上跨铁路

防护棚专项施工方案

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第一章施工技术方案

一、编制依据

1）《钢结构设计规范》（GB-）；

2）《材料力学》（西南交大版）；

3）《结构力学》(高教版)；

4）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-）；

5）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB-）；

6）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB-）；

7）***跨线桥施工设计图和有关设计标准；

8）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规；

9）本单位的机械设备、技术力量和类似工程的施工经验；

10）铁路局颁发的现行规范、规程、规则、验标等；

11）进场后踏勘、调查所获得的有关资料及工程特点；

二、工程概况

***跨线桥第5#～6#墩上跨***线。跨***线段铁路基本情况：轨顶高程.00m，路基宽度约9.0m，路基填高约2.0m，现有净空要求为9.0m×8.0m。交叉处铁路位于直线上，该铁路现状为非电气化铁路，在交叉处铁路左右侧有通信、信号、电力等铁路设施。

5#墩、6#墩紧邻铁路，5#墩距离铁路中心范围间距14.54m系梁顶高程：左幅.m、右幅.m，桩底高程：左幅.m、右幅.m，桩径1.8m，桩长20m；6#墩距离铁路中心范围间距13.85m系梁顶高程：左幅.m、右幅.m，桩底高程：左幅.m、右幅.m，桩径1.6m，桩长19m。

为保证在营业线上方施工及临线施工期间，不出现物体侵入营业线，坠落到铁路设备及行车上，因此经方案确定采取防护棚架防护。

三、施工准备

3.1场地准备

1）对上跨铁路地段地下做详尽地下勘探，彻底摸清地下障碍物情况，排除意外因素。

2）在施工前，必须与铁路的相关部门对施工现场进行地下管线调查，在管线调查清楚后，双方签字确定地下无管线后可进行施工。同时核查施工现场及周边是否存在民用高、低压线、光缆线等会对施工有影响，确认无影响后方可施工。（管线需联系相关部门进行处理，采取深埋或者改移）

3）设定沉降位移观测标，根据工序进展随时观测既有线路基位移及轨道位移沉降和倾斜、地下水位变化等情况，以便有效预防事故的发生。

4）做好施工便道临时排水措施，避免积水浸泡铁路路基。

3.2施工供电

根据现场实地调查，施工用电采用变压器供电，主要供应钢筋焊接及混凝土浇筑用电，临时电线路采用三相五线架空线路架设至用电地点。自备1台柴油发电机来保障停电时的施工用电，实现不间断施工。

3.3施工供水

本项目所处位置水源丰富，水质干净，今后将进一步进行化学分析水质情况，如果可行将作为工程用水使用，生活用水直接搭接城区自来水。

3.4人员、机械安排

我部根据施工计划安排，施工中配置技术及现场管理人员6人，其中项目部副经理1名，负责全面协调工作；技术主管1名，负责施工的全面技术工作；试验人员2名，负责砼、钢材的质量控制；测量人员3名，负责在施工过程监控量测；机电工程师1名，负责指挥和调度所有机械设备;现场领工员3名，负责现场的施工指挥和协调；其它施工作业人员30人。

具体人员配置如下表：

主要施工人员配置表

我部根据施工的需要，主要机械配备见下表：

主要机械设备配置表

四、施工方法和措施

施工区主要用于机械的作业、停放等。施工区两侧距铁路线路中不少于5m，沿施工区界设置限界桩，所有施工作业和人员必须在限界以内施工。

施工时段，由看守人员负责观察、了望列车运行情况，所有拟进入施工区内的人员和机械车辆，必须得到看守人员的允许方可进入。下班前，现场施工负责人对施工区内的机械、设备放置位置进行检查，确认无侵限时，向现场安全检查人员和看守人员报告，并陪同现场安全检查人员和看守人员再次进行检查，确认无误后，施工人员方可撒离施工区，看守人员封闭道口，禁止人员和机械在非施工时段进入施工区。

