淺談既有線現(xiàn)澆框架涵施工方案

胡云發(fā)

摘 要：鐵路既有線施工框架涵是在列車慢行的條件下進(jìn)行施工組織的。以東海島鐵路K11+591.56框架涵施工方案為例，簡(jiǎn)要介紹了框架涵施工準(zhǔn)備、施工組織、施工流程、施工防護(hù)、行車組織和應(yīng)急預(yù)案等內(nèi)容，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：既有線；框架涵；D梁；施工方案

中圖分類號(hào)：U215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.006

1 編制依據(jù)

編制既有線現(xiàn)澆框架涵施工方案的依據(jù)是：新建湛江東海島鐵路工程設(shè)計(jì)文件及技術(shù)規(guī)范，《鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全管理辦法》（鐵辦〔2012〕280號(hào)），《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》（鐵運(yùn)〔2014〕272號(hào)），施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查獲得的有關(guān)資料、數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。

2 工程概況

K11+591.56（1-4.0×2.5m）涵洞位于湛海線上（K11+591.56），該涵為石油管道下穿湛海線而設(shè)，涵洞與鐵路交角為90°，涵洞全長(zhǎng)27 m。為了確保既有線的行車安全，封鎖線路用D24 m型便梁架空既有線防護(hù)，再現(xiàn)澆涵身。施工會(huì)影響湛海線K11+500～K11+650，申請(qǐng)慢行，鐵路車輛運(yùn)行速度為45 km/h。

3 施工方法和施工工藝

3.1 扣軌加固線路

采用2組6.25 m P43鋼軌按3-5-3扣軌加固線路，具體步驟為：①清理枕木槽。用鐵鍬和釵子清理軌束梁范圍內(nèi)枕木槽內(nèi)的碴石，清理深度距軌底20 cm，穿枕木側(cè)碴肩清理到同一深度，方枕多余砼枕抽出。②穿入木枕。按照預(yù)先標(biāo)示的位置穿入木枕，穿入木枕時(shí)，按照軌束梁位置擺放好U形螺栓，在穿入木枕的同時(shí)安裝好U形螺栓。清理完一個(gè)枕木槽就穿入一根木枕。③擺放鋼軌。待枕木全部穿到砼枕槽內(nèi)后，人工安裝6.25 m的P43鋼軌。④連接U形螺栓和扣板。軌束梁就位后，連接U形螺栓和扣板。U形螺栓采用φ20圓鋼制作，螺母為30 mm。⑤線路搗固。采用搗固機(jī)搗固枕木槽。⑥施工結(jié)束后，清理限界內(nèi)的工具和材料，取消封鎖，開通線路。

3.2 D便梁支墩檢算

D梁采用挖孔樁支墩，挖孔樁直徑為1.50 m，高度為7.00 m，埋深為6.12 m。

3.2.1 荷載統(tǒng)計(jì)

列車活載：Pmax=1.2PA=1.2×1 490=1 788 kN。

便梁自重：G便梁=g1×9.8/1 000=50 456.18×9.8/1 000=494.47 kN。

鋼軌質(zhì)量：G鋼軌=2×g2×L×9.8/1 000=2×60.643×24.12×9.8/1 000=28.67 kN。

軌枕質(zhì)量：G軌枕=40×g3×9.8/1 000=40×273×9.8/1 000=107.02 kN。

單個(gè)支墩自重：G樁=3.14×0.75×0.75×7×23=284.37 kN。

單個(gè)支墩底受到的最大豎向外力：P總=Pmax/2+（G便梁+

G鋼軌+G軌枕）/4+G樁=1 336 kN。

3.2.2 挖孔樁單樁承載力計(jì)算

挖孔樁單樁承載力：[P]=1/2U∑fili+m0A[σ]=1 614 kN。

3.2.3 樁身承載力驗(yàn)算

P總=1 336 kN<[P]=1 614 kN，所以樁身承載力滿足要求。

3.3 D便梁支墩施工

3.3.1 準(zhǔn)備工作

施工前精確測(cè)量，放出挖孔樁中心十字線，做好護(hù)樁。根據(jù)孔口四周地形，做好護(hù)壁和地面防水。

3.3.2 樁孔挖孔

樁孔挖孔時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：①挖孔樁由人工自上而下逐層施工，每開挖1.0 m進(jìn)行護(hù)壁混凝土的澆筑，然后再進(jìn)行下步。如此循環(huán)，直至開挖至設(shè)計(jì)深度。②在挖孔過(guò)程中，要經(jīng)常檢查平面位置、截面尺寸、孔深。③出碴采用手搖式轆轤配膠桶吊運(yùn)出碴，棄土人工挑運(yùn)到指定的位置集中處理。④隨著開挖的加深，將空氣壓縮機(jī)作為風(fēng)源，壓入式通風(fēng)。⑤施工時(shí)，采用36 V低壓照明線，安裝60～100 W的防水帶罩燈炮。

