下穿既有鐵路架梁專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為石衡滄港城際鐵路4標(biāo)段郭莊跨朔黃鐵路特大橋215-220號(hào)墩段施工，需下穿運(yùn)營中的京滬高鐵。該段線路全長680米，設(shè)計(jì)為雙線鐵路，采用32米預(yù)制T梁結(jié)構(gòu)，共計(jì)架設(shè)21孔。施工區(qū)域位于河北省滄州市獻(xiàn)縣境內(nèi)，地質(zhì)條件為第四系松散堆積層，地下水位埋深3.5-5.2米，土壤承載力180-220kPa。1.2下穿施工難點(diǎn)凈空限制：京滬高鐵箱梁底至施工面凈空僅8.544米，常規(guī)架橋機(jī)高度達(dá)11.2米，需進(jìn)行設(shè)備改造運(yùn)營安全：施工期間需保證京滬高鐵正常運(yùn)營，軌道沉降限值≤2mm/天，累計(jì)沉降≤10mm精度控制：架橋機(jī)穿越時(shí)與高鐵梁底最小間隙僅0.644米，需實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)操作精度工期壓力：受高鐵"天窗"時(shí)間限制，有效施工時(shí)段每天僅355分鐘1.3主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)指標(biāo)橋梁類型后張法預(yù)應(yīng)力T梁梁體規(guī)格32m×2.4m×2.85m單片梁重148t架橋機(jī)型號(hào)NFD180公鐵兩用架橋機(jī)（改造后）運(yùn)梁車類型YLC450型運(yùn)梁臺(tái)車施工溫度范圍-5℃~35℃最大風(fēng)力限制作業(yè)狀態(tài)≤6級(jí)，停機(jī)狀態(tài)≤10級(jí)二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)完成圖紙會(huì)審，編制專項(xiàng)施工方案并通過專家論證。重點(diǎn)復(fù)核以下數(shù)據(jù)：京滬高鐵既有線平面位置及高程數(shù)據(jù)架橋機(jī)改造后的結(jié)構(gòu)參數(shù)及穩(wěn)定性驗(yàn)算梁體運(yùn)輸路徑的曲線參數(shù)及坡度情況支座安裝的坐標(biāo)定位及預(yù)留偏移量計(jì)算建立BIM三維模型，模擬架橋機(jī)低位馱運(yùn)、梁體架設(shè)全過程，提前發(fā)現(xiàn)并解決9處潛在干涉問題。對(duì)測(cè)量控制系統(tǒng)進(jìn)行加密布設(shè)，沿線路方向每50米設(shè)置一個(gè)導(dǎo)線控制點(diǎn)，采用雙頻GPS接收機(jī)進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，平面位置中誤差控制在±15mm內(nèi)。2.2設(shè)備改造對(duì)NFD180架橋機(jī)實(shí)施專項(xiàng)改造：結(jié)構(gòu)改造：拆除2號(hào)、3號(hào)支腿曲腿部分，更換為可調(diào)節(jié)式伸縮支腿，降低整機(jī)高度至7.9米液壓系統(tǒng)：新增4套同步頂升裝置，提升支腿調(diào)整精度至±2mm電氣系統(tǒng)：加裝PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各動(dòng)作的無級(jí)調(diào)速和精準(zhǔn)定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：安裝激光測(cè)距儀和傾角傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)架橋機(jī)與高鐵結(jié)構(gòu)物的相對(duì)位置改造完成后進(jìn)行空載試運(yùn)行，驗(yàn)證各系統(tǒng)工作狀態(tài)。進(jìn)行1.2倍額定荷載的靜載試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)構(gòu)變形情況，主梁最大撓度應(yīng)≤L/700（L為跨度）。2.3材料準(zhǔn)備梁體預(yù)制提前3個(gè)月開始，在距施工現(xiàn)場3.5km處設(shè)置梁場，采用短線法預(yù)制工藝。每片梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%且齡期不少于14天方可出廠。