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[摘 要]以长春市西部快速路宽平大路与开运街节点跨京哈线立交桥的施工为例,阐述了门洞、支架、防护棚架为一体的现浇箱梁施工方案及施工组织,并详细介绍支架的设计方案、施工方法、应急预案等。通过理论分析及现场应用的成功证明,施工过程安全可靠、可控,技术可行,可为同类工程的施工组织提供参考。
[关键词]既有线;立交桥;门式防护支架;设计;施工组织
中图分类号:U445.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0056-02
1、工程概述
根据长春市两横两纵快速路系统工程总体规划,宽平大路主线为高架快速路,北端在湖西路西侧,主线沿普阳街西南向斜下,在春城大街处转入宽平大路,跨正阳街、宽平桥、开运街至红旗街结束,高架桥下方均设有地面道路。
宽平大路快速路系统设置了2对平行上、下匝道,D匝道桥和G匝道桥均跨越“京哈铁路”和“轻轨三号线”。 D匝道桥为115.518米(32.759米+50米+32.759米)、G匝道为110米(30米+50米+30米)预应力砼连续梁桥。D、G匝道预应力连续箱梁均采用搭设防护棚洞及支架现浇法进行施工。
箱梁采用预应力混凝土单箱、双室、直腹板截面,箱梁顶面宽度17.5米~19.44米,箱梁底部宽度11.5米~13.44米,单侧悬臂长度3.0米,中支点梁高3.0米,跨中及边支点梁高1.6米,悬臂板端部厚0.2米,根部厚0.6米。箱梁根部底板厚0.5米,跨中底板厚0.3米,梁高及底板厚從根部到跨中采用圆曲线变化。
2、门式防护棚架设计
门式防护棚架采用混凝土条形基础,支撑架构为Ф610*13的螺旋钢管,其上部为3肢56c工字钢分配量,主梁采用双层加强型贝雷梁,防护层为贝雷梁下部的放电板和上部的5mm厚钢板,防护棚架施工完成后,上部为普通的碗扣式脚手架进行现浇箱梁施工。
3、施工方法
3.1、基础地基处理
施工前,先清除基础范围及周边表层松散软弱土至密实的硬底,机械开挖基坑至设计基底标高后人工整平,现场采用动力触探检测地基承载力,要求地基承载力不得低于300Kpa。
3.2、基础施工
为保证施工期间“京哈铁路”和“轻轨三号线”的行车安全,在施工前根据现场具体实际情况,施工满足门洞搭设需求的条形基础。
条形基础设置上下两层钢筋网,钢筋网由Ф16和Ф12的钢筋以@10cm间距绑扎而成,在条形基础顶放置间距2.5m、尺寸1米×1米×0.02米的预埋钢板,钢板四角及十字中线距钢板边缘10cm位置穿入Ф24的L型锚栓(一端弯制20cm弯钩,另一端加工10cm长丝扣),作为基础与螺旋钢管的连接件,同时在钢板底部焊接长45cm、Ф28U型锚筋4根。
3.3、钢管立柱制作与安装
a、墩身位置处钢管立柱施工
门洞的临时支墩采用Ф610*13mm钢管,其横桥向布置(中对中)间距2.5m,每排10根。
b、隔离区钢管立柱施工
匝道“京哈铁路”和“轻轨三号线”中间隔离区位置钢管立柱施工,中间隔离区设置Ф610*13螺旋钢管2排,每排10根,排距2.7m,每排横桥向布置(中对中)间距2.5m,共计20根。
c、钢管立柱施工
钢管立柱在加工时,钢管上端满焊一块1米×1米的钢板(厚2cm),其钢管下端满焊一块0.98米×0.98米的钢板(厚2cm),钢板与钢管之间焊接8块0.15米×0.3米×0.02米加劲板,沿钢管四周均匀布设,钢管下端0.98米*0.98米*0.02米钢板四角及十字中心上的8个孔与基础预埋钢板螺栓孔对应,通过螺栓将其连接在一起,同时将螺旋钢管下端钢板与基础预埋钢板进行焊接,保证其稳定。
d、钢管连接件施工
为加强螺旋钢管立柱的整体性,相邻两根螺旋钢管之间采用I25工字钢进行连接,连接方式可为X型,工字钢钢与螺旋钢管通过加强板进行焊接,焊接方式为满焊。
3.4、分配梁制作与安装