临近营业线施工的吊车司机必须具备相应的驾驶证、操作证及培训合格证；所使用吊车的合格证、检验证必须在有效期内；吊车操作人员作业前必须检查吊车的钢丝绳，各部位滑轮，大小钩的护锁是否安全可靠；并定期对吊车关键部位及装置进行检查；吊车作业起吊前，操作人员应了解起重物的重量，严禁超负荷吊装；吊车必须配有限位器，防脱钩设施，防过卷装置，平衡等装置，且保证使用状态良好；吊车作业基础必须采用三级措施，即：场地硬化、铺设钢板、铺设枕木，确保基础稳固。

五、防护棚架总体设计

防护棚架的总体布置形式由下向上依次为条形基础、钢管柱、工字钢、槽钢、竹胶板、钢板。

1）防护棚沿既有线布置长35.5m，净宽10.5m，总宽11.5m；

防护棚架示意图

2）防护棚架立柱基础沿线路两侧平行布置，每侧8个基础桩基，共计16个，基础平面尺寸为*cm，埋深1.5m，基础桩基间采用条形基础连接;

3）地锚共计16个，根据现场情况，将Ф25钢筋打入地下3.0米，钢筋顶部架设挂钩作为缆风绳的支点；

4）棚架立柱采用Фmm，壁厚9mm钢管立柱，立柱间距为5m,立柱通过4个Ф30mm的地脚螺栓与基础连接；

5）每根立柱外侧均应设Ф12钢丝绳风揽，一端与立柱顶连接接，另一端与地锚连接；

6）每两根立柱安装剪刀撑，采用4根10#槽钢制作，两端与立柱满焊焊接，角钢交叉点亦进行满焊焊接；

7）柱顶采用36c工字钢纵梁，纵梁与立柱间采用焊接，并用U型螺栓加固，纵梁间焊接成连续结构；

8）棚顶横梁采用36a工字钢，长12.0m，间距为cm，横梁工字钢与纵梁工字钢通过点焊连接，并用M10螺栓加固(上图示)。

9）横梁上铺5*10cm方木，长3.0m，间距为60cm，；

10）方木上铺设5mm厚竹胶板（规格*0cm），竹胶板与方木用8号钢钉固定连接；

11）竹胶板上铺设3mm钢板，钢板间点焊，外侧钢板通过焊接10号钢筋与横梁焊接成一个整体；

12）防护栏高1.2m，长度与防护棚同长设置。防护栏采用普通钢管搭设竖向钢管与防护棚顶面钢板焊接，三分之一处与竖向钢管顶部各搭设横向钢管并安装密目网防止杂物掉落到铁路上，竖向端头钢管与顶部横向钢管成弧形连接。

六、防护棚架搭设施工

6.1.基础施工

施工单位组织施工人员准确放样出基础中心位置；采用人工开挖基坑，挖至设计位置后对基础标高进行复核；基底地基承载力应不小于kpa，若基底有软弱层应挖出；条形基础采用C25钢筋混凝土，在条形基础混凝土浇筑前预埋钢板及M30联结螺栓。预埋件的位置误差控制在1cm以内。在基础施工开始前,为保证铁路安全，在5号、6号墩基础及墩柱施工期间应建立边坡及轨道监测系统。监测信息用于指导施工。监测项目主要包括坡顶地面调查、边坡坡面调查、铁路路基及轨面沉降监测（沉降板）、地表位移监测（观测桩）、深层位移（测斜）监测及人工巡视监测等。人工巡视监测是一项经常性工作，应做到每天有人巡视检查。地表位移和深部位移的监测周期应做到每天观测2～3次，暴雨期间应加密观测次数。施工完成后，应做到每天观测1次，直至上跨铁路梁段施工完成6个月内才可结束观测。沉降、位移监测点布置应在左右两幅桥梁中心处，铁路边坡坡顶和坡脚各设一处沉降、位移监测点，深层位移测斜管布置位置应在左右幅桥梁中心线和6号墩墩号线交叉附近各设一处，预警值±2mm，总位移限值±2mm，沉降预警值±2mm。以上为测量误差控制值。