支座采用GPZ(Ⅱ)型盆式橡膠支座，進(jìn)場時(shí)需提供產(chǎn)品合格證及力學(xué)性能檢測(cè)報(bào)告，驗(yàn)收合格后分類存放于干燥通風(fēng)的庫房內(nèi)。焊接材料選用E5015型低氫焊條，使用前經(jīng)350℃×1h烘干處理，存入80-100℃保溫筒內(nèi)隨用隨取。橫向聯(lián)結(jié)鋼板采用Q345qD鋼材，其屈服強(qiáng)度≥345MPa，伸長率≥21%，進(jìn)場后按每批30t進(jìn)行抽樣送檢。2.4現(xiàn)場準(zhǔn)備清理施工場地，平整壓實(shí)運(yùn)梁通道，鋪設(shè)30cm厚級(jí)配碎石墊層并碾壓至壓實(shí)度≥93%。在架橋機(jī)停放位置澆筑20m×8m×0.3m的鋼筋混凝土平臺(tái)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，表面平整度誤差≤5mm/2m。設(shè)置安全防護(hù)區(qū)，沿京滬高鐵兩側(cè)30米范圍搭設(shè)雙層防護(hù)棚，采用Φ48×3.5mm鋼管支架，頂部鋪設(shè)5cm厚木板+2mm厚鋼板，側(cè)面掛設(shè)密目安全網(wǎng)。安裝智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在高鐵軌道上布設(shè)12個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采樣頻率設(shè)置為1次/分鐘。三、主要施工流程3.1架橋機(jī)改造與組裝拆解作業(yè)：使用70t汽車吊拆除架橋機(jī)原2號(hào)、3號(hào)支腿，切割位置距主梁下翼緣30cm，切口打磨光滑并涂刷防銹漆結(jié)構(gòu)加固：在主梁底部增設(shè)8道橫向聯(lián)結(jié)系，采用16mm厚鋼板焊接，形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)支腿安裝：吊裝改造后的伸縮支腿，通過高強(qiáng)螺栓（M30，8.8級(jí)）與主梁連接，扭矩值控制在650-700N·m系統(tǒng)調(diào)試：對(duì)液壓、電氣系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)，測(cè)試支腿伸縮、整機(jī)橫移等動(dòng)作的同步性，誤差控制在±5mm內(nèi)組裝完成后進(jìn)行全面檢查，重點(diǎn)包括：各連接部位的螺栓緊固情況液壓系統(tǒng)的密封性能及壓力參數(shù)電氣系統(tǒng)的絕緣電阻及接地電阻制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)效能及響應(yīng)時(shí)間3.2低位馱運(yùn)過孔準(zhǔn)備工作：運(yùn)梁車進(jìn)入架橋機(jī)下方，通過液壓系統(tǒng)將馱架升至預(yù)定高度，與架橋機(jī)支腿連接牢固狀態(tài)轉(zhuǎn)換：收縮架橋機(jī)前后支腿，使整機(jī)重量完全轉(zhuǎn)移至運(yùn)梁車上，解除所有臨時(shí)固定措施緩慢通行：以1.5km/h的速度勻速通過京滬高鐵下方，安排4名觀測(cè)員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)凈空距離就位錨固：到達(dá)預(yù)定位置后，伸出支腿支撐于基礎(chǔ)上，通過液壓調(diào)平系統(tǒng)將主梁縱坡調(diào)整至≤0.3%復(fù)位調(diào)試：重新安裝臨時(shí)支腿，恢復(fù)架橋機(jī)作業(yè)狀態(tài)，進(jìn)行空載試運(yùn)行馱運(yùn)過程中實(shí)施三級(jí)監(jiān)控：一級(jí)監(jiān)控：架橋機(jī)頂部安裝激光測(cè)距儀，實(shí)時(shí)顯示與高鐵梁底的距離二級(jí)監(jiān)控：運(yùn)梁車司機(jī)通過視頻系統(tǒng)觀察前方路況三級(jí)監(jiān)控：地面指揮人員使用對(duì)講機(jī)進(jìn)行全程指揮3.3梁體架設(shè)3.3.1運(yùn)梁作業(yè)梁體裝載：在梁場使用龍門吊將T梁吊至運(yùn)梁車上，支點(diǎn)位置距梁端1.6m，偏差≤20mm加固措施：梁體與臺(tái)車之間墊10cm厚硬雜木板，采用4組鋼纜繩對(duì)稱綁扎，張拉力控制在8-10t運(yùn)輸監(jiān)控：兩名監(jiān)護(hù)人員分別位于運(yùn)梁車前后，實(shí)時(shí)檢查支撐狀況，車速控制在3km/h對(duì)位停車：距架橋機(jī)50m處停車檢查，確認(rèn)制動(dòng)系統(tǒng)正常后低速駛?cè)?