下穿既有线1—5.0m行车涵架空施工技术

【摘 要】 针对下穿既有铁路涵洞施工的复杂环境，结合襄渝铁路二线工程ZH-5标流溪场车站内下穿铁路既有线1-5.0m行车涵架空施工过程，重点阐述D型梁架空施工技术、既有线新车安全保证措施，对既有线箱涵架空施工具有较好的指导意义。

【关键词】 既有线 D型梁 架空 施工 安全

1 前言

随着近几年来的铁路交通的不断发展，既有单线铁路因修建技术标准落后、设计时速低等原因，已不能满足经济快速发展的要求，增建铁路复线、客运专线、既有线改造、站场扩建工程等工程逐渐增多。新建复线技术标准的提高，多数要求对运营铁路进行封闭，为保证当地群众交通出行方便与安全，在新线施工过程中需修建天桥、行车涵和渡槽等立交工程。

本文针对临近铁路既有线的特点及特殊的安全要求，对下穿既有线的1-5.0m行车涵架空施工技术和安全保障措施进行总结，为以后相似工程提供借鉴。

2 工程概述

因增建襄渝二线需要，襄渝铁路二线工程ZH-5标处既有襄渝线K640+196.74（1-2.0m）拱涵拆除后改建为1-5.0m钢筋混凝土盖板箱涵。涵洞与既有襄渝铁路正交，位于流溪场车站内，需下穿三股道。涵长21.21m，净高4.5m，入口无提高节，高边墙，刚性分离式基础。涵洞下穿既有线，对既有线行车有干扰，为保证既有襄渝线正常运营，施工需采用1孔16.0mD型梁加固线路，进行架空施工。

3 施工准备

3.1 施工现场准备

施工前必须对施工地点的地形、地质、水文、交通和地下管线等情况进行周密调查。进行现场施工测量，搞好“三通一平”。

3.2 签定安全协议

与既有线路通讯及信号单位共同勘察现场，确认地下管线位置及走向，与相关单位签定安全协议，对施工可能影响到的位置进行线路迁改工作。在既有线施工前必须按照铁道部[2007]186号关于《铁路营业线施工及安全管理办法》，与当地运输行车主管单位和设备主管单位签定安全协议，共同保证设备在施工过程中的正常使用及运输生产安全、工程施工安全，共同承担安全生产的责任和义务。

3.3 施工方案报批

根据工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料，组织技术力量编制实施性施工组织设计，经单位技术、行政负责人审查后，报监理工程师与建设指挥部审核，审核完成后报铁路局主管部门审批，批准合格后方可进行施工。

3.4 施工计划报批

每月10日前向铁路局主管业务处报送次月施工计划，施工按照审批计划进行安排。

3.5 人员培训

既有线施工前需对施工及管理人员进行安全培训，考试合格后持证上岗。项目部分批安排相关人员参加成都铁路局组织的安全培训工作，作业队伍由专职安全员组织学习相关安全知识，并在施工过程中定期进行学习。

4 施工工艺

4.1 总体方案

行车涵长21.21m，下穿铁路1、2、3线，按“3线2线1线涵洞出入口及其它”程序安排施工。

施工站3线时，采用D型梁（Lp=16m）加固3线线路并慢行，对2线进行挡护支护，以确保既有线安全畅通。站3线下涵洞施工完毕，混凝土强度达到要求后，拆除D型梁，整修线路达到维修验收标准后进行站2线施工。同理，在施工站2线时，采用D型梁（Lp=16m）加固2线线路并慢行，对1、3线进行挡护支护，按上一循环进行施工。施工站1线时，采用D型梁（Lp=16m）加固1线线路并慢行，对2线进行挡护支护，按上一循环进行施工。架空施工期间要求列车慢行45km/h。

每一循环工艺流程：挖孔桩施工D型梁架设既有涵拆除及基坑开挖基础及涵身混凝土施工伸缩缝及防水层施工涵背浆砌回填拆除D型梁、恢复线路。

涵身施工完毕后，施工涵洞出入口、流水板，然后施工路基右侧M10浆砌片石检查梯。最后进行场地清理工作（如图1、图2）。

4.2 施工步骤

4.2.1挖孔桩施工

开挖前，设置经培训合格的防护人员对线路24h进行防护、看守。按照涵身中心线及设计位置进行定位测量，定出挖孔桩的位置，其尺寸为1.5m×1.8m×6.0m（顺线路方向×垂直线路方向×深度），嵌入砂岩内不少于3.0m，线路每侧设两根。

