淺談?dòng)鍛谚F路K543+802頂進(jìn)涵施工技術(shù)

肖春碑

（中鐵十二局集團(tuán)第七工程有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

1 工程概況

渝懷鐵路增建二線站前Ⅳ標(biāo)管段內(nèi)1～5 m頂進(jìn)框架箱涵，框架箱涵頂進(jìn)中心里程為K543+802，頂進(jìn)段全長(zhǎng)49.5 m，頂進(jìn)涵長(zhǎng)度34.5 m，主體涵身采用C40鋼筋混凝土，頂進(jìn)涵箱頂設(shè)瀝青防水卷材及鋪設(shè)3 cm厚C40聚丙烯纖維網(wǎng)砼保護(hù)層，側(cè)墻設(shè)涂2層聚氨酯涂料，沉降縫處安設(shè)橡膠止水帶。

2 總體方案

頂進(jìn)涵施工前，應(yīng)上屬單位組織既有線供電、通信等相關(guān)單位進(jìn)行聯(lián)合調(diào)查，對(duì)頂進(jìn)涵施工現(xiàn)場(chǎng)涉及有關(guān)地下電纜管線進(jìn)行探查。防護(hù)遷移后組織施工，其主要施工流程：挖孔樁、支承樁、滑板后背墻、涵身預(yù)制施工—封鎖線路，安設(shè)副跨、架設(shè)縱梁、橫梁扣軌—涵身頂進(jìn)—回填—封鎖線路、拆除縱橫梁—線路養(yǎng)護(hù)并恢復(fù)常速。

3 操作要點(diǎn)

3.1 光電纜及管線遷改防護(hù)施工

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)線路左側(cè)有光纜2根，線路右側(cè)有光纜1根，三根均位于既有路肩上，對(duì)頂涵施工沒(méi)有影響，為防止施工帶土頂進(jìn)時(shí)引起覆土下沉，造成光電纜損壞或折斷，施工前需將光電纜開(kāi)挖出來(lái)采用鍍鋅鋼管包裹防護(hù)固定在I10工字鋼上，施工時(shí)做好明顯防護(hù)標(biāo)志，順線路方向沿涵洞中心里程各50 m。

樁基開(kāi)挖或頂進(jìn)作業(yè)之前，在相關(guān)設(shè)備單位的指導(dǎo)下對(duì)管線位置及埋深情況，與業(yè)主單位、設(shè)備單位及監(jiān)理單位確定具體的防護(hù)、遷移方案再進(jìn)行防護(hù)遷移。

3.2 防護(hù)樁、支承樁、頂背樁開(kāi)挖施工

該框架涵采用頂進(jìn)法施工，線路加固支承樁4根、頂進(jìn)防護(hù)樁使用20根1.5 m×1.5 m的挖孔樁，3根2 m×3.75 m頂背樁，以及副跨4個(gè)1.5 m×1.5 m支墩，采用縱橫抬梁法架空加固線路，施工前辦理慢行計(jì)劃批復(fù)，挖孔樁施工應(yīng)在限速條件下進(jìn)行，限速45 km/h。

防護(hù)樁、支承樁以及頂背樁施工流程：樁基場(chǎng)地整平→組織測(cè)量，布放樁位→周?chē)R時(shí)排水設(shè)施完善→開(kāi)挖并澆筑護(hù)壁及鎖口砼→安裝電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)→重復(fù)上一節(jié)施工工序，循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)標(biāo)高→檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底→終孔驗(yàn)收→清理虛土、積水→安裝鋼筋籠以及聲測(cè)管→隱蔽工程驗(yàn)收→澆筑樁身混凝土→超聲波檢測(cè)。

3.3 滑板、后背墻施工

3.3.1 滑板制作

滑板在施工中應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，確保箱涵設(shè)計(jì)中心線和滑板中心線保持一致。滑板厚20 cm，滑板下設(shè)通長(zhǎng)錨固梁，錨梁與滑板軸線垂直，滑板下錨梁寬為40 cm，高100 cm，間距3 m，注意的是滑板下鋪設(shè)10 cm厚碎石墊層，且用小型機(jī)具夯填密實(shí)，與后背梁一次性整體澆注。為了防止滑板與箱涵底板相粘連以及減少啟動(dòng)頂力，在滑板表面設(shè)潤(rùn)滑層。滑板自上而下分別為：塑料薄膜、滑石粉（25%機(jī)油）、2 cm厚的M10的水泥砂漿抹面，20 cm厚的C20的砼滑板，10 cm厚的碎石墊層。

為防止箱涵頂進(jìn)時(shí)產(chǎn)生扎頭現(xiàn)象，將滑板頂面做成船頭坡形狀，滑板仰坡坡度可為4‰～6‰。另外在滑板前端設(shè)置混凝土錨固段，確保箱涵在頂進(jìn)過(guò)程中滑板前端出現(xiàn)損壞，避免耽誤施工。

