既有线铁路下顶进箱涵的施工应用

摘要：本文根据笔者的实际工作经验，主要介绍工作坑、箱涵预制、便梁施工防护、箱体顶进等工序，并对其进行分析，提出了一些安全、质量控制措施，对顶进箱涵顶进施工具有较好的指导意义。 关键词：工作坑；顶进法；路基；施工

1 工程概况

为适应既有铁路提速需要，沟通铁路两边的道路交通，取消事故频发的平交道口，在铁路线下用顶进法修建立交桥（又称地道桥）已被广泛使用。下面以某二线D KI463＋957一孔3m钢筋混凝土框架箱涵为例说明交通涵的施工方法。

该涵洞为立交而设，与既有某铁路正交。地质情况为地表6～8m为砂质黄土，涵基处于Ⅱ级非自重失陷性黄土层。该处既有线路为60kg／m轨的无缝线路，列车速度高，密度大。

2 主要项目的施工方法

2.1工作坑

工作坑是预制箱涵和顶进涵身的工作场地。工作坑的前端接近既有线路，后端布置运土坡道。工作坑的开挖尺寸根据箱涵孔径确定，边坡坡度视地质状况而定，不大于1：0.3。如在雨季施工时要对线路路基两侧边坡用砂袋垒码加以防护。根据现场实际情况，本涵工作坑设在线路右侧，工作坑底板的大小以箱涵平面尺寸再加0.6m为佳。工作坑形成以后，将基底夯实并设置20cm厚C15混凝土垫层,在垫层做隔离层。

2.2 箱涵预制

箱涵预制首先要作好测量定位工作，在工作坑底板上放线定位，使顶进中心线与箱涵设计中心位于同一直线。

箱涵预制的施工顺序为：设置隔离层绑扎底板钢筋浇注底板混凝土养护绑扎边墙及顶板钢筋立设加固内模立设加固外模浇注边墙及顶板混凝土养护做防水层。

2.2.1 隔离层

隔离层是防止预制的箱涵底板与工作坑底板相互粘结，减少顶进时阻力。做法如下：将石蜡加热至150℃左右后掺入15％的机油；浇洒前在底板长度方向每米挂一道铁丝，作为浇洒厚度的标准，浇完一格后， 用木板刮平；铁丝拆除后的槽痕用喷灯烤熔整平；石蜡凝固后，均匀铺撒一层滑石粉，接着铺上一层塑料纸，塑料纸的接茬长度为 0.2m，并将接茬口朝顶进方向。

2.2.2 绑扎钢筋

绑扎钢筋除按设计及施工规范规定进行外，还应注意以下事项：箱身部位的水平钢筋密集时宜先间隔 绑扎，钢筋随混凝土灌注再逐一绑扎，且模板分层安设，这样利于混凝土的振捣。焊接箱身底板钢筋时应 在施焊点铺设一块约0.5的石棉板，随焊接位置移动，以保证塑料薄膜 隔离层不被破坏。

2.3 线路架空

在顶进箱涵作业前，必须加固既有线路，确保行车安全和施工安全。加固线路采用工字钢组作纵梁，3扣50kg／m轨作横抬梁并和线路60kg／m钢轨联结形成整体，其传力过程为：列车荷载一线路钢轨一3扣轨束一工字钢组合纵梁一枕木垛一临时支墩。

2.3.1 设置临时支墩。

在不影响行车安全的情况下，本工序可提前在线路架空前完成。操作时必须参照设计文件，φ1.2m挖 孔桩的井底必须置于涵基底以下大于1.0m处，如涵基有换填，至换填底以下大于1.0m处。挖孔过程中，必须设置厚2 0cmC15钢筋混凝土护壁，每次开挖深度视土质而定，最大不超过1m。挖孔完成后用C20混凝土封孔。

2.3.2 铺设纵粱

枕木垛铺好并经技术人员检查标高符合要求后，将纵梁铺设位置的道碴及基床土方清挖出来，用人工将56工字钢(12.5m长) 两根一组设置在临时支墩上，之后按工字钢上预留孔及腹板中预夹木块的位置用双头螺栓将两组工字钢联结成一整体形成纵梁。纵梁(工字钢组) 要平直牢固稳定。

2.3.3 铺设横抬梁

横抬梁数量为11组3扣 50kg／m轨，位置自涵洞中心向两侧每间隔2个枕木铺设。铺设前要把安设横抬梁位置的道碴扒掉，再将3根50kg／m钢轨横向下穿线路，布置紧凑后用夹板(带卡板) 在60kg／m线路钢轨两侧联结紧固穿横抬梁时要特别注意防止与线路两根钢轨同时接触，以免引起信号红光带。