3.4 D便梁架設(shè)

D便梁吊裝采用汽車吊進(jìn)行縱梁架設(shè)，即先在鋼軌上標(biāo)注橫梁位置，調(diào)整軌枕位置，將橫梁穿入鋼軌下，用汽車吊吊裝縱梁就位。然后將橫梁與縱梁連接起來(lái)，再用專用扣配件將鋼軌與橫梁連接，最后連接橫縱聯(lián)斜桿。

3.4.1 準(zhǔn)備工作

架設(shè)D便梁前，準(zhǔn)備工作有以下3點(diǎn)：①檢查D型便梁配件的數(shù)量、規(guī)格是否滿足要求；②檢查支撐樁上預(yù)埋件的幾何尺寸、標(biāo)高，縱梁在支墩上的擺放位置，并標(biāo)注清楚；③用油漆將在既有線路鋼軌的外側(cè)安裝橫梁的位置標(biāo)示出來(lái)。

3.4.2 便梁的架設(shè)

橫梁就位：利用3個(gè)天窗點(diǎn)拆除軌束梁，調(diào)整線路軌枕穿入鋼橫梁。

縱梁就位：利用2個(gè)天窗點(diǎn)吊車將縱梁吊裝就位，先連接支座處的4根橫梁和中部的4根橫梁，再連接其他的縱橫梁、安裝斜桿和所有聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。

3.5 檢查維護(hù)

從框架涵施工至便梁拆除為止，全天24 h安排專人檢查線路，維修、養(yǎng)護(hù)D梁，確保線路的運(yùn)營(yíng)安全。

3.6 D便梁拆除

框架涵施工和基坑回填完成后，拆除D便梁，先解除縱橫梁連接件，拆除D便梁縱梁，然后抽出橫梁，穿入混凝土枕，用手持搗固機(jī)搗固道碴，恢復(fù)線路。

3.7 主體工程

3.7.1 框架涵身施工工藝

涵節(jié)現(xiàn)澆施工工藝：墊層施工→綁扎框架底板鋼筋→側(cè)墻鋼筋→安裝模板→澆筑底板混凝土→養(yǎng)護(hù)→安裝邊墻內(nèi)?！Я㈨敯逯С信偶堋佋O(shè)頂板底模→修整側(cè)墻鋼筋、綁扎頂板鋼筋→安裝墻身外?！鷿仓?cè)墻和頂板混凝土→養(yǎng)護(hù)拆模。

3.7.2 框架涵身施工方法

鋼筋加工和綁扎時(shí)要注意以下2點(diǎn)：①鋼筋試驗(yàn)合格后，在鋼筋加工場(chǎng)地加工，現(xiàn)場(chǎng)綁扎成形；②骨架焊接采用閃光對(duì)焊，嚴(yán)格按照規(guī)范施工。

模板采用木模，模板的安裝順序是：先立底板外模和梗肋模板，進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后再支立邊墻模板和頂板模板。模板的安裝原則是，先立兩邊墻內(nèi)模至上倒角，然后立外邊墻模板，最后搭支撐架鋪?lái)敳磕０濉?duì)于支撐體系，模板支架采用碗扣式腳手架作為支撐，縱橫向間距均為0.9 m，在調(diào)節(jié)桿頂托上方鋪設(shè)縱、橫向方木后再鋪設(shè)頂板底模。