，到位后設(shè)置8個(gè)止輪器3.3.2喂梁與起吊喂梁作業(yè)：運(yùn)梁車將梁體前端送入架橋機(jī)內(nèi)，當(dāng)梁前端距前吊點(diǎn)1.5m時(shí)停止捆梁操作：前吊梁行車移動(dòng)至預(yù)定位置，安裝專用吊具，吊點(diǎn)距梁端1.6m，設(shè)置護(hù)梁鐵瓦同步起吊：前吊梁行車先起吊梁體前端，使梁體處于水平狀態(tài)，后吊梁行車同步起吊縱向移動(dòng)：前后吊梁行車以0.8m/min的速度同步前行，將梁體運(yùn)送至架設(shè)位置3.3.3落梁就位初步對(duì)位：通過架橋機(jī)橫移系統(tǒng)調(diào)整梁體橫向位置，偏差控制在±30mm內(nèi)精確調(diào)整：使用4臺(tái)50t千斤頂進(jìn)行微調(diào)，使梁體軸線與設(shè)計(jì)位置偏差≤10mm支座安裝：落梁前檢查支座型號(hào)及方向，確保灌漿料強(qiáng)度達(dá)到30MPa以上方可落梁高程控制：根據(jù)設(shè)計(jì)提供的溫度修正系數(shù)，調(diào)整梁體頂面高程，允許偏差±20mm臨時(shí)固定：梁體就位后，立即焊接兩端的臨時(shí)支撐，防止梁體傾覆3.4橫向聯(lián)結(jié)清理作業(yè)：清除橫隔板結(jié)合面上的浮漿和雜物，露出新鮮混凝土面鋼筋連接：采用幫條焊連接橫隔板鋼筋，焊縫長度≥5d（d為鋼筋直徑），焊接質(zhì)量符合規(guī)范要求鋼絞線張拉：穿入橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線，采用兩端對(duì)稱張拉方式，控制應(yīng)力為0.75fptk壓漿封錨：張拉完成后24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行壓漿，水泥漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M50，壓漿壓力控制在0.5-0.7MPa四、安全保證措施4.1既有線防護(hù)設(shè)置硬質(zhì)圍擋將施工區(qū)域與京滬高鐵隔離，高度不低于2.5m，圍擋頂部安裝刺絲滾籠。在距線路中心30m處設(shè)置防護(hù)柵欄，懸掛警示標(biāo)志，嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入。施工期間對(duì)高鐵線路進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：軌道幾何形位（軌距、水平、高低、方向）路基沉降與水平位移接觸網(wǎng)導(dǎo)高及拉出值橋梁墩臺(tái)的沉降與傾斜當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出預(yù)警值時(shí)，立即停止施工，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。4.2高空作業(yè)安全作業(yè)人員必須佩戴安全帽、安全帶，穿防滑鞋。在架橋機(jī)主梁兩側(cè)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，走道板滿鋪并固定牢固。高度超過2m的作業(yè)平臺(tái)設(shè)置安全網(wǎng)，網(wǎng)眼尺寸≤10cm×10cm。進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，設(shè)置接火斗防止火花墜落，配備2臺(tái)8kg干粉滅火器。遇有6級(jí)及以上大風(fēng)、雷雨、大霧等惡劣天氣，立即停止高空作業(yè)，人員迅速撤離至安全地帶。4.3起重作業(yè)安全起重設(shè)備操作人員必須持證上崗，嚴(yán)格執(zhí)行"十不吊"原則。每次起吊前檢查吊具、鋼絲繩等部件，發(fā)現(xiàn)斷絲、磨損超標(biāo)等情況立即更換。梁體起吊時(shí)設(shè)置4根纜風(fēng)繩，由專人控制梁體擺動(dòng)。起吊高度超過1m時(shí)，應(yīng)暫停檢查，確認(rèn)安全后方可繼續(xù)提升。吊裝作業(yè)區(qū)域設(shè)置警戒線，非作業(yè)人員嚴(yán)禁入內(nèi)。