　I45a工字钢力学参数：W=1430cm3，重量=80.42kg/m，E=210GPa，I=32240cm4，[б]=170MPa，容许最大挠度fmax＜L/400。横抬梁跨度为4.46m。 　　当列车机车轮轴运行至副跨时，横抬梁承受最大荷载，为最不利情况，此时按列机车单个轴重220KN对由2根横抬梁来承载，考虑列车的冲击力(列车限速45km/h)时，活载冲击系数：1+μ=1+28/(40+10)×0.75×45/60=1.32。 　　则单根横抬梁承受的荷载P=220×1.32/2=145.2KN。横抬梁检算图如图4所示。 　　 　　 　　图4横抬梁荷载图 　　1）强度验算 　　Mmax=72.6×1.×105 N?m 　　σmax=Mmax/W=1.1×105/()=76.9MPa＜[σ]=170MPa 　　2）挠度验算 　　f=[Pa/（6EIL）]×（3aL2-4a2L+a3-a2L） 　　=6.3mm＜[f]=L/400=11.2mm 　　工字钢横抬梁强度、挠度检算通过，可安全使用。 　　4.4工字钢I56a纵梁检算 　　I56a工字钢力学参数：[σ]=170MPa，W=2340cm3，重量=106.316kg/m，E=210GPa，I=65600cm4。 　　因副跨纵梁两侧支墩尺寸较大，纵梁实际跨度不足9m，检算按跨度为9m进行，此时中一活荷在跨中处的换算均布活载为146.7kN/m。将纵梁所承受的其它荷载简化成均布线性荷载，经计算得16.7KN/m。则单根工字钢纵梁承受的荷载q=(146.7+16.7)×1.32/6=36.0kN/m。受力如图5所示。 　　 　　 　　图5纵抬梁荷载图 　　1）强度检算 　　Mmax=ql2/8=36×92/8=364.5kN?m 　　σ=Mmax/W=364.5×103/（）=155.8MPa＜[σ]=170MPa 　　2）挠度检算 　　f=5ql4/384EI=（5×36×103×94）/（384×210×109×6） 　　=22.3mm＜[f]=L/400=22.5mm 　　纵梁强度、挠度检算通过，可安全使用。 　　4.5钻孔桩受力验算 　　当列车行驶至图6所示的位置时，2号挖孔桩支墩承受最大荷载。 　　 　　 　　 　　图6挖孔桩支墩受力图 　　经计算列车荷载（包括冲击荷载）、主跨荷载、副跨荷载分别作用于2号两个挖孔桩支墩的作用力为2110.8kN、275.08kN、83.5kN。则单个挖孔桩承受的轴向荷载为： 　　P=（.08+83.5）/2=1234.7kN 　　支墩挖孔桩嵌入岩石层内，其容许承载力按下式进行计算： 　　[P]=R（C1A+C2Uh） 　　式中[P]―桩的容许承载力（kN）；R―岩石试块的单轴抗压极限强度，25300kPa；A―桩底支撑面积，1.77m2；U―嵌入岩石层内的桩周长，4.71m；h―自新鲜岩石面算起的嵌入深度，1.54m；C1、C2系数，根据岩石层破碎程度和清底情况取值，分别取值为0.3、0.03。
　　则有： 　　[P]=25300×（0.3×1.77+0.03×4.71×1.54）=18939.6kN＞P=1234.7kN 　　计算结果表明挖孔桩容许承载力满足要求。 　　5线路加固施工技术 　　5.1挖孔桩支墩施工 　　开挖前将桩孔位置前后5m范围的砼枕抽换成木枕，采用P43轨进行3-5-5-3扣轨临时线路加固防护处理。并在孔位开挖范围外靠近线路侧及铁路行车限界外插打φ50钢管桩，间距30cm，设置钢板围挡，防止开挖引起道砟的滑塌。 　　在桩顶预埋根L100×8角钢作为主、副跨纵梁的限位器，埋深30cm，露出砼面20cm,预埋角钢离开纵梁边缘10cm，纵梁就位后用杂木板塞紧 　　5.2施工便梁架设 　　便梁架设前申请线路封锁要点，对支点进行打磨平整、复核标高，特别需要注意复核外轨超高值，外轨超高采用调节支墩高度来设置。 　　1）横梁就位 　　横梁采用16t吊机配合从路基坡底吊送至路肩，人工穿入的方式进行。 　　事先将线路上轨枕位置用油漆打点标记，以便抽换后恢复。 　　先将枕木间距进行适当调整。按“隔六抽一” 的要求进行抽除枕木，穿入横梁，?用定位角钢S7定位横梁，垫好橡胶垫，上好钢轨扣件，换入横梁后及时对道床进行捣固。 　　2）纵梁就位 　　将横梁两端头及以外的道碴清除，在道床边坡掏出纵梁槽，掏槽尺寸满足纵梁安放并留有一定余量，便于落位与调整，道床边坡用袋装道碴堆码牢固，保证轨枕头道碴饱满。