临时钢管支柱顶部横桥向每排管顶居中并排安放3拼I56b工字钢(分配梁),所有的3拼I56b工字钢应保证上下面平齐,且每间隔2m焊接长度5cm的短焊缝,工字钢的拼接除了在去断面进行焊接外,同时在其腹板左右两侧焊接50cm*40cm*2cm的钢板,使其成为整体。
3.5、贝雷梁的拼装
匝道桥跨“京哈铁路”一侧防护棚洞的纵梁采用26组3米×1.5米双层加强型贝雷梁,每组由两排双层组成,间距45cm,每排16片;跨“轻轨三号线”,一侧门洞采用26组3米×1.5米和1.5米×1.5米双层加强型贝雷梁,每组由两排双层组成,间距45cm,每排由14片(3米×1.5米)和2片(1.5米×1.5米)贝雷梁组成。贝雷梁在隔离区的中间临时支墩处进行断开,采用水平对接,保证其顶面水平,所有贝雷梁均通过45cm支撑架进行连接,同时在每片贝雷梁位置横桥向采用10cm*10cm角钢进行连接,使其所有贝雷梁连接成为整体。
3.6、防电板的拼装
考虑到贝雷下方为电气化铁路,为保证施工安全特在贝雷梁底悬吊高压防电、防砸、防水防电板,防止上方小型材料、工具掉落于下方铁路线路。防电板顺桥梁方向呈人字形布置,利用宽为5cm的扁铁将防电板悬挂于每组贝雷梁底部,扁铁与防电板之间采用铆钉进行连接。横桥梁方向每边挑出贝雷梁1.5m,并设置5cm高防水沿,可将防电板上方聚集的雨水和施工用水引流至铁路线路以外。防电板在施工过程中,因与贝雷梁分组吊装,故其组与组之间拼缝需及悬挂点铆钉需采用拼接板(宽10cm)和封闭块(长、宽5cm)进行处理,所有拼接位置均采用防电专用胶进行密封处理,保证其防电、防砸、防水的特性。 3.7、贝雷梁上部安全防护
为保证贝雷梁上方施工人员的安全,防止人员向铁路抛物危机列车运营安全,在贝雷梁拼装结束后,在贝雷梁上部满铺1cm厚的钢板,钢板与钢板之间点焊进行连接成整体,保证其牢固。同时在贝雷梁边缘(顺桥梁方向)铺设一根I25工字钢,工字钢与贝雷梁通过螺栓进行固定,其固定间距为2m,工字钢固定完毕后,在其上焊接防护栏杆,栏杆采用Ф4.8cm的钢管,栏杆立柱间距为1.5m,高度为4m,立柱上中下设置六道水平杆件,杆件交叉位置通过十字扣进行连接固定,防护栏杆做好后,在其上悬挂铁路专用防抛落网。防止上部作业时小型材料掉落,危及行车安全。
4、应急预案
为了更好地贯彻落实安全生产方针政策,按照《安全法》规定认真做好安全预案和应急措施工作,为防止铁路运输设备损坏、人员伤亡等重大事故及“天窗”内作业不能按时开通线路等紧急情况的发生,减少对既有运输生产的影响,特制定应急预案。
4.1、应急领导小组和职责
(1)应急救援总指挥对救援工作全面负责,在应急救援工作中提供总体技术支持,负责组织制定应急救援方案,并指导、监督方案的实施运行;
(2)副总指挥负责现场组织、指挥应急救援工作,为救援现场人力、物力、财力资源的总调度,组织应急救援技术方案的具体实施;
(3)工程部长负责组织本部门制定应急救援技术方案,并现场指导、监督方案的实施运行;
(4)安质部长负责组织本部门人员参与应急救援技术方案的编制并指导现场实施,为应急救援工作提供安全技术指导及保障,负责在事故发生后保护现场,做好现场记录;
(5)财务部长负责确保提供应急救援工作顺利进行的资金支持,必须保证应急救援备用金,以备紧急事件发生时有足够的财力支持应急救援工作;
(6)物资设备部长负责保证本部门对应急救援过程中所需物资、设备的供给、配备、维护和提供使用;
(7)办公室主任负责组织本部门人员在应急救援过程中做好内、外联络和沟通,负责维持应急救援工作的秩序,参与人员疏散和警戒,为应急救援提供安全保障;
(8)计划部长负责在事故发生后协助保护现场,确保事故救援过程中工具、医疗设备和药品、生活保障物资的供应;
4.2、应急措施
(1)各岗位施工人员在“天窗”作业时间内应明确应急配备车辆的司机姓名、车辆牌号,明确应急指挥小组人员的联络电话、关键岗位人员(如现场防护员、驻站联络员、安全员)间使用的对讲机频率、通话间隔时间、通话复述制度等;