4.4應(yīng)急預(yù)案編制針對(duì)性應(yīng)急預(yù)案，包括：既有線設(shè)備損壞應(yīng)急處置架橋機(jī)傾覆事故應(yīng)急救援梁體墜落事故處置措施人員傷亡事故急救方案組織應(yīng)急演練，每季度不少于1次。配備應(yīng)急物資：急救箱1個(gè)（含常用藥品及急救設(shè)備）應(yīng)急照明設(shè)備4套液壓千斤頂（50t、100t各2臺(tái)）備用鋼絲繩及吊具若干發(fā)電機(jī)1臺(tái)（200kW）五、質(zhì)量控制5.1支座安裝質(zhì)量支座進(jìn)場時(shí)按批次進(jìn)行外觀檢查和力學(xué)性能試驗(yàn)，不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁使用。安裝前測(cè)量墊石頂面高程，允許偏差±5mm，平整度≤2mm/m。采用無收縮灌漿料進(jìn)行支座灌漿，灌漿層厚度控制在20-30mm。灌漿料強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%后方可進(jìn)行落梁作業(yè)。支座安裝允許偏差：支座中心與設(shè)計(jì)位置偏差≤5mm支座頂面高程偏差±10mm支座四角高差≤2mm5.2梁體架設(shè)精度梁體就位后檢查以下項(xiàng)目：梁體軸線偏差≤10mm梁端伸縮縫寬度偏差±20mm梁頂面高程偏差±20mm相鄰梁端頂面高差≤10mm每孔梁架設(shè)完成后，進(jìn)行跨徑檢查，允許偏差±30mm。對(duì)梁體進(jìn)行橫向連接后，檢查橋面平整度，用3m直尺測(cè)量，最大間隙≤5mm。5.3焊接質(zhì)量控制橫隔板焊接采用E5015焊條，焊接前進(jìn)行預(yù)熱，溫度控制在80-120℃。采用雙面焊，焊縫高度不小于8mm，長度不小于鋼筋直徑的5倍。每批焊接完成后，按3%比例進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)，Ⅰ級(jí)焊縫合格率必須達(dá)到100%。對(duì)不合格焊縫必須徹底清除重焊，重新檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下道工序。5.4預(yù)應(yīng)力施工控制橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉采用應(yīng)力應(yīng)變雙控法，張拉應(yīng)力允許偏差±1.5%，實(shí)際伸長值與理論值偏差控制在±6%以內(nèi)。張拉順序嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，對(duì)稱張拉，兩端同步。張拉完成后及時(shí)壓漿，水泥漿水灰比控制在0.4-0.45之間，泌水率≤2%，抗壓強(qiáng)度≥50MPa。六、施工組織6.1組織機(jī)構(gòu)成立下穿架梁專項(xiàng)工作組，設(shè)置以下崗位：總指揮1名：負(fù)責(zé)全面協(xié)調(diào)工作技術(shù)負(fù)責(zé)人1名：負(fù)責(zé)技術(shù)方案實(shí)施安全負(fù)責(zé)人1名：負(fù)責(zé)安全措施落實(shí)質(zhì)量工程師2名：負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查驗(yàn)收測(cè)量工程師2名：負(fù)責(zé)測(cè)量控制工作專職安全員3名：負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全監(jiān)督起重指揮2名：負(fù)責(zé)吊裝作業(yè)指揮設(shè)備管理員2名：負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)6.2勞動(dòng)力配置工種人數(shù)主要職責(zé)架橋機(jī)司機(jī)4架橋機(jī)操作及維護(hù)運(yùn)梁車司機(jī)4梁體運(yùn)輸及停放起重工8吊具安裝及操作電焊工6橫隔板焊接作業(yè)測(cè)量工4施工測(cè)量及監(jiān)控普工12輔助工作及清理電工2電氣設(shè)備維護(hù)液壓工2液壓系統(tǒng)維護(hù)6.3施工進(jìn)度計(jì)劃本工程總工期為45天，具體進(jìn)度安排如下：第1-5天：施工準(zhǔn)備及架橋機(jī)改造第6-8天：架橋機(jī)低位馱運(yùn)過孔第9-40天：梁體架設(shè)（每天0.5-0.7孔）第41-43天：橫向聯(lián)結(jié)及體系轉(zhuǎn)換第44-45天：清理驗(yàn)收及設(shè)備撤離根據(jù)京滬高鐵"天窗"時(shí)間安排，每日有效作業(yè)時(shí)段為3:00-9:00，合理組織工序銜接，確保各環(huán)節(jié)無縫對(duì)接。