2.4.1 基坑开挖

线路加固完成，与车站联系慢行45km/h后，即可开挖基坑。开挖既有路基时不能太宽，以箱身尺寸加0.6m为宜。因慢行时间有限，挖基要昼夜施工，不能间断。

2.4.2 基础施工

基坑开挖好，按图纸要求进行三七灰土换填，浆砌片石基础，再设不小于10cm厚的C30混凝土垫层， 垫层必须加早强剂，基础完工后，将涵洞的设计中心线定位在基础上。

2.5 箱身顶进

1一线路60kg／m钢轨；2―5扣50kg／m轨；3―3扣50kg／m轨；4一枕木、横抬粱；5―56工字钢；6一枕木垛；7一l。2m混凝土桩；8一混凝土垫层、隔离层；9―浆砌片石基础；10―三七灰土；ll一工作坑；l2一涵身；l3一l00t油顶；l4一工作坑混凝土垫层、隔离层；l5一传力柱；l 6―3扣50kg／m轨分配粱；l7一混凝土背墙；l8一δ10mm钢板。

2.5.1 顶进

箱涵顶进使用3台油顶，其中2台工作，1台备用，油顶顶程 1.1m，分配横梁采用3扣50kg／m轨。顶进设备安装调试好，经试顶检查各部位情况均属良好后即可进行正式顶进作业。顶进作业时，两台油顶 要同时用力，行程保证一致，并派专人检查箱涵中心与设计中心是否重合，如不重合，要及时调整。

2.5.2 换顶

两台油顶达到行程后，即需换顶。换顶时，两油顶应同时回油，以防箱身受力不均造成偏位。回油后加设1m左右传力柱，继续顶进，直到箱身达到设计位置。

2.6 恢复线路

箱身顶进就位后，应尽快恢复线路，解除慢行。恢复线路应在确保行车安全的条件下进行。在拆除加固设施前，按需要备足道碴和上碴的工具及劳力。恢复线路前，先将涵身与路基间隙用土夯填密实，并将涵顶与枕木之间用道碴填实，再逐一拆除线路加固设施。每拆一组横抬梁，立即用道碴填实养道，不能数组同时撤换。全部拆除撤换完毕后，按线路维修要求全面养护，达到标准后方可恢复正常运行。

3 安全保证措施

为了在既有线顶进箱涵中确保行车安全，根据《铁路技术管理规程》、《铁路工务规则》、《铁路桥涵施工规范》及《铁路施工安全守则》，特别制定如下安全措施。

(1) 施工前对所有施工人员进行一次行车安全教育，提高施工人员的安全防范意识。

(2) 所有施工人员及施工车辆在通过铁路时，要做到“一站、二看、三通过”。

(3) 遵守有关既有线施工安全的各项规章制度。

(4) 工作坑开挖时， 既有路基右侧开挖线距既有线路中心不得小3.Om，在雨季时要派专人巡视路基情况，必要时要采用砂袋垒码加强防护。

(5) 线路架空需要慢行，必须按技规要求登记要点，施工现场指派防护员，配备列车慢行的防护用品。

(6) 在既有线上架空及顶进箱涵时，必须保证行车绝对安全，具体措施如下：

① 施工人员应与车站值班人员加强联系，掌握列，最大限度的利用行车间隙，对线路随时进行检查养护，并准备足够数量的道碴、方木、草袋，组织好人力和工具。一旦发生不良情况，立即进行抢修加固。

② 建立各项安全制度，设专职人员来回检查施工范围内线路和安全防护，各工种之间加强协作，互相配合，统一指挥。做好交接班记录，接车记录，避免接班人员情况不明，盲目顶进。

③ 为确保安全，列车通过时不得开挖及顶进作业。

④ 顶进完成后，恢复线路的安全工作也极其重要，不容疏忽麻痹。

4 结束语

为保证安全，避免质量安全事故，既有线施工时必须严格按照规章制度，控制好各施工环节。本工程在采取了一系列的质量和安全保证措施，顶进工作顺利进行，为同类工程累积了经验。参考文献：

【1】洪达飞.铁路既有线箱顶进施工关键技术分析《中国科技信息》维普资讯

【2】李红伟.高压旋喷桩施工在处理路基中存在的问题[J].山西建筑

【3】雷为民.大跨度桥顶进施工技术[J].铁道工程学报,

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。