(2)应急机械、机具的配置与放置地点。为保证出现紧急情况后及时抢修线路,提前配备一定数量的机械、机具,机械和机具的配置必须满足施工抢修需要,且在施工前放置在指定位置并设置明显标志,以便抢修时取用;
(3)意外伤害抢救。准备外伤急救药品,保证施工期间随时有汽车待命。发生意外伤害立即将受伤人员送往距离施工现场较近的医院进行救治;
(4)贝雷梁吊装过程中坠落的应急措施。按铁路相关规定的要求,设置中断交通信号,第一时间通知区段车辆调度室、车务段、工务段和項目应急救援领导小组;
驻站联络员接到通知后,立即与车间值班员联系,了解列车2-3h内运行计划,正确掌握列车运行情况,并及电话通知施工负责人,以便施工负责人安排救援计划。按规定向车间值班员提出办理封锁施工手续,及时准确地向办公室调度传达调度命令内容。临近施工封锁终止时间时,提前与救援小组组长联系,询问是否可按时开通或需要延长施工时间或限速行驶,根据救援小组的回复,及时办理相关的手续。
应急救援小组接到事故通知后立即赶赴现场,研究制定抢修方案,并及时组织抢修人员进行救援和抢修工作。救援小组要随时保持与驻站联络员的联系,确保各类消息来源的畅通。
抢修完成后,由公务段对抢修设施进行检查、测试、确认达到放行列车条件后,清除现场的抢修设备,所有人员撤离现场,及时通知驻站,联络办理封锁取消手续,恢复线路行车。
5、结语
对跨既有线桥梁支架的施工组织方案进行研究,以保证结构和既有线行车安全为核心,结合现场情况,从施工组织的支架设计与施工方面,制订了切实可行的安全、质量保障措施,可为同类工程的施工组织以及施工工艺和工序的优化、节省施工工期等方面提供很好的借鉴和参考。
参考文献
[1] 《沈阳铁路局营业线施工安全管理细化办法》的通知[沈铁运(2013)37号];
[2] 《营业线施工安全生产条例》;
[3] 《铁路工务安全规则》;
[4] 《既有铁路安全事故应急救援条例》;
[5] 《建设工程安全生产管理条例》;
[6] 《铁路工程施工安全技术规程》;
[7] 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》;
[8] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》;
[9] 《城镇道路工程施工与质量验收规范》;
[关键词]既有线;立交桥;门式防护支架;设计;施工组织
中图分类号:U445.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0056-02
1、工程概述
根据长春市两横两纵快速路系统工程总体规划,宽平大路主线为高架快速路,北端在湖西路西侧,主线沿普阳街西南向斜下,在春城大街处转入宽平大路,跨正阳街、宽平桥、开运街至红旗街结束,高架桥下方均设有地面道路。
宽平大路快速路系统设置了2对平行上、下匝道,D匝道桥和G匝道桥均跨越“京哈铁路”和“轻轨三号线”。 D匝道桥为115.518米(32.759米+50米+32.759米)、G匝道为110米(30米+50米+30米)预应力砼连续梁桥。D、G匝道预应力连续箱梁均采用搭设防护棚洞及支架现浇法进行施工。
箱梁采用预应力混凝土单箱、双室、直腹板截面,箱梁顶面宽度17.5米~19.44米,箱梁底部宽度11.5米~13.44米,单侧悬臂长度3.0米,中支点梁高3.0米,跨中及边支点梁高1.6米,悬臂板端部厚0.2米,根部厚0.6米。箱梁根部底板厚0.5米,跨中底板厚0.3米,梁高及底板厚從根部到跨中采用圆曲线变化。
2、门式防护棚架设计
门式防护棚架采用混凝土条形基础,支撑架构为Ф610*13的螺旋钢管,其上部为3肢56c工字钢分配量,主梁采用双层加强型贝雷梁,防护层为贝雷梁下部的放电板和上部的5mm厚钢板,防护棚架施工完成后,上部为普通的碗扣式脚手架进行现浇箱梁施工。
3、施工方法
3.1、基础地基处理
施工前,先清除基础范围及周边表层松散软弱土至密实的硬底,机械开挖基坑至设计基底标高后人工整平,现场采用动力触探检测地基承载力,要求地基承载力不得低于300Kpa。
3.2、基础施工