把纵梁从南华车站运至桥位利用轨道吊吊装就位。并安装连接板及牛腿，此时钢轨扣件可以临时松开。待纵梁与横梁连接完毕后再固定钢轨扣件。 　　3）其他配件的安装 　　横梁全部与纵梁联接后，掏空横梁间及底部的道碴和土方，安装斜拉杆及其他配件。 　　5.3副跨施工 　　便梁纵梁吊装完成后即进行副跨的施工。 　　1）吊轨施工 　　股道采用P43轨3-3-3-3组合1-2扣扣轨。封锁要点利用汽吊将吊轨吊装至设计位置，并与枕木和钢横梁用φ22mmU形螺栓及扣板连在一起形成整体。吊轨梁顶面不得高出基本轨顶面。 　　2）架设工字钢纵梁 　　采用I56a工字钢作为纵梁，3根一束。安装施工前以φ25U形螺栓将纵梁拼装成束，置于路基两侧。在道床边掏出纵梁槽，掏槽尺寸满足纵梁安放并留有一定余量，便于落位与调整，道床边坡用袋装道碴堆码牢固，保证轨枕头道碴饱满。沟槽开挖完成后，采用汽吊人工配合将纵梁安放到固定位置。 　　3）铺设横抬梁 　　采用I45a工字钢作横抬梁每1m设置一根。在轨枕间距内扒出部分道碴并穿入横梁，每穿完一根横梁及时补碴捣固。并用φ25mmU形螺栓将纵梁与横梁联接为整体，横梁与纵梁间隙以杂木板垫实。纵横梁联接完毕后对道床进行回填道碴至满槽。 　　5.4线路恢复 　　得到调度封锁命令后，防护员立即插移动停车信号牌，开始封锁作业。 　　人工拆除D24便梁联结件，采用轨道吊吊出两片纵梁。补道床两侧道碴，采用手持捣固机捣固线路。然后采用隔六抽一方法隔孔拆除横梁。在主跨便梁拆除后进行副跨的拆除。人工拆除工字钢纵横梁联结件，采用卷扬机人工配合抽出工字钢横梁。 　　进行主、跨横梁拆除时，同时方正轨枕捣固线路，拆一孔捣一孔。 　　线路加固拆除完毕并检查线路方向和水平均等符合规范后,方可撤销慢行点，恢复线路。 　　6 结束语 　　本项目中隧道暗挖改明挖并采用D24型施工便梁进行大跨度线路架空，不仅按期完成施工，确保了铁路运输安全，且经济技术指标比较突出,可以在以后相类似工程项目中推广使用 　　 　　参 考 文 献 　　[1] 桂业琨、邱式中?桥梁施工专项技术手册[M]?北京：人民交通出版社，2005，01。 　　[2]周水兴?路桥施工计算手册[M]?北京：人民交通出版社，2001，05。
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中铁X局X公司XX线K990通道
改造工程项目经理部
一、工程概况
在K990+090处现有一平交道口，道口右侧为裴家山村庄，为解决裴家山村民穿越铁路到线路左侧山上耕种及牲畜安全通行问题，设计在K990+112.8处建一座1―4.0m长17.6m钢筋混凝土框架涵，以保证铁路行车安全及村民的人身财产安全。
在K990+460处现有一平交道口，道口左右侧为必多龙村庄，线路从必多龙村庄中间穿过，村民及牲畜均由此道口通过，为保证铁路及村民的人身财产安全，现将此道口拆除，设计在K990+391.5处建一座1―7.3m长17m钢筋混凝土框架涵，新建涵处现有一座1―2.0m浆砌片石拱涵，既有涵里程为K990+388，涵长16.1m，该涵为排水涵，旱季无水，新建1―7.3m涵时需将既有涵拆除，在1―7.3m框架涵内5.0m处用C30混凝土隔墙分开，隔墙高2.5m、宽0.3m，靠昆明端涵内行车道净宽5.0m，供人行及车辆通过，靠成都端涵内净宽2.0m，供排洪用。
K990＋090、K990＋460道口间距370m，改造工程均位于成昆线路基填筑段，新建下穿涵中心间距278.7m。根据设计地质资料显示：轨面下1－5m范围内均为人工回填土，其下部为粉质粘土，厚1～2m；下穿涵基础置于泥岩夹砂岩层，属全风化。下穿涵挖深分别为K990+112.8轨面下6.6m，K990+391.5轨面下7.61m。
工程须采用3-5-5-3 P50轨束梁加固线路，然后再施工便梁挖孔桩支墩，架设D型便梁开挖施工下穿框架涵。挖孔桩采用1.2m×1.2m方形孔桩，根据8月19日现场技术交底会议纪要，桩深改为13m；D型便梁采用20m跨度。
工程施工范围K990+112.8：成昆线K990＋092～+133，长度41米；K990+391.5：成昆线K990＋371～+412，长度41米；
本次线路加固施工方案包括线路加固及20mD便梁吊装
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