采用人工开挖，从上到下，先中间后周边的顺序。井口锁口施作0.5 m，高出地面0.3 m，以防地面水流入孔内。每下挖1.2米做C20钢筋砼护壁，直至设计孔深。排出孔底积水，浇注C20混凝土桩身混凝土。

4.2.2 D型梁架设

D型梁加固的基本原理：在桥位处既有线路两侧构筑临时支墩（一般为挖孔桩），临时支墩达到设计强度后安装D型梁，既有线限速，进行线下结构物作业，施工结束后拆除便梁，整修道路，恢复行车。其中D型梁采用纵横梁结构，纵梁承担列车荷载，并将列车荷载传递至临时支墩，横梁起增大刚度的横向连接作用。具体施工步骤如下：

（1）卸梁：

请点封锁施工3小时，将主梁用轨道车运到工地，用滑车横移主梁到到枕木垛上，然后落梁，横移使主梁就位。

（2）安装：

第一次请点封锁线路3小时，进行线路方枕、穿D 型梁横梁与一侧纵梁连接施工。

按计划位置，先将一片主梁就位，安装好下牛腿。另一片主梁垫高出枕木面0.35m以上，以便抽换枕木。

扒除道床，抽换枕木，安装横梁。抽换枕木严格按规定隔6抽1施工，新穿木枕捣实后方可抽换下一根。木枕抽换完毕后，对线路全面检查整道。安装横梁的位置应与枕木位置大体一致，抽一根枕木，塞一根横梁，钢轨下垫适当的绝缘胶板，防止轨道电路短路，影响信号和行车，塞入横梁时，要对准梁肋，安装下牛腿和夹板，垫好胶垫。

第二次封锁线路3小时将另一片主梁移动到位，用手动葫芦横移、纵移主梁到位，就位后的主梁与横梁联结，联结时先联结主梁两端的两根横梁；测量对角线，抄平调整主梁位置，保证对角线误差小于15mm，联结其余主横梁，每隔一根横梁拉紧一根绝缘轨距拉杆。

安装上牛腿、下牛腿。

逐段扒除道碴，安装斜杆和所有联结零件，联结板及牛腿均应上满螺栓，弹簧垫圈不得漏装。同时安装好方向拉杆。

使用过程中，应随时检查，抄平，用千斤顶调整水平，上紧松动的螺栓。

D型便梁架设完后，必须经铁路设备管理部门多方检查确认后方可投入使用。

4.2.3 既有涵拆除及基坑开挖

作业前，要与电务、供电、信号等有关设备管理单位联系进行现场确认，并签订《既有线设备现场确认表》，正式施工前应再次挖探槽进行确认，确保其设施完好。

首先将既有涵的混凝土和砌体拆除，采用人工、风镐配合。

基坑开挖经测量放线后即可进行，土方直接采用人工风镐、铁锹等进行开挖，开挖时要及时用浆砌片石封闭四周，开挖一层封闭一层，每层高度不大于50cm；坚石采用锯石机将整块岩石分小块开挖，弃方及时运至弃土场，基坑平面尺寸按结构物尺寸加大80cm。

基坑开挖至设计标高后及请监理及设计单位验基，合格后马上进行下步施工。

4.2.4 基础及涵身混凝土施工

（1）基础混凝土施工

将基坑表面的松碴清理并用水冲洗干净，立基础模板，模板采用竹胶板，外背10×10cm的木方作为内带，内带间距40cm。外带采用Φ48的钢管，间距70cm布置，用Φ16拉杆进行加固拉紧。

混凝土采用现场搅拌，搅拌时严格按照配合比配料，搅拌时间不小于90s，运输采用手推斗车人工运输。

混凝土采用分层浇注、分层振捣，每层浇注厚度不大于30cm，防止欠振、漏振和过振。基础与墙身连接处的混凝土表面预埋接茬片石，接茬片石埋入上下层混凝土各一半。以保证基础和墙身混凝土的连接质量。

