框架桥顶进施工方案

框架桥顶进施工方案
一、工程概况
引滦入津水源保护新建州河暗渠工程CY4标位于天津市蓟县别山镇，州河暗渠于CH6+653.696穿越京秦铁路，与京秦铁路交汇于K88+216 处，与铁路交角55度，采用框架桥顶进穿越铁路，线路影响范围K86+616～k89+816。

顶进箱体主体采用C40钢筋混凝土，框架桥净跨度17米，净高8.22米，轴线桥长39.5米，分两节制作，桥体顶板、边墙厚1.1米，底板厚1.2米。

抗渗性不小于P１０，第一节桥长20.4米，顶进重量2820.6吨，第二节桥长19.08米，顶进重量3150.7吨，顶进总重量5971.3吨，设计顶力8360吨，顶程57.74米。

桥址处地层为第四系全新统冲积层，桥体持力层位于粉质粘土层上,地质钎探最小承载力150kpa。

原场地地下水埋深3.2～3.8米，水位较高，现水位已降至滑板下2.0m,满足顶进要求。

二、编制依据
①铁道第三勘察设计院设计的《海河流域水污染防治天津市饮用水源保护工程CY4标段顶进框构桥施工图》；
②现行铁路桥涵施工规范及铁路桥涵验收标准；
③铁道部《铁路营业线施工安全管理规定》（铁办[2004]29号）和北京铁路局《铁路营业线施工安全管理实施细则》(京铁师[2004]187号)要求
④业主、铁路分局对工程和工期要求；
⑤现场场地条件及我单位机械设备、施工能力。

三、施工管理目标
1、安全目标
无危机列出安全运行事故，无人员伤亡事故，确保京秦铁路安全运行。

2、工期目标
根据天津铁路分局安排框架桥顶进于年月日，月日结束，日平均进度３米／天，历时20天。

四、管理机构
成立以项目经理负全责的安全领导小组，项目副经理、总工任副组长分别负责安全、技术，人员安排见下表
顶进领导小组人员职责划分表
五、顶进技术措施
1施工准备
京秦线为国家一级铁路干线，沿线有通信光缆、电缆、及信号、动
力电缆，顶进前必须调查清楚各光缆、电缆及其他隐蔽建筑物的位置和走向，影响工程施工的设备，顶进前配合铁路有关部门进行改移，不能改移的设备加强保护，确保铁路设备在顶进过程中不受损坏。

框架桥顶进前检验同条件养护试件，保证桥体混凝土强度达到设计强度100％。

2、线路加固
线路加固由天津铁路分局丰润工务段施工，以工务段方案为准。

但路基防护桩及线路加固所需迎头桩、支撑桩有我单位施工，路基防护桩设计为Φ125㎝沉管灌注桩，必须提前施工以便桥体顶进时桩体混凝土有足够强度，迎头桩、支撑桩为工字钢桩在线路加固前必须按工务段要求完成。

3、框构桥顶进
1）桥体顶进工艺流程如下：
2）顶进设备及顶镐布置
为了加快桥体顶进进度，桥体顶进优先考虑两节一次顶进，框架桥计算最大顶力约7300吨，顶力虽然很大，但并不是桥体就位的控制因素，由于桥体轴线与铁路交角为55度，土压力产生的扭矩很大，顶镐提供的扭矩不能平衡土压力产生的扭矩，桥体不能正确就位，必须启用中继间，减少土压力产生的扭矩和顶力，根据计算中继间布置20台200吨顶镐，左侧8台，右侧12台顶镐能满足就位需要。

第二节桥体末端布置20台300吨顶镐，以便实现两节整体最大入土深度，起动时两侧顶镐对称启动，随入土深度增加，土压力扭矩增大，逐渐关闭左侧顶镐多开启右侧顶镐，如图3千斤顶布置图
3）桥洞内出土
箱桥顶进速度取决于洞内出土速度，本桥净跨度为17米，净高8.22米，空间宽敞，满足机械施工，采用机械出土。

