营业线增建二线顶进接长涵施工技术

营业线增建二线顶进接长涵施工技术

徐寿刚

中铁二十局集团第四工程有限公司山东青岛266100

摘要：通过线路架设D便梁及挖孔桩加桩间挡土板路基边坡防护的形式，确保营业的行车安全和既有设备安全稳定，后进行接长涵的顶进接长施工，并及时恢复营业线路行车，影响行车安全及既有设备安全稳定的涵节顶进到位后，再进行接长涵其他涵节及八字墙施工。在保证施工质量的前提下，缩短了对营业线行车影响，又加快了施工进度缩短了工期。

关键词：营业线增建二线；线路加固；箱涵预制；D便梁架设拆除；顶进接长。

一、工程概况

由中铁二十局集团有限公司施工的宁西线增建二线西安至南阳段第三合同段为营业线增建二线。DyK347+113.4（1-6米）接长涵位于本标段内，与线路交角45°。原设计为一孔6米的盖板涵，设计为下游接1孔6米的高边墙箱形涵，接长长度为23.57米，其中，涵节15米，八字墙18.57米。

本接长涵采用一次顶进的方法进行施工，开槽式工作坑、C15混凝土底板（滑板）、板桩式后背。箱体在底板上分节预制，预制采用大块钢模板，支架为碗扣式支架，泵送混凝土进行浇筑。

二、既有线路加固防护

线路加固采用挖孔桩基础加16米D便梁加固线路；路基边坡防护防护采取挖孔桩加桩间挡土板防护。

1、路基边坡挖孔桩防护

防护施工前，需向铁路局申请报批慢行施工计划（45Km）。人工利用小机具进行挖孔，分节立模浇筑护壁混凝土，利用型钢焊成的简易门式井架配合出碴筒出土。

挖孔桩深度为：2H+4米，H为防护高度。本涵洞防护高度为5.3米，挖孔桩深度为2*5.3+4=16.6米，根据设计及现场需防护情况，在既有涵洞大小里程八字墙侧各设置4根防护桩。

既有线路加固防护见下图。

钢筋笼采用钢筋加工厂下料、孔内绑扎的方式进行，混凝土采用混凝土拌和站集中拌制，混凝土运输车运输，混凝土输送泵浇筑混凝土。

2、16米D便梁施工

施工时，D便梁挖孔桩同既有边坡防护桩在慢行点内同步施工，D便梁横抬梁利用慢行点内的行车间隙进行施工，D便梁运输安装架设在天窗点内完成。

3、既有线加固施工注意事项

（1）人工挖孔桩采用跳桩必须间隔开挖施工，本桩浇筑混凝土24小时后方可开挖临桩。

（2）由于本标段既有线为电气化铁路，钢筋下料长度不得大于6米，并按规范规定预留搭接长度。混凝土输送泵必须采用地泵。

（3）挖孔桩施工属于营业线施工，施工时，按规定安排足够的防护员、安全员及驻站联络员，所有防护人员必须经郑州铁路局培训考试合格并取得资格证书，防护人员防护备品必须随身携带。

（4）要点施工必须按郑州铁路局及相关文件要求执行。

三、工作坑开挖及基底处理

动工前先进行测量放样，使工作坑与顶进涵的中心线一致。基坑平面位置及尺寸以不影响既有线稳定和行车安全，满足施工场地要求，尽量减小顶程为准。工作坑的尺寸应结合底板的大小，并考虑排水沟及选用的后背形式。

根据本接长涵洞情况工作坑尺寸为：宽度9.36米、长度9米。

板桩后背应先将后背处的钢轨打好之后，再开挖工作坑。人工配合挖掘机开挖，边坡坡度1：1.5。

基坑开挖到位后，应保持底部平整和密实，为保证地基具有足够的承载力，利用冲击夯对地基进行处理。

四、工作坑底板（滑板）修筑

基底处理后，铺设C15混凝土底板，混凝土的浇筑同时应考虑后背梁施工。为防止底板基底间的相对滑动，在底板下设锚梁。

1、平整度：为减小顶进时起动的顶力，底板应尽量平整，可利用网格控制底板高程。

2、仰坡：为了防止顶进中的扎头现象，将底板做成1%左右前高后低的仰坡形式。

3、导向措施：为避免箱身中心线在箱身顶进入土前偏离既定方向，在底板两侧距预制涵体位置5-10cm处设置混凝土导向墩，以便于导向。

五、后背梁制作

由于顶进框架涵的孔径较小，重量不大，因此，本次框采用板桩式后背墙，主要由钢轨桩、钢筋混凝土后背梁和后背填土三个部分组成。利用振动锤插打钢轨，钢轨要深入工作坑底面4.0m以上，每隔2m设一组钢筋拉杆。为提高整体性，后背梁和底板浇筑成整体。