混凝土初凝后定期洒水养护，保持混凝土表面湿润，养护时间不小于7d。待混凝土强度达到设计强度的25%后方可拆模。

（2）墙身及端翼墙混凝土施工

涵身施工前应将基础与墙身接触的混凝土表面凿毛，凿毛要将混凝土表面的浮浆凿除干净，露出新鲜的石子，并将凿除的松碴清理并清洗干净。

墙身模板采用竹胶板，方木作为内带，内带间距20cm，外带采用Φ48的双排钢管，间距60cm，拉杆通过蝴蝶扣与外带连接牢固，拉杆采用Φ16的圆钢制作而成，拉杆间距为60cm×60cm，全部采用双螺帽拧紧。墙身一次浇注完毕。模板内侧应清理干净并均匀涂刷脱模剂。以保证拆模和混凝土表面光洁度。

墙身模板四周搭设双排钢管脚手架，脚手架钢管间距为1m×1m×1m，脚手板与钢管架连接牢固，以便施工。

混凝土施工同基础混凝土。

（3）盖板施工

盖板采用满堂支架现浇法施工，支架采用Φ48钢管，立杆间距60cm，横杆间距100cm。支架顶上满铺竹胶板作为底模。底模与支架之间通过方木将盖板的力传递给支架，方木间距20×20cm。

盖板钢筋采用现场加工，支架顶上绑扎就位。

混凝土浇注完毕后强度达到设计强度的75%方可拆模。

4.2.5 沉降缝及防水层施工

沉降缝宽3cm，中间填塞黏土，外侧用沥青浸制麻筋填塞10cm深，再涂刷两层石棉沥青一层麻布宽50cm，内侧填塞15cm深的M10砂浆，砂浆与内侧墙身平齐。

防水层采用甲种防水层。

4.2.6 涵背浆砌回填

涵身施工完毕之后，涵背两侧及时采用M7.5砂浆砌片石回填。两侧对称填筑，当涵顶填土厚度超过1m，或路面道碴填至轨底标高时，方可允许施工车辆在涵顶通过。

4.2.7 线路开通及附属工程施工

混凝土强度达到要求后， 立即拆除D型梁，拆除D型梁时，请点封锁3小时。拆除完成后及时用级配砂砾石填筑剩余路基直至设计路肩高度，填筑轨底道碴并用小型捣固设备捣固，要保证路基道碴饱满，振捣密实，整修线路达到维修验收标准并经设备管理单位现场检查确认后可放行列车恢复正常。

首列15km/h，2小时内25km/h，之后45km/h，24小时后恢复正常。拆除D16便梁加固后应对线路加强沉落整修，以保证列车逐步提速。期间做好校验记录，在恢复正常72小时内移交设备管理单位。

5 安全措施

5.1 安全人员配备

安全防护及驻站联络成立专门小组，由组长1人，防护员4人，驻站联络员两人，巡道工2人组成。主要负责要点施工期间的安全防护工作。驻站联络负责办理要点登记和与现场防护员的联络。巡道工负责24小时线路检查，每隔半小时或每通过一趟列车均应检查线路几何状态，发现线路有变化时及时通知线路养护人员进行线路养护。

5.2 安全保证措施

建立健全安全生产管理体系，职工进场安全教育培训、考核与工序过程中安全交底相结合，做到培训合格后方可上岗。

严格执行既有线施工"八不准"、"三到位"的规定，并制定详细的细化措施。

施工组织设计层层审批，安全协议及时签订，施工现场协调会召开，施工计划审批完成，安全防护措施到位，应急预案制订等各项措施做到万无一失方可进行施工。

5.3 应急预案

施工别是施工前期，经常组织进行专门抢险培训和抢险演练，做到分工明确、责任到人，组织有力，行动迅速，遇险不乱。并根据演练反馈情况及时修订。

备齐专门抢险设备物资，专人看管，定期检查，不得挪做他用。

施工中，设专人观察路基边坡、轨道等的稳定情况及地表变化情况（如下沉、开裂、涨轨等），出现事故征兆时，及时向施工负责人汇报，同时通过车站联络员向车站报告情况，立即采取必要措施，避免造成行车事故。

发生险情和事故后，现场报警人立即向应急指挥中心通报，指挥中心值班人立即向应急领导组组长报告，同时现场设置警戒线、慢行或停车信号。

6 结束语

在下穿既有线1-5.0m行车涵架空施工过程中，必须确保营业线路设备与行车安全，施工的关键是既有线路的加固与安全保障措施。该工程的顺利进行对既有线箱涵架空施工具有较好的指导意义。