七、環(huán)境保護(hù)措施7.1噪聲控制合理安排高噪聲設(shè)備作業(yè)時(shí)間，避免夜間（22:00-6:00）施工。對(duì)架橋機(jī)、運(yùn)梁車等設(shè)備采取降噪措施，安裝消聲器，噪聲排放控制在晝間≤70dB，夜間≤55dB。7.2揚(yáng)塵治理施工便道每天灑水3次，運(yùn)梁車必須加蓋篷布，出場前沖洗輪胎。易揚(yáng)塵材料采取封閉存儲(chǔ)，堆場設(shè)置圍擋和噴淋系統(tǒng)，風(fēng)速≥4級(jí)時(shí)停止土方作業(yè)。7.3廢水處理設(shè)置沉淀池處理施工廢水，采用三級(jí)沉淀工藝，處理后的水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)方可排放。生活污水經(jīng)化糞池處理后接入市政管網(wǎng)。7.4固廢處理建筑垃圾分類存放，可回收材料進(jìn)行資源化利用，生活垃圾集中收集后由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)。鉆孔樁施工產(chǎn)生的泥漿經(jīng)脫水處理后，渣土運(yùn)至指定棄土場堆放。八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)梁體架設(shè)符合《鐵路橋涵施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB/T3420-2020）要求支座安裝符合《鐵路橋梁板式橡膠支座》（TB/T2328.4-2018）要求焊接質(zhì)量符合《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB/T10212-2019）要求預(yù)應(yīng)力施工符合《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB/T3425-2020）要求8.2驗(yàn)收流程分項(xiàng)驗(yàn)收：每完成5孔梁架設(shè)進(jìn)行一次分項(xiàng)驗(yàn)收，檢查梁體位置、高程等指標(biāo)階段驗(yàn)收：完成全部梁體架設(shè)后進(jìn)行階段驗(yàn)收，重點(diǎn)檢查橫向聯(lián)結(jié)質(zhì)量竣工驗(yàn)收：工程全部完成后進(jìn)行竣工驗(yàn)收，包括外觀檢查、實(shí)測(cè)項(xiàng)目和資料審查驗(yàn)收時(shí)需提供以下資料：梁體出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告支座產(chǎn)品合格證及性能檢測(cè)報(bào)告測(cè)量放線記錄及復(fù)核資料焊接質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告預(yù)應(yīng)力張拉記錄沉降觀測(cè)記錄九、應(yīng)急預(yù)案9.1既有線設(shè)備損壞應(yīng)急處置當(dāng)施工造成京滬高鐵設(shè)備損壞時(shí)，立即啟動(dòng)以下措施：停止所有作業(yè)，保護(hù)現(xiàn)場，立即向鐵路設(shè)備管理單位報(bào)告組織人員疏散，設(shè)置防護(hù)標(biāo)志，防止次生事故發(fā)生配合鐵路部門進(jìn)行搶修，提供必要的人員和設(shè)備支持按照"四不放過"原則調(diào)查事故原因，制定防范措施9.2架橋機(jī)傾覆應(yīng)急救援當(dāng)架橋機(jī)發(fā)生傾覆危險(xiǎn)時(shí)，采取以下措施：立即切斷電源，疏散作業(yè)人員至安全地帶啟動(dòng)應(yīng)急救援小組，設(shè)置警戒區(qū)域，防止無關(guān)人員進(jìn)入使用全站儀監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)變形情況，評(píng)估傾覆風(fēng)險(xiǎn)采用2臺(tái)200t吊車進(jìn)行搶險(xiǎn)加固，防止事態(tài)擴(kuò)大組織專家制定救援方案，實(shí)施搶險(xiǎn)作業(yè)9.3人員傷亡事故處置發(fā)生人員傷亡事故時(shí)，按以下程序處置：立即停止作業(yè)，組織搶救傷員，撥打急救電