顶进涵施工作业指导书
1、适用范围
适用于顶进涵施工。
2、作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3、技术要求
3.1涵顶进应“先挖后顶、随挖随顶”,作到不间断施工。在顶进过程中,应随时观测既有路基、线路和顶进涵状态的变化,确保既有线路的轨距、水平及方向正确和涵按设计位置顶进。
3.2顶进作业应将水位降至基底以下0.5~1.0m进行,持续时间不得小于
7天,并宜避开雨期施工。
3.3主体顶进就位后,应及时施工端翼墙和防护工程,恢复行车线路。
4、施工程序与工艺流程
4.1施工程序
在既有铁路一侧开挖工作坑,现浇滑板,在滑板上浇筑钢筋混凝土框架,修筑后背,同时进行线路加固,安装顶进设备,当顶进前方挖土完成一个顶程后,即开动高压油泵,使顶镐产生顶力,通过传力设备(顶铁、顶柱和横梁),借助于后背的反作用力把框架向前推进,待推进一个顶程后,在空档处放顶铁,挖运出土一个顶程距离,以待下次开顶,如此循环进行,直到整个框架顶进就位为止。
施工程序为:开挖工作坑→修筑滑板→预制框架→修筑后背→线路加固→安装顶进设备→顶进→补地板→恢复线路。
4.2工艺流程
5、施工要求
5.1施工准备
(1)全面熟悉核对设计文件,充分了解设计意图,核对地形及地质资料,复核涵洞中线、高程及流水面标高。重点调查既有线路通信、信号、电缆的走向,对有可能影响施工的地下电缆报请有关部门排干,施工前不能排除的制定切实有效的保护措施。
(2)签定安全协议施工前将编制的加固方案,报请工务段、监理站及建设单位审批,并与工务段、车务段、电务段等有关设备管理部门签定安全协议。
5.2施工工艺
5.2.1开挖工作坑
开挖工作坑之前,先做好通信电缆的改移以及路基边坡的防护工作。
工作坑是预制和顶进框架的工作场地,工作坑的位置,根据铁路两侧地形、场地大小及土质情况全面考虑。工作坑开挖的尺寸,除考虑预制框架平面尺寸外,还要考虑后背大小和预留一定的操作空间,一般由工作坑底板尺寸确定,工作坑底板尺寸按下式确定:
长度=框架体底板长度+顶镐长度+横梁厚度+后背梁厚度+0.3m。宽度=框架底板宽度+2×方向支墩宽度+0.2m。
此外,工作坑四周还要留有排水沟和集水井位置,以满足施工期间排水的需要。工作坑坑顶至铁路外侧钢轨的距离,根据道床及路肩宽度的最小要求不少于2.5m。
5.2.2修筑滑板
滑板主要是预制框架时的底板,同时在框架顶进时起导向作用。混凝土滑板铺筑前,坑底铺垫10cm厚碎石,滑板用C15混凝土灌注并在滑板内安放钢筋网,滑板厚度不小于20cm,滑板每隔3m设置一道地锚梁,两侧设导向支墩。
5.2.3预制框架
预制框架前做好测量定线工作,使框架身、滑板及顶进涵位的中心线一致。滑板顶面打蜡3mm,其上撒滑石粉一层,再铺塑料薄膜一层将箱身混凝土和滑板混凝土隔离,以减少起动阻力。支模时使框架形成倒楔形,以便于框架顶进。灌注涵身混凝土分两阶段施工,先灌筑底板(包括下梗肋),当底板混凝土强度达到设计强度的50%后,再绑扎上部钢筋,灌筑边墙及顶板混凝土。框架预制施工顺序如下:
在工作坑滑板上安好箱身底模板→绑扎底板钢筋→浇筑底板混凝土→养护→安中柱、边墙内模→绑扎中柱、侧墙及顶板钢筋→安外模→灌注中柱、侧墙及顶板混凝土→养护→拆模→安装钢刃脚→施作箱身防水层。
框架预制好后,顶部设置防水层,外表进行润滑处理,并在涵身前端周边安设刃脚。
5.2.4修筑后背
后背主要是承受顶进时的水平顶力之反力的临时结构物,它是保证顶进工作顺利进行的重要设施,直接关系着顶进质量。后背的结构形式根据现场地质、地形情况选用,如重力式后背。后背墙采用M5浆砌片石,墙背前铺设50a工字钢横梁作分配梁,后背墙顶部填土分层夯实。
5.2.5加固线路
顶进施工时,采用加长便梁配合纵横抬梁加固线路。