六、箱身预制

1、由于顶进部分涵节在既有营业线下，因此，本顶进节长度确定要保证顶进后涵节要出既有线坡脚，同时要考虑设计沉降缝位置要求，确定本次箱梁顶进节长度为7米，剩余涵节根据设计要求，顶进完成后现场现浇施工。

2、箱身预制之前，在工作坑底板表面作滑板层，具体作法：

①在底板表面均匀地涂一层石蜡，厚度3mm左右。

②在石蜡表面均匀地撒一层厚度约2mm的滑石粉。

③用塑料布平整地覆盖于滑石粉表面。

④在塑料布上浇筑5cm厚的砂浆保护层。

3、滑板层做好之后，就可以进行立模、绑扎钢筋和混凝土的浇筑。箱身混凝土分两次浇筑，首次浇筑底板；第二次浇筑外墙和顶板。

4、箱涵预制施工流程：在滑板上支底板模板→绑扎底板钢筋→浇筑底板混凝土→养护→支内模→绑扎侧墙及顶板钢筋→支外模→浇筑侧墙及顶板混凝土→养护、拆模→做防水。

六、既有涵洞八字墙及梯形盖板节拆除

既有涵洞拆除时，先行八字墙的拆除施工，后进行梯形盖板节拆除。施工时，防护桩桩间挡土板随拆除进度随拆随作。由于既有涵洞为盖板涵，墙身厚度为新建箱涵的2倍，因此，拆除既有涵洞墙身身，只拆除一半厚度即可，剩余墙身可作临时挡土板使用。

七、顶进作业

1、顶进准备

（1）顶进段滑板施工

由于本涵洞为拆除既有涵节后的顶进涵洞，为保证顶进行顺利进行，拆除既有涵节后，在基底满作C15混凝土箱梁顶进段滑板，以方便箱涵顶进，有利于保证顶进箱梁的高程及平面位置正确。

（2）顶进设备的确定和安装

①要根据计算的最大顶力来确定顶进设备。

最大顶力计算公式为：

Pmax=K·N·f

Pmax-最大顶力；

K-系数，一般采用1.2；

N-结构自重，经计算为223.2t；

F-摩擦系数，涂石蜡滑石粉为0.3

则：Pmax=K·N·f=1.2×223.2×9.8×0.3=787.5KN

应根据计算的最大顶力确定顶进设备。干斤顶的顶力可按额定顶力的60%?70%汁算，确定现场需要200T卧式千斤顶数量为两台，并有备用千斤顶。

②千斤顶的布置，要以箱身中心线为对称轴线左、右布置。

③液压传动系统的动力机构、高压油泵箱及其辅助装置的布置，应尽可能使油泵与千斤顶配套。

2、顶进前的要求：

①检查验收箱身，其混凝土强度应达到设计要求。

②完成对既有线路的加固。

③顶进设备及液压系统安置并调试正常。

④现场备有足够抢险物资。

⑤观测记录人员及仪器到场。

⑥防护员、安全员、驻站联络员、施工负责人、配合单位人员等全部到位。

当以上要求全部满足后，就可以开动高压油泵，进行试顶，以检查顶进设备、后背和箱身有无异常。开泵后，每当油压升高5-10Mpa时，须停泵观察，如有异状应及时处理；当千斤顶活塞开始伸出，顶柱（铁）压紧后应立即停止，进行检查，如没有异常现象，可再次开动高压油泵，直到箱身起动。

3、顶进作业

由于本涵洞为拆除既有涵节后原位顶进，且顶进行程较短，所以试顶正常后一次顶进行到位。

4、顶进时的注意事项：

①每次顶进前，应细致检查液压系统，顶柱（铁）安装和后背的变化情况。

②安装顶柱（铁）时，应与顶力轴线一致，并与横铁垂直，应做到平、顺、直。

③顶进中设专人用仪器进行跟踪测量，如发现左右偏差或高差相差较大时，要及时进行调整，可用增减一侧顶力来调整。

④应当尽量工期安排避免在雨季施工，无法避开雨季施工时，应切实做好防洪及排水等安全设施。

⑤顶进施工前，应将施工组织设计方案报路局有关部门审批，并且办理各项有关手续。顶进过程中，指派专人对线路进行几何动态及列车运行的防护联系，发现异常，立即停止顶进，并调整线路，以确保行车安全。

八、D便梁拆除及线路恢复

预制涵节顶进到位后，及时回填因顶进缺失的A料及道碴，为保证A组料回填质量，回填完成后进行注浆加固处理。向铁路相关部门要点，拆除钢枕上的约束，抽出钢枕，使钢轨作用在混凝土轨枕上，保留大梁及支点处的钢枕。利用天窗点，用轨道车将大梁直接吊至火车上运走。

参考文献：

[1]《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ203-2008，北京，中国铁道出版社，2009。

[2]《铁路营业线施工安全管理办法》TG/CW106-2012。

[3]《铁路工程施工安全技术规程》TB10401-2003。

[4]《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009。