施工过程中若发现轨道位移量大于预警值2mm，应立即停止施工，并上报管理中心及相关铁路部门（工务段），若施工时发生异常情况，工作人员应立即撤离现场，同时启动安全应急救援预案。

6.2.立柱安装施工

钢管柱为Фmm×9mm，单个基础支立1根，间距5m，单侧共计8个基础。钢管平均长8.5m，成单排布置，两排基础上共支立16根钢管柱。钢管柱两头焊接法兰盘，法兰盘结构尺寸为0.6m×0.6m×0.01m，一端通过基础预埋连接螺栓紧固，并采用10mm厚钢板焊接加劲肋板，增加钢管与基础间连接稳定性。钢管就位调整垂直度后，在连接螺栓外露部分待垫片及双螺母拧紧。相邻两根钢管之间用∠60×6角钢成十字焊接连接，上层水平角钢距离柱顶2.75m，下层水平角钢距离柱底2.75m，两层间“背靠背”焊接角钢剪刀撑。

防护棚立柱安装的所有施工在天窗点内进行，吊车吊装立柱时需设专人防护及指挥。按照设计要求在制作场制作立柱并进行编号，出场前进行试拼装，检查螺栓孔位置与预埋螺栓位置是否对应，合格后按照施工计划将立柱运抵现场，吊装前生产副经理到达现场对施工的各项准备工作进行检查；安全员、技术员、驻站防护以及现场防护要到岗到位；立柱吊装采用25T吊车；在立柱上安装拉绳，以便立柱对位以及防止立柱倾向线路一侧；立柱对位后立即拧紧地脚螺栓，并安缆风绳及剪刀撑。

钢管柱吊装完成后，在钢管柱内灌注细砂，增强钢管柱的稳定性。

进行钢管柱安装在申请的施工天窗点进行吊装，其中包括人工搭设脚手架管作为爬梯进行钢管柱焊接、连接、工字钢摆放、槽钢铺设、人工灌沙、钢板焊接施工。

6.3.纵梁安装施工

纵梁的吊装必须在天窗点内进行。

纵梁采用36c工字钢，纵梁每节段长度12m。在两端立柱及风撑安装完成后方可逐根安装纵梁，纵梁在立柱中线两侧1.2m范围内避免出现接头。

纵梁吊装采用25T吊车，吊装前在纵梁两端各安装一根拉绳，以便进行纵梁对位，并防止纵梁侵入铁路限界；纵梁对位后立即焊接并安装纵梁与立柱间螺栓并将相邻纵梁焊接成整体。

6.4.横梁安装施工

横梁吊装采用两台25T吊车同时进行，由于横梁是两根工字钢连成一片，加中间连接角钢重量约为2~3T，故在预制场制作好后才运往工地吊装。

横梁吊装前在两端各设一根拉绳，以便横梁对位。横梁对位后应立即与纵梁焊接，并用连接的加固螺栓。

封锁时间暂按分钟计，每台吊车在封锁时间内可吊装2组，共需要5次。

6.5.防护棚顶安装

防护棚顶安装内容包括：方木，竹胶板，3mm厚钢板，密目网，防护栏的安装。棚顶安装需要的工具、材料由25T吊车调运，吊车必须停放在封锁线路的外侧，吊臂不得跨越行车线。

待工字钢横梁铺设好后，方木、竹胶板铺设到位后立即铺设钢板，钢板间点焊，外侧钢板通过焊接10号钢筋与横梁焊接将方木、竹胶板夹裹成一个整体；棚顶防护栏的施工结合方木、竹胶板铺设同时进行；棚顶铺装施工过程均在既有线上方作业，应注意高空作业安全，禁止任何机具和材料意外掉落损坏线路设备，临时防护密目网在封锁时间内进行拆除，避免影响火车通行。