(1)纵梁:纵梁采用I型便梁,用联接板纵向等强度联接起来组成长纵梁。纵梁架设,用吊车,利用行车间隙(通过驻站联络员确定)来吊装便梁,每吊装一片,必须使其与两片钢枕联接,以保证其稳定性,防止侵限。钢枕采用I28工字钢,施工时穿一根加固一根。
纵梁放在钢筋混凝土挖孔桩支墩上。
(2)横抬梁:横抬梁采用I56工字钢。工字钢布置在两钢枕之间。工字
钢采用“U”型*钢板卡子,并用高强螺栓与纵梁联接。
既有线一侧填土每层按30cm夯实,顶上铺满枕木,工字钢搭在铺满枕木的垫层上,右侧搭在框架上,当框架每顶进2m时,将工字钢向左侧调整,同时将线路加固好,以确保既有线安全,如此反复,直至框架就位。
(3)线路的横向控制:利用线路控制器,控制线路的横向位移,将线路控制器一端紧固在钢轨上,另一端紧固在纵梁上,平均每2米一个,左右对称。
(4)纵梁横移的控制:顶进施工时,受横抬梁与箱顶摩擦力作用纵梁的横向变形,将直接带动线路的变形。采取的措施一是在横抬梁与箱顶接触面放置钢板,钢板上放置圆形滚杠,钢板与滚杠上涂黄油,以减少摩擦力;二是在纵梁中部设导链,一端固定在纵梁,另一端固定在箱顶上,箱身顶进时,导链同时拉紧,以观测纵梁不变形为宜。
5.2.6顶进设备安装及调试
顶进设备主要包括液压系统和传力设备两大部分。安装前对液压系统的各部件进行单体试验,合格后进行安装。安装好全部液压系统,包括顶镐、油泵、油箱、管路以及配套设备后,进行检查调试,使其运转正常。同时对传力设备进行检查,以满足顶进的需要。
5.2.7试顶与顶进
顶进的实施是整个工程的关键环节,正式顶进开始前,先进行试顶,试顶顶力约为框架自重的0.4~0.8倍,随顶镐同步逐渐加压,且每升到一定压力后稳定几分钟,并对设备、滑板特别是后背、框架进行检查,若一切正常,则加压正式顶进。
顶进过程:在滑板上空顶,当框架前刃角接触路基边坡时,开始挖土运
土,当刃脚前方挖土宽度达到60~70cm(根据顶镐行程长度而定)即可开动油泵,使顶镐推动框架前进,待顶镐顶完一个行程,再安放一个不同规格的顶铁等待下次开顶,如此反复直至框架就位。
5.2.8挖土与运土
挖土时,每次掘进深度视土质情况及有关要求而定,每次进深约为20~50cm,在土质松软层顶进时严禁超挖,确保刃角切入土层内10cm以上。同时测量工作紧密配合,根据框架偏差情况及时改变挖土方法。列车通过前,挖土人员要撤离开挖路基面1m以外,严禁继续掏土。
5.2.9测量观测
顶进施工中,每完成一个顶程,进行一次水准测量,及时掌握框架的坡度变化情况。方向观测以框架涵中线基桩为原点,设置顶进观测站和观测基点,顶进时在观测站内架设全站仪,边顶边观测,以便随时纠偏。
5.2.10整修、恢复线路
顶进完毕,拆除顶进设备,上道碴,更换轨枕,安装线上其它设施,拆除钢便梁、横梁及其加固部件,恢复线路。
6、劳动力组织
6.1劳动力组织方式:采用班组管理模式。
6.2施工人员应结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每个作业工地人员配备表
其中负责人、安全员、技术、质检、测量及试验人员必须由项目部正式职工担任。
7、材料要求
进入拌和站的水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂及粗、细骨料必须严格按照选定混凝土施工配合比确定的原材料种类、规格进场。同时做好进场检测工作,符合要求后方可使用。
普通钢筋采用Ⅰ级(Q)和Ⅱ级(HBM)钢筋。工程所用钢筋,必须具有生产厂家试验报告或出厂质量证书,并按规定进行原材料试验,合格后方可使用。
8、设备机具配置
主要机械设备配置表
9、质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1顶进涵施工质量控制要点主要有以下三个方面:
①原材料(混凝土、钢筋);
②防止框架被顶裂;
③顶进的方向及高程。
9.1.2顶进施工时,防止框架被顶裂的方法主要有:
(1)预制框架时,在框架底部与顶镐接触的地方预埋一块10~12mm厚的钢板,使其在顶进时起到传力均匀的作用。