3.7.3 混凝土施工

混凝土由拌和站集中攪拌，混凝土罐車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，采用泵車泵送入模?；炷潦┕r(shí)要注意以下幾點(diǎn)：①材料要求。所有材料試驗(yàn)合格后方可投入使用。②配合比。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)粗、細(xì)骨料的含水量，由試驗(yàn)室換算混凝土施工配合比。③拌制。嚴(yán)格按照施工配合比，電子計(jì)量。自開始攪拌起，至卸料時(shí)止，攪拌時(shí)間不少于2 min。④運(yùn)輸。由混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸，在運(yùn)輸過(guò)程中，要避免發(fā)生離析、漏漿、泌水和坍落度損失過(guò)多等情況。⑤澆筑。采用分層澆筑的方式，分層厚度為30 cm，在下層混凝土初凝前澆筑完成上層混凝土。⑥振搗。采用插入式振動(dòng)棒，注意與側(cè)模保持50～100 mm的距離，插入下層砼50～100 mm。對(duì)于每一振動(dòng)部位，必須振動(dòng)到該部位砼停止下沉，不再冒出氣泡、表面呈現(xiàn)平坦、泛漿為止。⑦養(yǎng)生。待混凝土終凝后，用透水土工布覆蓋，24 h后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d。⑧拆模。混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 Mpa以上時(shí)，可拆除側(cè)模；頂板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)，方可拆除頂板底模。

3.7.4 沉降縫及防水層

3.7.4.1 沉降縫施工

按照設(shè)計(jì)施工圖位置施作，做到兩端豎直、平整，上下貫通形成閉合環(huán)，沉降縫的填塞符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

3.7.4.2 防水層施工

砼基層表面處理完畢并驗(yàn)收合格后，方可涂刷基層處理劑，鋪設(shè)防水卷材。

4 施工防護(hù)措施

施工前，要與設(shè)備管理單位簽訂施工安全協(xié)議，編制營(yíng)業(yè)線施工計(jì)劃上報(bào)廣鐵（集團(tuán)）審批，批準(zhǔn)后方準(zhǔn)施工。

4.1 挖孔樁施工防護(hù)措施

挖孔樁施工時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：①每根樁首節(jié)護(hù)壁必須高出地面至少20 cm，孔口2 m范圍內(nèi)不得堆放棄土、其他料具設(shè)備。當(dāng)孔深超過(guò)4 m時(shí)，需在距孔底2.5 m處設(shè)置一道鋼制半圓形防護(hù)板，并固定牢靠，以防列車震動(dòng)導(dǎo)致落物傷人。②在孔口設(shè)置醒目的安全標(biāo)志和防護(hù)圍欄，配備專用軟梯，以便出現(xiàn)意外情況時(shí)孔底作業(yè)人員能夠迅速撤回地面。③遇雨天需用塑料薄膜或彩條布封閉井口。④既有線來(lái)車時(shí)，孔底人員必須停止作業(yè)，車過(guò)之后檢孔，確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題后方可繼續(xù)施工。⑤作業(yè)人員必須戴好安全帽，出土的吊繩、吊斗再次使用前，應(yīng)認(rèn)真檢查，檢查合格后方可使用。⑥列車通過(guò)挖孔樁施工地段時(shí)，施工人員要仔細(xì)觀察線路水平、方向、坡度等變化，隨時(shí)采取加固措施，并做好記錄。在此過(guò)程中，要嚴(yán)格遵守每通過(guò)一趟車一檢查、兩小時(shí)一記錄的要求。

4.2 涵洞施工的防護(hù)措施

涵洞施工要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：①施工前組織施工交底，向架子隊(duì)交待清楚施工方案、安全措施和應(yīng)急預(yù)案等有關(guān)事項(xiàng)。②駐站聯(lián)絡(luò)員和現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員必須經(jīng)過(guò)營(yíng)業(yè)線施工安全培訓(xùn)，持證上崗。施工期間，駐站聯(lián)絡(luò)員和現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員要通過(guò)對(duì)講機(jī)聯(lián)系，及時(shí)掌握營(yíng)業(yè)線列車運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)施工狀況，保證聯(lián)系暢通。③對(duì)于挖掘機(jī)等自行式施工機(jī)械，要為每臺(tái)機(jī)械設(shè)置一名現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員，固定式施工機(jī)械在可控范圍內(nèi)設(shè)置一名現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員。④對(duì)于挖掘機(jī)等危險(xiǎn)性比較大的自行式施工機(jī)械，在既有線來(lái)車到達(dá)前10 min停止施工準(zhǔn)備，列車通過(guò)后方可恢復(fù)施工。