洞内挖土采用PC220挖掘机挖土修坡，必要时人工配合，ZL50载装机装车，自卸车运土。

箱桥净空较高，挖掘机开挖上端土方时，大臂伸得太长、太高，可能操作不方便，可在洞内填土台，挖掘机开到土台上挖土。

挖土时，严格掌握挖土顺序和切土量,挖土应自上而下进行，不得逆坡挖土，挖土坡面不得陡于60°，先挖两侧，后挖中间，形成向洞内凸出弧形，待桥体顶进到坡面时才能挖除凸出土方，底板、侧刃角吃土顶进,确保路基不发生塌方，保证运行安全。

桥体较高且前端顶板较厚，顶板下死角处土体机械开挖不方便无法顺坡，需要人工配合，必须设置中平台，否则人工无法开挖，本桥土体开挖以机械开挖为主，桥内不设置固定中平台，固定中平台固定在桥体上，拆装不方便影响机械施工，计划设置一台移动中平台，中平台设置两层平台宽3米，如图4，以便安排更多人员开挖土方顺坡，加快施工进度。

移动中平台只有提供作业平台作用，不具有支挡路基塌方土体作用，为此在前端顶板上增设3米高可调式挡土格栅，每块长3.5米，格栅骨架采用L80×50角钢，栅格采用Φ16钢筋，如图5，共设5块，图6，与移动中平台配合使用，土方开挖时将挡土格栅锁在顶板上不影响机械挖土，一旦路基发生塌方迅速放下挡土格栅并撑起，稳住要塌方的路基，然后进行处理，确保路基运行稳定。

4）方向控制及纠偏措施
箱桥在滑板上空顶时，可由方向墩控制顶进方向。

当箱桥脱离滑板后，通过调整两侧千斤顶布置，结合挖土来控制顶进方向。

本桥轴线与铁路交角为55度，属于小角度斜交桥，方向不易控制，桥体刚吃土时，由于土体正面阻力产生左转力矩，需要左侧多开顶镐，这时左侧应开动6～7台200吨顶镐，右侧 2 台，确保桥体入土位置正确，为桥体正确就位打好基础。

当桥体入土深度超过7.3米时，桥体两侧土压力产生的右转力矩大于正面土阻力产生的左转力矩，体开始右转，此时，右侧顶镐数应大于左侧，且随入土深度增加，逐渐增多右侧顶镐。

千斤顶调整应与挖土及其他措施结合使用，才能收到更好的效果，当桥体左偏时，减少左半边地板吃土，减少左侧阻力，使桥体左侧顶进速度快于右侧，当桥体右偏时，减少右半边地板吃土，使右侧顶进速度快于左侧，）一般情况下两边墙外侧土不能挖空，边墙吃土量不少于5㎝。

为了改变桥体两侧土抗力，保证桥体正确就位，在桥体制作时，两边墙都预埋有螺栓，根据纠偏需要安装不同型号钢刃角。

在桥体初入土时，由于地板正面土体阻力产生左转力矩，而此时偏转力矩不大可通过顶镐调整不需安装钢刃角。

当桥体进土深度较大已发生右偏单纯使用顶镐调整方向困难时，可桥体右侧安装50㎝长10﹪的侧型钢刃角，并保持钢刃角吃土以便将右侧土体挤实，增加右侧土抗力，同时加大右侧顶力，促使桥体右移。