为保证施工期间“京哈铁路”和“轻轨三号线”的行车安全,在施工前根据现场具体实际情况,施工满足门洞搭设需求的条形基础。
条形基础设置上下两层钢筋网,钢筋网由Ф16和Ф12的钢筋以@10cm间距绑扎而成,在条形基础顶放置间距2.5m、尺寸1米×1米×0.02米的预埋钢板,钢板四角及十字中线距钢板边缘10cm位置穿入Ф24的L型锚栓(一端弯制20cm弯钩,另一端加工10cm长丝扣),作为基础与螺旋钢管的连接件,同时在钢板底部焊接长45cm、Ф28U型锚筋4根。
3.3、钢管立柱制作与安装
a、墩身位置处钢管立柱施工
门洞的临时支墩采用Ф610*13mm钢管,其横桥向布置(中对中)间距2.5m,每排10根。
b、隔离区钢管立柱施工
匝道“京哈铁路”和“轻轨三号线”中间隔离区位置钢管立柱施工,中间隔离区设置Ф610*13螺旋钢管2排,每排10根,排距2.7m,每排横桥向布置(中对中)间距2.5m,共计20根。
c、钢管立柱施工
钢管立柱在加工时,钢管上端满焊一块1米×1米的钢板(厚2cm),其钢管下端满焊一块0.98米×0.98米的钢板(厚2cm),钢板与钢管之间焊接8块0.15米×0.3米×0.02米加劲板,沿钢管四周均匀布设,钢管下端0.98米*0.98米*0.02米钢板四角及十字中心上的8个孔与基础预埋钢板螺栓孔对应,通过螺栓将其连接在一起,同时将螺旋钢管下端钢板与基础预埋钢板进行焊接,保证其稳定。
d、钢管连接件施工
为加强螺旋钢管立柱的整体性,相邻两根螺旋钢管之间采用I25工字钢进行连接,连接方式可为X型,工字钢钢与螺旋钢管通过加强板进行焊接,焊接方式为满焊。
3.4、分配梁制作与安装
临时钢管支柱顶部横桥向每排管顶居中并排安放3拼I56b工字钢(分配梁),所有的3拼I56b工字钢应保证上下面平齐,且每间隔2m焊接长度5cm的短焊缝,工字钢的拼接除了在去断面进行焊接外,同时在其腹板左右两侧焊接50cm*40cm*2cm的钢板,使其成为整体。
3.5、贝雷梁的拼装
匝道桥跨“京哈铁路”一侧防护棚洞的纵梁采用26组3米×1.5米双层加强型贝雷梁,每组由两排双层组成,间距45cm,每排16片;跨“轻轨三号线”,一侧门洞采用26组3米×1.5米和1.5米×1.5米双层加强型贝雷梁,每组由两排双层组成,间距45cm,每排由14片(3米×1.5米)和2片(1.5米×1.5米)贝雷梁组成。贝雷梁在隔离区的中间临时支墩处进行断开,采用水平对接,保证其顶面水平,所有贝雷梁均通过45cm支撑架进行连接,同时在每片贝雷梁位置横桥向采用10cm*10cm角钢进行连接,使其所有贝雷梁连接成为整体。
3.6、防电板的拼装
考虑到贝雷下方为电气化铁路,为保证施工安全特在贝雷梁底悬吊高压防电、防砸、防水防电板,防止上方小型材料、工具掉落于下方铁路线路。防电板顺桥梁方向呈人字形布置,利用宽为5cm的扁铁将防电板悬挂于每组贝雷梁底部,扁铁与防电板之间采用铆钉进行连接。横桥梁方向每边挑出贝雷梁1.5m,并设置5cm高防水沿,可将防电板上方聚集的雨水和施工用水引流至铁路线路以外。防电板在施工过程中,因与贝雷梁分组吊装,故其组与组之间拼缝需及悬挂点铆钉需采用拼接板(宽10cm)和封闭块(长、宽5cm)进行处理,所有拼接位置均采用防电专用胶进行密封处理,保证其防电、防砸、防水的特性。 3.7、贝雷梁上部安全防护
为保证贝雷梁上方施工人员的安全,防止人员向铁路抛物危机列车运营安全,在贝雷梁拼装结束后,在贝雷梁上部满铺1cm厚的钢板,钢板与钢板之间点焊进行连接成整体,保证其牢固。同时在贝雷梁边缘(顺桥梁方向)铺设一根I25工字钢,工字钢与贝雷梁通过螺栓进行固定,其固定间距为2m,工字钢固定完毕后,在其上焊接防护栏杆,栏杆采用Ф4.8cm的钢管,栏杆立柱间距为1.5m,高度为4m,立柱上中下设置六道水平杆件,杆件交叉位置通过十字扣进行连接固定,防护栏杆做好后,在其上悬挂铁路专用防抛落网。防止上部作业时小型材料掉落,危及行车安全。
4、应急预案