3.3.2 后背墻制作

后背采用C25鋼筋砼后背梁，后背梁基礎(chǔ)寬度為1.0 m ×1.2 m×6.0 m（寬×高×長(zhǎng)）后背梁,與后背樁連成整體，后背樁基礎(chǔ)采用2.0 m×3.0 m（寬×長(zhǎng)）的人工挖孔樁，共3根，單根樁長(zhǎng)16 m，挖孔樁鋼筋與后背梁鋼筋以及滑板鋼筋連成整體。

3.4 主體涵身預(yù)制

頂進(jìn)涵身預(yù)制于線路右側(cè)，基坑位于原地面，無(wú)積水影響，且預(yù)制框架距既有線距離較遠(yuǎn)，對(duì)既有線無(wú)影響。施工前做好測(cè)量放樣工作，將滑板中心線、箱涵框架的中心線、以及箱涵頂進(jìn)的中心線三者確保在一直線上，預(yù)制箱涵施工順序?yàn)椋簻y(cè)量放樣→安裝底板鋼筋→安裝底?！鷿仓装屙拧B(yǎng)護(hù)以及安裝內(nèi)?！惭b側(cè)墻及頂板鋼筋→安裝外模→安裝鋼刃角→澆筑側(cè)墻及頂板砼→拆模、養(yǎng)護(hù)→施作涵身防水層。

箱涵直接在滑板上預(yù)制，分三次灌注成型，依次為底板、兩側(cè)邊墻及頂板。模板采用木模（面積不小于1.8 m2），內(nèi)、外模間用拉桿和木撐固定，防止跑模，施工時(shí)應(yīng)保證模板的平順和穩(wěn)固。并注意每次灌注混凝土?xí)r，工作縫不能在同一平面內(nèi)。

3.5 D24型便梁吊裝和線路加固

因既有線線路右側(cè)貫通線和的影響，給D24型便梁的安裝帶來(lái)很大的難度，結(jié)合施工場(chǎng)地和環(huán)境，利用已批復(fù)的三個(gè)封鎖點(diǎn)進(jìn)行吊裝。D24型便梁吊裝示意圖如圖1所示。

3.5.1 安設(shè)副跨

頂進(jìn)框架涵頂進(jìn)線路加固大、小里程兩端各設(shè)一孔8 m跨的副跨，副跨縱梁每側(cè)采用三片I45b工字鋼，橫梁采用I36c工字鋼。線路加固基礎(chǔ)主跨為直徑150 cm的挖孔樁，副跨兩端支墩為100 cm×100 cm×150 cm鋼筋砼支墩，安裝副跨放在一個(gè)封鎖點(diǎn)內(nèi)，即利用220T吊車(chē)將工字鋼吊至既有線上，在人工搬運(yùn)安裝就位，同時(shí)注意吊裝時(shí)應(yīng)避免碰撞接觸網(wǎng)或線路貫通線。

圖1 D24型便梁吊裝示意圖

3.5.2 架設(shè)橫梁

安裝橫梁在第二個(gè)封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，穿插橫梁前，定出橫梁下穿線路位置，且應(yīng)先安裝線左縱梁，即用220 t吊車(chē)將向左側(cè)D便梁吊至已澆筑好的滑輪條形基礎(chǔ)上，利用滑輪運(yùn)至線左，再利用預(yù)先制好的簡(jiǎn)易龍門(mén)架和葫蘆將便梁抬起，拆掉枕木和鋼軌，最后放置于支撐樁的固定位置，同時(shí)施工橫梁橫穿。按照工務(wù)規(guī)則要求抽取每隔6根既有橫梁抽取1根出來(lái)，并重新調(diào)整間距，使每隔1根橫插1根橫梁，并派專(zhuān)人站施工邊兩端檢查線路方向、水平。如施工中發(fā)現(xiàn)線路彎曲等異常情況，應(yīng)及時(shí)采取措施。在橫梁穿插過(guò)程中，應(yīng)保證橫梁與軌道安設(shè)絕緣膠墊，以免出現(xiàn)紅光帶。待橫梁全部穿插完成，應(yīng)振搗道砟密實(shí)，且恢復(fù)慢行。

3.5.3 架設(shè)縱梁

安裝縱梁在第三個(gè)封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，同理利用安裝線左縱梁的方法。待線右縱梁就位后，立即先對(duì)縱橫梁間采用扣件連接，扣軌過(guò)程中，應(yīng)注意橫梁與鋼軌間采用膠墊使軌道與橫梁保持絕緣，同時(shí)調(diào)整線路水平，以保證線路的穩(wěn)定。

3.6 挖土以及出土

由于兩側(cè)防護(hù)樁存在間隙，開(kāi)挖工作坑時(shí)應(yīng)根據(jù)既有線路基土質(zhì)和線路D24便梁加固情況確定，不宜超挖。箱涵上邊坡土方每次開(kāi)挖進(jìn)尺為2 m，同時(shí)涵身范圍內(nèi)每次挖掘進(jìn)尺不得超過(guò)0.5 m，做到隨頂隨挖，避免路基塌方。