当桥体右偏严重(大于10㎝)且距桥体就位尚有足够顶程时，可在桥体左侧安装切土钢刃角，以减小左侧土体侧压力帮助桥体就位。

5）水平控制及软基处理
框架桥为天津市饮用水暗渠过铁路而设，框架桥底板设计基本为平坡，前后高差仅6㎜，本暗渠为无压水流，对标高要求较严。

框架桥顶进过程中容易出现“扎头”，一旦出现“扎头”，再将桥体抬起相当困难，所以框构桥水平控制，重点防止桥体出现“扎头”。

为了防止桥体出现“扎头”，在滑板制作时设置了1.5‰上坡。

用以消除桥体在脱离滑板前，桥体重心前移造成的滑板下沉。

桥体预制时底板前设置了1.5米6﹪船头坡，桥体在土体上顶进时，船头坡挤压土体，使桥体获得向上分力，并将桥下土体压实，防止桥体下沉。

在顶进过程中调整底板、边墙吃土
量，以调整桥体下降，桥体出现下降趋势时，加大底板、边墙吃土量，桥体向上爬坡时，减少底板、边墙吃土量，爬坡严重时，挖空底板，将边墙吃土量减少到最低限度，但不得挖空边墙外土体。

依靠桥体巨大重量将桥下土体碾出，使桥体下降。

挖空底板时增大了路堤自由高度，此时边坡也较陡，一定做好固坡措施，在坡脚打桩或用斜木支撑边坡均可。

桥体顶进时拆除斜支撑，当桥体顶进到坡脚时，拔出固坡桩，此时不能再抢进度，应确保列车运行安全。

桥址位于山麓下，此处地质多变且古河道较多，不能保证路基下地质与工作坑相同，桥体顶进时遇到软土地基，桥体出现“扎头”时，需对软基处理，当软土层不厚时，可以采取挖除软土，换填碎石，此时应在路基边坡打桩，并加强支撑后，才能进行换填处理。

当软土较厚时，可以采用碎石桩、旋喷桩加固，碎石桩宜采用静压或旋转成孔，不可使用震动成孔，以免危及路基边坡稳定，填充碎石时可用小振幅高频捣鼓器振实，碎石桩、旋喷桩施工完毕上层换填不少于50㎝砂夹碎石，以保证各桩共同受力。

若是因为土质松散表层固结能满足顶进要求，可采用向表层注入水泥浆，水泥内应加入速凝剂，以便快速提高土层强度，满足顶进快节奏要求。

6) 测量控制
纠偏的决策来源于测量数据，每顶一镐必须进行方向和标高测量。

在箱体前后中轴线上设置方向观测标志，每节桥体顶板四角设标高观测标志，选择适当位置搭设稳固的观测平台。

用经纬仪、水平仪测量顶进过程中箱体位置和标高偏差，提前放出箱体就位线，做好箱体顶进记录。

现场工程师要经常检查测量记录，根据测量数据提出调整方法，并描绘顶程与顶力关系曲线和顶程与方向高差的关系曲线，用控制图控制顶进质量。

7）中继间启用原则
中继间是减小顶力最有效措施，特别是减小后备顶力，当启用中继间顶进时，桥体顶进重量减少一半，所受阻力也减少一半，特别是后背所受顶力不足总顶力一半，当顶进前节桥体时，后背所受顶力一部分有后节桥体承担，当顶进后节桥体时，由于后节桥体不受正面土体阻力，后背受力仅为后节桥体的土体摩擦力，中继间启用主要用以解决顶力不
足问题。

本工程在下列情况下启用中继间：
①框构桥末端没有足够空间布置顶镐致使顶力不足；
②后背承载不足或后背、后背梁损坏不能提供足够顶力；
③后背弹性变形太大致使每镐有效顶程小于标准小顶铁（40㎝）；
④桥体方向、水平偏差较大需要启用中继间调整时；
⑤前、后节桥体中线偏差较大需要调整时；
⑥安装中继间止水胶棒、雨水膨胀胶棒时，需顶开桥体。

8)使用中继间顶进桥体
当两节桥体整体顶进困难时启用中继间，为了保证中继间钢销在顶进过程中不发生脆断致使中继间顶进困难，中继间顶程不大于30㎝(中继间最大开缝)，为了减小中继间顶进对进度的影响，桥体顶进安装两套顶进设备，一套安装于桥体末端顶进三脚快，另一套安装于中继间，有各自油泵供油，可以同时操作。