为了更好地贯彻落实安全生产方针政策,按照《安全法》规定认真做好安全预案和应急措施工作,为防止铁路运输设备损坏、人员伤亡等重大事故及“天窗”内作业不能按时开通线路等紧急情况的发生,减少对既有运输生产的影响,特制定应急预案。
4.1、应急领导小组和职责
(1)应急救援总指挥对救援工作全面负责,在应急救援工作中提供总体技术支持,负责组织制定应急救援方案,并指导、监督方案的实施运行;
(2)副总指挥负责现场组织、指挥应急救援工作,为救援现场人力、物力、财力资源的总调度,组织应急救援技术方案的具体实施;
(3)工程部长负责组织本部门制定应急救援技术方案,并现场指导、监督方案的实施运行;
(4)安质部长负责组织本部门人员参与应急救援技术方案的编制并指导现场实施,为应急救援工作提供安全技术指导及保障,负责在事故发生后保护现场,做好现场记录;
(5)财务部长负责确保提供应急救援工作顺利进行的资金支持,必须保证应急救援备用金,以备紧急事件发生时有足够的财力支持应急救援工作;
(6)物资设备部长负责保证本部门对应急救援过程中所需物资、设备的供给、配备、维护和提供使用;
(7)办公室主任负责组织本部门人员在应急救援过程中做好内、外联络和沟通,负责维持应急救援工作的秩序,参与人员疏散和警戒,为应急救援提供安全保障;
(8)计划部长负责在事故发生后协助保护现场,确保事故救援过程中工具、医疗设备和药品、生活保障物资的供应;
4.2、应急措施
(1)各岗位施工人员在“天窗”作业时间内应明确应急配备车辆的司机姓名、车辆牌号,明确应急指挥小组人员的联络电话、关键岗位人员(如现场防护员、驻站联络员、安全员)间使用的对讲机频率、通话间隔时间、通话复述制度等;
(2)应急机械、机具的配置与放置地点。为保证出现紧急情况后及时抢修线路,提前配备一定数量的机械、机具,机械和机具的配置必须满足施工抢修需要,且在施工前放置在指定位置并设置明显标志,以便抢修时取用;
(3)意外伤害抢救。准备外伤急救药品,保证施工期间随时有汽车待命。发生意外伤害立即将受伤人员送往距离施工现场较近的医院进行救治;
(4)贝雷梁吊装过程中坠落的应急措施。按铁路相关规定的要求,设置中断交通信号,第一时间通知区段车辆调度室、车务段、工务段和項目应急救援领导小组;
驻站联络员接到通知后,立即与车间值班员联系,了解列车2-3h内运行计划,正确掌握列车运行情况,并及电话通知施工负责人,以便施工负责人安排救援计划。按规定向车间值班员提出办理封锁施工手续,及时准确地向办公室调度传达调度命令内容。临近施工封锁终止时间时,提前与救援小组组长联系,询问是否可按时开通或需要延长施工时间或限速行驶,根据救援小组的回复,及时办理相关的手续。
应急救援小组接到事故通知后立即赶赴现场,研究制定抢修方案,并及时组织抢修人员进行救援和抢修工作。救援小组要随时保持与驻站联络员的联系,确保各类消息来源的畅通。
抢修完成后,由公务段对抢修设施进行检查、测试、确认达到放行列车条件后,清除现场的抢修设备,所有人员撤离现场,及时通知驻站,联络办理封锁取消手续,恢复线路行车。
5、结语
对跨既有线桥梁支架的施工组织方案进行研究,以保证结构和既有线行车安全为核心,结合现场情况,从施工组织的支架设计与施工方面,制订了切实可行的安全、质量保障措施,可为同类工程的施工组织以及施工工艺和工序的优化、节省施工工期等方面提供很好的借鉴和参考。
参考文献
[1] 《沈阳铁路局营业线施工安全管理细化办法》的通知[沈铁运(2013)37号];
[2] 《营业线施工安全生产条例》;
[3] 《铁路工务安全规则》;
[4] 《既有铁路安全事故应急救援条例》;
[5] 《建设工程安全生产管理条例》;
[6] 《铁路工程施工安全技术规程》;
[7] 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》;
[8] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》;
[9] 《城镇道路工程施工与质量验收规范》;