6.6.防护棚架综合接地

防护棚横梁与纵梁、纵梁立柱间焊接1根Ф12mm纯裸铜线，在立柱底部焊接1根Ф12mm纯裸铜线作为接地线；在不影响路基稳定的适当位置设置mm见方的盐水池，将接地线浸入盐水池,浸入深度mm以上；接地装置设置完成后应测量其电阻，综合接地电阻不应大于5Ω，如不满足要求时，应增加接地线。

6.7.防护棚警示标示

七、防护棚架拆除

架梁完成，并且横隔梁、湿接缝、防撞护栏、防抛网施工完毕方可拆除防护棚架。为保证拆除支架时的铁路安全，防护棚的拆除必须在封锁点内完成，要点封锁后方可拆除。高空作业人员施工前安全带、安全帽等安全防护用品佩戴齐全，确保作业人员安全。

7.1.拆除前施工准备

1）施工便道

防护棚拆除前对施工地点的便道要进行修整，用振动式压路机压实，以确保要点期间施工道路的畅通。

2）地面附属物

施工前对影响吊车吊装的临时设施进行清理。

3）吊车支立

支立吊车在第6跨桥面调平层上进行作业。

4）设备

各种机械设备进点前要检修调试，特别是吊装的吊车，进场前要进行试吊，确保吊装安全和良好运转。

5）人员培训、技术交底

由安质部、技术部组织对防护棚拆除的施工人员、现场防护人员进行营业线施工安全、方案的学习，并对参建的施工人员进行考试，考试合格后方可上岗。对现场管理人员和施工队人员进行安全教育培训和技术交底，并形成交底记录。

7.2.防护棚拆除方案

防护棚拆除前，防护栏、钢板、方木和竹胶板要进行拆除。拆除竹胶板和方木时采用人工传递，吊车吊到至桥面上，统一运输。

防护棚拆除顺序：桥梁主体及附属工程全部施工完成→防护栏→3mm厚钢板→竹胶板→方木→横梁→纵梁→剪刀撑及风揽、立柱→路基恢复。

防护棚的拆除根据工务段的封锁计划每天给点时对防护棚进行拆除，防护棚的拆除必须在封锁点内完成。防护棚拆除采用分节拆除法，第1天拆除最外侧的5米（1节），在确认不会影响防护棚结构安全及既有线安全后，按每次拆除10米的速度，依次拆除剩余部分。

1）拆除步骤及方法

①、全面检查和清理棚顶的任何附着物，如混凝土块、螺帽、扣件、木块等物，将小杂物全部袋装,人工运离防护棚顶面。

②、拆除工作应按照由线路中心线、由公跨铁路桥中心向两侧的顺序进行，拆除的构件由25T吊车配合吊运至安全位置存放。

③、横向工字型钢的拆除

先吊出跨铁水平投影以外的横梁；跨铁投影下的横梁，棚顶跨铁两侧纵向两端拉通钢丝绳，固定端安装固定滑轮，绳上安装移动滑轮，滑轮上挂2t的倒链，借助2t的倒链采用U型卡卡住横梁两端预留孔，按从外向内的顺序，逐根拉出横梁至箱梁外侧，吊至桥面上。

④、纵梁拆除应从中部向两端进行，规划好要拆除的纵梁段，在两端设置拉绳，将吊车钢丝绳安装可靠后，切割纵梁与立柱间的的焊缝，拆除加固螺栓，用气割割断拆除段与相邻段的连接，然后将拆除段调运至安全位置堆放。

⑤、纵梁拆除后，应立即拆除其下部的立柱。立柱拆除必须在综合维修封锁点内进行，拆除方法如下：

A、封锁点前先在立柱顶端固定两条拉绳，然后拆除风揽及剪刀撑，吊车就位；

B、封锁点后，吊车臂伸至合适的位置，安装吊车钢丝绳，拆除地脚螺栓，用吊车将立柱平移至安全位置。

八、防护棚设计安全验算

8.1.横梁挠度及强度计算

按简支梁计算，横梁I32a工字钢自重52.7kg/m，钢板、竹胶板及方木重量12KN/m3（厚度以12cm计），横梁间距1m，所以工字钢线荷载为52.7×9.8+12×1×0.12=0.KN/m。按kg的小型机具坠落在跨中最不利位置，冲击系数为2，则P=×9.8×2=N。