先开启中继间顶镐顶入，中继间每次顶进25㎝后，回镐，同时开启末端顶镐，中继间顶死后，末端顶镐不回镐再次开动中继间，中继间顶两镐，末端顶镐桥顶一镐，换一次顶铁。

4、应急预案
框架桥顶进是一项高风险工作，因为它有许多不确定因素，再完善的顶进施工措施也不能预防所有风险，但可防止大的风险事件发生，如危及列车运行安全事件发生。

框架桥顶进前不仅编制顶进方案还要制定应急预案，备足抢险物资，准备足够的木桩、木板、脚手架钢管、编织袋、道渣、钢轨、枕木等物资(见表2)，桥体顶进时严格按照顶进方案施工，不得违章作业，当路基出现意外塌方，要分析原因，评定危害程度，及时处理。

线路加固横抬梁一般按3米跨度设计，即路基边到桥体边缘距离不得大于2米，当塌方量较小时，即路基边缘到桥边小于2米时，可以加紧顶进，提高列车运行安全；当路基开裂宽度较大时，首先启用挡土格栅稳定路基，然后采用人工或机械进行卸载，保证土体稳定，必要时向路基边堆填土方以稳定滑塌土方，减少挡土格栅受力，也可以用木桩、木板支撑或打桩用编织袋装土码砌，提高路基稳定度，然后与铁路部门协商解决。

当路基塌方严重不能保障列车运行安全时，按图7进行加固，保证列车低速通过，尽快与铁路有关部门研究抢险方案进行抢救。

为了防止路基侧向塌方，在桥体钝角刃角墙安装50㎝钢刃角，
用以支档侧向土体，当侧向土体失稳时，减小顶程每次顶进50㎝，只挖刃角内土。

当桥体顶过一股线路而另一股线路一半上桥时，路基土方很薄，一旦塌方横抬梁将失去支撑点，严重危及行车安全，为此在铁路对面坡脚处，打一排支撑桩，间距与横抬梁间距相同，用以支撑横抬梁。

桥体顶出路基前吃土太多，有时会撕裂路堤，撕裂的缺口会随着桥体向前顶进而伸向路堤中间，所以在桥体出路堤前，要注意观察路堤，当出现裂纹时，可向路堤堆土加压或提前将桥体挖出，使桥前土体与桥侧土体分开，保证路基安全。

桥体就位后，桥体两侧缝隙注浆封堵。

六、安全措施
安全工作是框架桥顶进施工的重点，所有工作必须服从安全需要，
京秦铁路为国家Ⅰ级铁路，是通往东北三省的交通要道，行车密度大，没有抢修时间，稍有不慎就可能危及列车运行安全，造成中断行车重大事故，必须引起所有参建人员高度重视。

1安全岗位职责
1）项目经理安全职责
①对本工程的安全工作负全面领导责任；
②认真贯彻执行铁道部《铁路营业线施工安全管理规定》（铁办
[2004]29号）和北京铁路局《铁路营业线施工安全管理实施细则》(京铁师[2004]187号)要求，领导组织制订本项目的实施方案和措施；领导组织制订、修改、审批和落实本项目的安全技术操作规则及施工安全制度。