開(kāi)挖頂進(jìn)過(guò)程要嚴(yán)格控制工字鋼刃角切入土深度，且鋼刃角入土深度不小于1 m。如既有線路基為松散的或塑性土質(zhì)，鋼刃角是保持樁基土方穩(wěn)定的關(guān)鍵，應(yīng)保證刃角入土深度。此外，施工前還應(yīng)制定相應(yīng)的預(yù)防坍塌以及臨時(shí)排水措施。

3.7 頂進(jìn)涵頂進(jìn)

該涵洞頂覆土厚為6.85 m，采用線路架空進(jìn)行帶土頂進(jìn)。該K543+802頂進(jìn)涵設(shè)計(jì)最大頂力40 000 kN，采用5個(gè)1 000 t臥式液壓千斤頂進(jìn)行作業(yè)；油頂左右對(duì)稱(chēng)布置；頂進(jìn)時(shí)采用鋼刄角帶土頂進(jìn)，挖土進(jìn)尺每循環(huán)控制在0.5 m以?xún)?nèi)，頂進(jìn)開(kāi)挖前，應(yīng)先在開(kāi)挖框架涵涵頂土方，每次開(kāi)挖前進(jìn)2 m，將涵洞頂上方土開(kāi)挖走，卸走頂進(jìn)過(guò)程中對(duì)線路的頂力。

3.8 拆除架空設(shè)施及線路恢復(fù)養(yǎng)護(hù)工作

框架頂進(jìn)到位后，及時(shí)施作八字墻，同時(shí)對(duì)道床及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)，對(duì)在頂進(jìn)過(guò)程中發(fā)生的局部下沉處及時(shí)補(bǔ)充道砟，道床采用花崗巖道砟，并搗實(shí)。觀察并檢查線路方向及水平情況。對(duì)于涵洞兩側(cè)超挖及八字墻的回填，采用河沙回填，邊填邊用水夯法夯實(shí)回填的河沙，確保路基穩(wěn)定。待八字墻施工完畢及線路趨于穩(wěn)定后，方可進(jìn)行下一步縱梁的拆除。

拆除縱、橫梁以及副跨在封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，邊拆邊回填石碴并搗固，注意檢查線路軌距、方向、水平情況，發(fā)現(xiàn)變化及時(shí)調(diào)整，并派線路工日夜對(duì)加固地段線路巡查保養(yǎng)，確保行車(chē)安全。

拆除工作應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）施工前，應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，將石碴提前裝入袋裝并堆碼穩(wěn)妥。

（2）拆除應(yīng)在已批復(fù)封鎖點(diǎn)內(nèi)施工，采用簡(jiǎn)易龍門(mén)吊和葫蘆拆除縱梁。

（3）應(yīng)事先讓防護(hù)員與駐站員、車(chē)站保持聯(lián)系，隨時(shí)以對(duì)講機(jī)向工地負(fù)責(zé)人通報(bào)情況，以確保拆除工作的順利進(jìn)行。

（4）線路恢復(fù)按維修要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)向車(chē)站辦理慢行計(jì)劃的撤銷(xiāo)工作，且保持線路養(yǎng)護(hù)直至交驗(yàn)完成。

4 注意事項(xiàng)

（1）施工前，應(yīng)和鐵路工務(wù)段、供電段等有關(guān)部門(mén)簽訂詳細(xì)的施工安全協(xié)議和施工配合協(xié)議，明確雙方施工范圍和雙方責(zé)任。并聯(lián)系設(shè)備單位詳細(xì)調(diào)查地下管線情況，認(rèn)真制定管線防護(hù)或拆遷方案，且應(yīng)加強(qiáng)協(xié)調(diào)，保持密切聯(lián)系。

（2）頂進(jìn)施工前，應(yīng)對(duì)涵身進(jìn)行全面檢查，確保箱涵主體結(jié)構(gòu)砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可進(jìn)行頂進(jìn)施工。

（3）頂進(jìn)施工過(guò)程中，如主體箱涵發(fā)生偏移，應(yīng)調(diào)整千斤頂?shù)捻斄Α㈤_(kāi)挖方式進(jìn)行糾偏。

（4）在滑板及涵身預(yù)制完成后，必須完善排水系統(tǒng)，防止雨季積水浸泡既有線坡腳，從而影響既有路基邊坡穩(wěn)定，涵洞頂進(jìn)就位后與路基排水系統(tǒng)順接。

（5）施工前，應(yīng)完成既有線方案報(bào)批程序，審批程序完善后方可施工。

5 結(jié)語(yǔ)

箱涵頂進(jìn)施工是目前既有線常用的施工方法，本文用實(shí)例探討了對(duì)其一些關(guān)鍵技術(shù)的把握與應(yīng)用實(shí)施，通過(guò)該頂進(jìn)涵防護(hù)樁、框架涵體，線路加固 頂進(jìn)等工序的施工，可為以后類(lèi)似頂進(jìn)施工提供參考，有較大的實(shí)用性。