I32a工字钢计算参数：惯性矩I=cm4、截面模量W=.5cm3、截面积A=67.1cm2

1、挠度计算

(1)、自重产生的挠度

所以其挠度为：

f1=5ql4/EI=5×0.×114/(×2.1×××10)=4mm

(2)、坠落物产生的挠度

f2=Pl3/48EI=×113/(48×2.1××)=5mm

(3)、f=f1+f2=4+5=9mml/=11/=27.5mm

2、强度计算

M=ql2/8+Pl/4=×11/8+×11/4=.8N.m

Object:word/embeddings/oleObject1.bin=.8×/=N/cm=26.9Mpa[σ]=Mpa，符合要求。

8.2.纵梁挠度及强度计算

按简支梁计算，I32c工字钢自重62.8kg/m，计算参数：惯性矩I=cm4，截面模量W=cm3。工字钢线荷载62.8×9.8÷1=0.KN/m

1、挠度计算

(1)、自重产生的挠度

所以其挠度为：

f1=5ql4/EI=5×0.×54/(×2.1×××)=0.2mm

(2)、由横梁及坠落物产生的挠度

按每根纵梁5m跨度上承受6根横梁传来的荷载计算

P1=×11÷2×6+÷2×6=N（按最不利保守计算）

f2=Pl3/48EI=×53×/(48×2.1×××)=3mm

、f=f1+f2=0.2+3=3.2mml/=5/=12.5mm

2、强度计算

M1=ql2/8=62.8×9.8×52÷8=.3N.m

M2=P1l/4=×5÷4=.5N.m

M=M1+M2=.3+.5=.8N.m

Object:word/embeddings/oleObject2.bin=37.×÷=4.KN/cm2=.2KN/m2=49.Mpa[σ]=Mpa，符合要求。

8.3.立柱刚度及稳定性计算

立柱计算高度按8.5m考虑。立柱采用外径mm钢管，壁厚9mm，结构重要性系数取1.0，材料许用应力[σ]=MPa，容许长细比[λ]=。

1、刚度验算

α=49.1/50

截面惯性矩I=21cm4

抵抗矩W=21/(50/2)=cm3

面积A=3.14×(-(50-2×0.9)2)/4=.76cm2，

回转半径r=Object:word/embeddings/oleObject3.bin=12.45cm，

长细比λ=8.5/0.5=68.27[λ]=，刚度符合要求。

2、稳定性验算

查表得，受压稳定系数为φ=0.

由纵梁传来的荷载：

+62.8×9.8×5=.2N

σ=.2÷(0.×.76×）=2.71Mpa[σ]=MPa，满足稳定性要求。

8.4.基础承载力计算

立柱钢管每米重量.7kg/m，每根钢管最大长度为8.5m，则每根钢管自重为:.7×8.5=.95kg,。

由纵梁传来的荷载：

+62.8×9.8×5=.2N=.12kg

总荷载为：.95+.12=.07kg

按地基允许承载力[σ]=1.5kg/cm保守检算，则最小受力面积为:

A=.07÷2=.05cm

实际承载力面积为：A实=0×0=×cm

所以AA实，符合承载力要求。

九、施工计划

为了确保作业的安全及营业线运营安全，采取封锁行车的方案，对营业线里程：K+~K+范围内采取封锁措施。

封锁计划表

注：表中封锁时间作参考使用，实际封锁时间以下发的施工许可证时间为准。

当施工对铁路运营安全影响较大时，办理封锁施工手续，设置移动停车信号牌及防护人员，防护人员必须与施工作业人员同时到达各自岗位，封锁命令下达前，所有施工人员到场就位；封锁命令一下达，指挥者既通过无线对讲机下达进行施工命令，施工人员按照各自分工进行作业，做到令行禁止、全力奋战和有条不紊；技术人员应注意现场施工完成、技术情况，其他人员则按照分工情况坚守岗位，通力协作。