③负责组织对职工进行施工安全的宣传教育，提前安排对特殊工种培训，经常总结推广施工安全先进经验。

④负责按规定设置安全机构，配齐称职的安全员，并对其工作经常予以支持、督促、检查。

2）项目副经理安全职责
①对本工程的施工安全负主要监督责任。

②认真贯彻执行有关施工安全和劳动保护的规章制度和指示。

在计划、布置、检查、总结、评比工作中都要有安全工作内容，当安全与施工发生矛盾时，要以安全为第一。

③在确保安全的条件下组织施工，不准违章指挥。

④负责编制和执行安全技术、劳动保护组织措施计划，督促及发放劳保用品。

⑤组织定期的安全检查。

⑥组织定期的安全教育，特殊工种的培训，督促检查“无证不准上岗作业”规定的落实。

⑦组织对可能发生的事故进行调查和处理，制订预防事故发生的措施，，并按规定上报，作到及时、准确。

3）项目总工程师安全职责
①协助项目经理指导安全工作，并对本项目施工安全负全面技术指导责任。

②组织编写安全技术规程、操作规则。

②指导安全技术教育，组织专业安全技术培训。

4）专职安全员职责
①协助领导制订、审查、修订施工安全规章制度，并督促职工严格执行。

②跟班佩戴好标志，并检查督促作业人员做好防护工作。

③跟班进行检查，对于违章作业人员及时制止，遇到不听劝阻者，
有权先停止其工作，并立即报告队领导。

③对危及工程安全和人身安全的苗头要及时发现预防，及时报告。

2、施工现场的安全教育
1)施工现场安全教育的目的，是为了提高员工的安全意识，加强职工安全生产的正确认识，培养安全生产必须具备的基本知识和技能。

2）施工现场安全教育的重点是岗位生产知识和岗位安全操作规程，以及安全思想、施工纪律和安全生产制度。

施工现场安全教育要有针对性，应结合框架桥顶进工作特点和生产的实际情况；施工现场安全教育应有计划，适时地有效地进行，经过培训考核，发给安全合格证。

3）施工现场安全教育，包括岗前教育及新工人（含民工）、变换工种工人、特种作业工人的安全教育。

职工（含民工）新进场，未经三级安全教育不准上岗。

采用新设备、新材料及技术难度复杂或危险较大的作业，必须进行专门的安全教育，并有可靠的措施，才能进行作业。

4）施工现场特殊工种（如起重工、电焊工等）的安全教育、考核、复验、应按《特种作业人员安全技术考核管理规则》ＧＢ5306-85号文执行，必须实施安全教育和安全技术培训，培训后经考核合格，取得操作证者，方准独立作业的制度。

3、安全保证措施
1）在框架桥顶进期间，单位将委派一名具有合法上岗资质和有丰富顶进经验的安全员或安全工程师常驻现场，对现场安全生产状况进行全面检查并做好记录，负责安全技术交底和技术方案的安全把关，负责制定和审核安全隐患的整改措施并监督落实，负责安全资料的整理和管理，确保在桥体顶进期间安全处于受控状态。

2)框架桥顶进前要对桥址范围内土层进行降水，要求地下水位低于滑板1.5m一下，且保持7天以上已降低土壤含水量，提高地基承载力。

3）没有向铁路分局施工要点，不得在线上作业。

在线上作业时，避免金属部件接触基本轨，若金属部件与基本轨接触不可避免时，加垫绝缘垫片，不得影响铁路信号。

4）桥体顶进前要对顶进范围内地下管线等隐蔽建筑进行确认，确保已经改移或加固，顶进过程中不至于损坏。

5）后背梁前应垫2㎝以上钢板或安放横梁，以分散顶铁的顶力，禁止将顶铁直接顶在后背梁上，以方将后背梁顶坏、顶断。

顶铁轴线必须与顶进方向平行且在一条直线上，每隔4～8米安放一道横梁，横梁必须与顶铁垂直，以提高顶铁稳定性，顶铁与后背梁、顶铁与横梁、顶铁与顶铁之间必须密贴，缝隙用铁板塞紧。

顶进过程中严禁在顶镐后和顶铁上站人，以方顶铁失稳崩起伤人。

6）本桥顶进需用40台顶镐、两台高压油泵，要求在现场备用4台顶镐和一台高压油泵，防止因设备事故导致顶进中断。

7）顶进时在站内设两名常驻联络员，及时将列车运行信息传到工地总指挥，联络员与工地总指挥用专用手机联系，工地总指挥由工务段领导担任，听从总指挥统一指挥，桥上、桥下采用信号灯联系，绿灯施工、红灯停。

在列车通过箱桥时禁止顶进和挖土，工地设专职安全员用信号旗与过往机车联络，通报线上运行信息，确保列车运行安全。

8）在桥址上、下行1400米处设慢行牌标志并设专人看守，慢行标志上显示速度要求。

9）施工现场要有良好照明，特别是线上照明要满足观察线路要求，安排专人观察线路和路基变形，发现线路水平、方向和路基开裂立即报告总指挥，及时调整线路和开启挡土格栅，将事故消灭于萌芽状态。