4.3 鐵路光電纜防護(hù)措施

施工前與通信、信號(hào)、電力等設(shè)備管理部門聯(lián)系，詳細(xì)調(diào)查工點(diǎn)地下埋設(shè)的電力、通信光纜等地下管線情況，查明準(zhǔn)確位置并雙方會(huì)簽?，F(xiàn)場(chǎng)用白灰標(biāo)出既有地下管線的位置，在管線兩側(cè)設(shè)警示標(biāo)示桿、牌，積極與設(shè)備管理單位取得聯(lián)系，改移，在地下管線改移完成后方可施工。

4.4 雨季施工安全防范措施

雨季施工時(shí)，要注意以下3點(diǎn)內(nèi)容：①雨季施工主要以預(yù)防為主，做好雨季施工的信息反饋工作；②坑壁周圍和營(yíng)業(yè)線邊坡、死角采取全覆蓋措施，減小雨水下滲，保證坑壁的穩(wěn)定性；③引流基坑周圍的地表水，防止其倒入基坑內(nèi)，同時(shí)，要在基坑內(nèi)設(shè)置排水溝和排水井，集中抽水。

5 應(yīng)急預(yù)案

5.1 成立應(yīng)急預(yù)案專項(xiàng)小組

成立應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，當(dāng)緊急事件發(fā)生時(shí)，該小組人員迅速投入到緊急救援當(dāng)中。具體職責(zé)分配情況是：組長(zhǎng)由項(xiàng)目經(jīng)理?yè)?dān)任，副組長(zhǎng)由總工、副經(jīng)理、安全總監(jiān)擔(dān)任，組員由技術(shù)主管和安全工程師擔(dān)任。

5.2 應(yīng)急勞力、物力配備

為了確保各項(xiàng)安全生產(chǎn)管理和應(yīng)付突發(fā)性事件的措施能夠真正落到實(shí)處，項(xiàng)目部針對(duì)施工特點(diǎn)，協(xié)調(diào)安排了搶險(xiǎn)人員、物資、機(jī)械設(shè)備、經(jīng)費(fèi)等諸多方面的內(nèi)容。各項(xiàng)醫(yī)療、急救、搶險(xiǎn)、物資保障供應(yīng)等設(shè)施比較完備，且對(duì)項(xiàng)目部周邊已有的可能緊急調(diào)用的資源進(jìn)行了調(diào)查，并與有關(guān)單位協(xié)商，在處理突發(fā)性事件時(shí)，要充分、有效地利用項(xiàng)目部周邊可利用的資源。

5.3 應(yīng)急預(yù)案實(shí)施流程

5.4 挖斷管線應(yīng)急預(yù)案

挖斷管線時(shí)，要做到以下3點(diǎn)：①現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員立即報(bào)告事故發(fā)生地點(diǎn)、事故原因和現(xiàn)場(chǎng)目前情況、事故造成的損失等；②現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)人員按照相關(guān)規(guī)定采取必要的防護(hù)措施，在原地監(jiān)視；③設(shè)備管理單位現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)制訂緊急方案后，立即組織人員、機(jī)具、材料，配合設(shè)備管理單位盡快完成搶修，最大程度地降低對(duì)營(yíng)業(yè)線造成的干擾。

5.5 線路變形超限應(yīng)急預(yù)案

在施工過(guò)程中，出現(xiàn)樁基塌孔、邊坡失穩(wěn)、塌方造成的線路變形超限的情況時(shí)，要做到以下幾點(diǎn)：①防護(hù)人員立即向車站和相關(guān)設(shè)備管理單位報(bào)告，并快速進(jìn)入受影響營(yíng)業(yè)線路區(qū)域。②觀察現(xiàn)場(chǎng)情況，如果有造成既有路基塌陷或線路變形超限影響營(yíng)業(yè)線行車安全的情況發(fā)生，應(yīng)立即使用廠制短路銅線施行線路頂紅短路，同時(shí)，立即向車站和相關(guān)設(shè)備管理部門匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)情況，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，尋求援助。③如果已經(jīng)有列車駛?cè)朐搮^(qū)間，應(yīng)通知相應(yīng)車站，攔停列車，向列車顯示停車信號(hào)，白天用紅色信號(hào)旗，夜晚用紅色燈光。④搶修前，需在現(xiàn)場(chǎng)顯著位置安放應(yīng)急程序銘文牌，詳細(xì)寫明步驟和內(nèi)容，并設(shè)好防護(hù)。線路搶修時(shí)，必須有設(shè)備管理部門的安全監(jiān)督人員在場(chǎng)，組織人員、機(jī)具、設(shè)備配合站段搶修路線，以便及早通車。

〔編輯：白潔〕