要点施工时，驻站联络员按批准的防护棚施工方案，在十二排车站《行车设备检查登记簿》内登记,通过车站值班员向列车调度申请施工。驻站联络员接到调度命令后，用对讲机通知现场指挥长，确认施工起止时刻，并保证在规定时间内完成。经过检查达到放行列车的条件，办理开通登记后，通过车站值班员通知列车调度员开通区间。如因有特殊情况不能按时开通区间时，应提前通知车站值班员，要求列车调度员延长时间。当封锁点完毕后，驻站联络员要通知现场恢复线路正常的行车。

移动停车信号的防护

现场防护人员应站在距施工地点m附近，且瞭望条件较好的地点显示停车手信号。

十、施工注意事项

1.钢结构应严格按照（GB-）进行制作，各种构件必须放1：1大样加以核对，尺寸无误后再进行下料加工，出厂前进行预装配检查。

2.钢材加工前应进行纠正，使之平直。

3.构件焊接要求

1）型材的接长拼接焊缝及钢板的对接焊缝应满足规范要求；

2）施焊时应选择合理的焊接顺序，减少钢结构中产生的焊接应力和焊接变形，或采用预热、捶击和整体回火等方法达到上述目的。

同一受力区间内各焊件焊缝位置错开mm以上；角焊缝其焊脚尺寸要大于较薄件10的厚度，其焊缝长度等于构件搭接长度，一律满焊。

4.结构安装前应对构件进行全面检查，如构件的数量、长度、顺直度，安装接头处螺栓孔之间的尺寸是否符合设计要求。

5.结构吊装时，应采取适当措施，防止构件发生过大的弯曲变形。

6.结构吊装就位后，应及时系牢支撑及其他联系构件，保证构件的稳定性。所有上部结构的吊装，必须在下部结构就位、校正并系牢支撑构件后方可进行。

7.上报棚架架设、拆除等工序的具体时间和方案，提出具体要点计划书，利用获批的“封锁”时间进行安全防护棚架的施工。

8.在桥梁施工期间，每天对防护棚架进行安全检查，发现问题及时修补，以确保施工过程中的安全。

9.上跨铁路桥端横梁和纵向接缝施工过程中施工中严禁往铁路上乱扔杂物。

10.做好突发性事件的应急抢救、抢修措施。

11.施工时严格遵守既有线施工规则及操作规程，并严格遵守铁路相关部门的相关规定。

12.基础施工应尽量减少对既有线路基土方的开挖。

13.提前与各运营单位联系，详细了解该段地下管线的埋设情况，确保地下设施不被破坏；如基础与信号缆、电缆、通讯缆及电气化立柱、标石等冲突，适当改变基础位置及方向，如需要进行线路改移通知相关具有专业资质单位进行改移。基础开挖前先用白灰做出标记，开挖采用人工开挖。

14.纵横工字钢就位后立即与其支撑部位焊接，有夹角处塞焊楔形垫板。

15.架设工字钢横梁及铺设顶板时应控制好人数,严禁超荷载施工。

16.施工过程中做好安全防护工作，与铁路部门做好实时紧密联系。

17.施工现场设置醒目安全警示牌，施工期间严禁跨铁路搬运材料，在既有线设置4名专职安全员三班倒值班，做好安全检查和防护工作。

十一、质量保证体系和质量保证措施

11.1.质量目标

确保验收合格率%，一次通过率%。

工程按项目管理模式组织施工，实行项目经理负责制。为确保项目的质量，项目经理部分别建立质量管理体系和质量检查体系。并按项目经理部管理机构框图将各类管理人员配齐到位。按照质量体系保证模式进行质量职能分配，以质量保证体系确保工程质量创优的实现。

质量保证体系及框图

现场管理采用单位工程工程师负责制，全过程连续

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