1０）列车经过前禁止施工机具、材料侵限，禁止一切零小机具存放在道心之内，禁止作业人员坐卧道床或在临近线路站立行走。

列车经过时禁止挖土和顶进作业，不得在桥下工作面基坑内站人。

11）顶板前开挖土方工人，在桥体顶进到线路加固设备下后，由于进出不方便应系好安全带以防路基塌方连人掉下，列车经过时应离开工作面。

12）车辆驾驶员、各类机械操作员及特殊工种必须是经过专业培训并取得相关证书，技术熟练、持有特殊工种操作证或临时操作证的人员实施，严禁无证操作，对驾驶员、机械操作员定期进行安全管理规定的教育。

13）起重作业应严格执行《建筑机械使用安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》中的有关规定和要求。

所有用于提升的挂钩、挂环、钢丝绳等要有合格证并检测、检验合格。

在拖拉重物时现场
人员应远离钢丝绳，禁止跨越钢丝绳以防钢丝绳绷断伤人。

如果监理工程师认为任何此类设施已经损坏或使用不当之处，应立即以合格的产品进行更换；所有垂直和水平运输机械的搭设、顶升、使用和拆除必须严格依照政府的有关法规、规章和条例等的要求。

14）施工现场临时用电，严格按《施工现场临时用电安全技术规范》中的有关规定办理。

①施工现场临时用电线路的安装、维修、拆除应由取得特殊工种上岗证的专职电工进行操作。

②所有电线路采用“三相五线制”，机电设备必须按“一机一闸一漏电”设保护装置。

场内禁止使用裸体导线，架设的电力线路应符合有关规定要求。

③变压器设置围栏，设门加锁，专人管理，悬挂“高压电危险、切勿靠近”的警示牌变压器必须设接地保护装置，其接地电阻不得大于4欧姆。

④室内配电柜、配电箱前设绝缘垫，并安装漏电保护装置。

各类电器开关箱和电器设备，按规定设接地或接零保护装置。

⑤检修电器设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上应挂有“有人操作，严禁合闸”的警示牌或派人看管，严禁带电作业。

⑥施工现场用的手持照明灯使用36V以下的安全电压，在潮湿的基坑的照明灯必须使用12V以下的安全电压。

⑦生活照明用电，严禁个人私自拉接线路，私自安装插座和大功率电器。

⑦露天照明，采用防水灯头，残缺的灯头、灯泡及时更换，防止发
生电击事故，严禁用金属丝代替保险丝。

13) 加强安全检查，设立专门安全监督岗，实行安全生产承包责任制。

在各自业务范围内，对应实现的安全生产负全责。

遇有特别紧急的事故征兆时，停止施工，采取措施确保列车运行和人员、设备安全。

13）根据有关的法律、法规、规定和条例等要求，制定安全生产应急措施和程序，保证一旦出现任何安全事故，能立即保护好现场，抢救伤员，恢复施工生产的正常进行，防止损失扩大，并立即向甲方和监理工程师及有关政府部门报告。

抢险物资材料表
劳动力数量表
机械设备表
引滦入津水源保护新建州河暗渠工程CY4标穿越京秦铁路框架桥顶进施工方案
编制单位：
编制人：
审核人：
审批人：
编制日期：年月日
目录
一、工程概况 (1)
二编制依据 (1)
三、施工管理目标 (1)
1 安全目标 (1)
2工期目标 (1)
四、管理机构 (1)
五、顶进技术措施 (2)
1施工准备 (2)
2线路加固 (3)
3 框构桥顶进 (3)
4、应急预案 (9)
六、安全措施 (10)
1安全岗位职责 (10)
2施工现场的安全教育 (12)
3安全保证措施 (12)
抢险物资材料表 (15)
劳动力数量表 (16)
机械设备表 (16)。