(2)顶进前,对框架进行全面检查,底板和框架四角不得有裂缝,并必须待框架结构混凝土达到设计强度后方可进行顶进作业。
(3)在顶过程中如框架发生方向偏差,要及时采取措施进行纠偏。
9.1.3在顶进过程中要采取措施严格控制顶进的方向及高程,发现问题及时纠正使其达到设计要求。常用控制偏差的方法有:
(1)控制挖土:多挖土的一侧阻力小,另一侧可适当少挖土而增加阻力,即可纠偏。
(2)及时调整顶镐的工作台数及位置,使两侧顶力不等而达到纠偏目的,实施时逐渐纠正,不可急于求成。
(3)采用两套不同的液压系统,在顶镐对称布置的情况下,用不等压的方式形成纠偏力矩来进行纠偏。
(4)滑板预留坡度和加大刃角阻力,可防止框架“扎头”。
(5)在底刃角前适当向下超挖1~2cm,可纠正框架“抬头”。
(6)控制顶镐的着力点,使顶镐的合力低于或高于摩阻力的合力,对防止框架“扎头”和“抬头”也能起到一定的作用。
9.1.4修筑后背时,钢筋混凝土要达到设计强度,浆砌片石要符合要求,回填土夯填密实,以免顶进时后背破裂。
9.1.5以规范、标准、设计文件为依据,对施工过程中的钢筋加工绑扎、模板制作安装、混凝土作业、测量、试验、框架顶进等主要工序随时进行质量检查,发现问题及时解决,以确保顶进质量。
9.2质量检验
9.2.1模板及支架安装和拆除的检验、钢筋原材料、加工、连接和安装的
检验及混凝土原材料、配合比设计和施工的检验必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB-)的规定。
9.2.2框架涵外形尺寸允许偏差和检验方法应符合下表的规定。
框架涵外形尺寸允许偏差和检验方法
检验数量:每座涵全部检查。
9.2.3顶进设施和线路加固必须符合施工工艺设计要求。
检验数量:全部检查。
检验方法:检查工艺设计资料和观察。
9.2.4混凝土必须达到设计强度后方可顶进。
检验数量:全部检查。
检验方法:进行一组同条件养护试件强度试验。
9.2.5框架涵顶进后允许偏差和检验方法应符合下表的规定。
框架涵顶进后允许偏差和检验方法
检验数量:每座涵全部检查。
10、安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1组织操作人员认真学习有关法令、法规和安全操作规程,对操作人员进行岗前培训,经考核合格后才能上岗操作。
10.1.2顶进施工时有严密的统一组织,分工明确,互相协调,做到统一指挥,统一行动,整个顶进过程按分工各负其责。
10.1.3施顶时操作人员严格遵守安全操作规程办事,佩戴安全帽,配备专人检查顶进设备,并随时注意其运转情况,出现故障及时处理。非操作人员不得进入工作坑,严禁施工人员接近或跨越顶铁顶柱,以防崩铁伤人。
10.1.4顶进挖土时分台阶开挖,开挖坡度随地质、水文、气候条件选定,控制在1:0.8~1:1.2之间,并随挖随顶,防止超欠挖,以免框架顶进时产生方向和高程偏差。
10.1.5指定专人检查线路上部建筑,经常测量铁路轨距和高度,发现问题立即停止顶进,采取加固措施,并随时与铁路运输部门取得联系,确保行车安全。
10.1.6顶进施工利用列车运行间隙进行,列车通过时停止顶进作业。
10.1.7加强安全防护,施工现场和机械设备周围树立明显标志。
10.1.8顶进现场配备适当数量的道碴、枕木、草袋、木材、钢轨等料具,一旦因雨天或其它原因引起线路变形时,立即抢修,确保行车安全畅通。
10.2环保要求
10.2.1临时用地使用完毕,及时恢复并尽量达到原来状况。
10.2.2施工区域,各种临时设施,施工完毕后,做到工完、场清
10.2.3施工车辆上道时,进行必要的冲洗。淤泥渣土的车辆必须装载适量,并且用帆布覆盖。
10.2.4在工地现场设置足够的临时设施,做好施工现场卫生管理工作,生活垃圾按照批准的方法在指定的地点进行处理。
10.2.5所有机械废油回收利用,不随意泼倒。