浅谈铁路峡谷涵洞的施工

摘要：本文以一个实例介绍了峡谷中修建铁路盖板涵洞的施工顺序、施工方法、施工工艺

关键词：铁路峡谷涵洞 施工

中图分类号：X731文献标识码： A

一、前言

山区修建铁路，地形高差大，峡谷中有的修建桥梁，还有很多峡谷中修建的是涵洞，由于修建道路困难，施工场地狭小，合理的组织施工，是保证涵洞施工质量、整体施工进度的关键，下面以一个涵洞实例来介绍峡谷中修建铁路涵洞的施工。

二、工程概况

涵洞位于单线、区间、曲线R-600m及=-5.1‰坡道上，线路与涵轴法线斜交2.49 °，地处45m深峡谷中（见图1，图2）。涵基础采用刚性联合基础，采用正出入口型式，防水层为涂两层聚氨酯防水涂料。基底位于强风化灰岩层，基本承载力250Kpa。本涵涵身工程基础、墙身及涵身边、中墙、帽石均采用C30混凝土，斜交翼墙基础、出入口基础、边墙采用C30砼，肋板，盖板采用C35钢筋混凝土。出入口垂裙、边坡、沟床、锥体、检查台阶均采用M10水泥砂浆砌片石。

图1

图2

三、施工安排及施工顺序

3.1 施工安排

涵洞基坑开挖及基坑回填由路基架子队负责施工，涵洞钢筋混凝土由桥涵架子队负责施工。涵洞出口外，修建6m³蓄水池，提供混凝土养生用水，施工用电采用75kw柴油发电机，混凝土采用拌合站集中搅拌，混凝土罐车运输，混凝土泵车浇筑，钢筋在现场制作绑扎，模版采用组合钢模板。

3.2施工顺序

基坑挖好并经过验槽后施工混凝土基础，基础有涵洞出口向入口方向，即由低向高隔节浇筑（见图3），先浇筑1、3节，再浇筑2、4节，然后是5、7、6、8……；基础浇筑完毕后由涵洞入口方向向出口方向隔节分批浇筑墙身混凝土和盖板（见图4、图5）

图3

图4

图5

四、施工工艺

4.1工艺流程图

图4 涵洞施工工艺流程图

4.2施工工艺说明

4.2.1基坑开挖

根据复测结果进行施工放样后，进行基坑开挖，以机械开挖为主，人工配合为辅，开挖中要注意测量基底标高，当挖至距基底标高时，采用人工进行清底，然后组织试验人员和质检人员验槽，并呈报监理工程师进行现场检验。

4.2.2基底处理

岩石地基如有溶洞，需进行注浆处理，岩石天然分层为斜面时，将岩石修凿为台阶状，自检合格后呈报监理工程师和设计地质工程师进行现场检验。

4.2.3模板

盖板底模采用组合钢模组拼。

墙身模板采用组合钢模，以槽钢组拼成定型整节大模板，在模板上设对拉螺杆，对拉螺杆纵向间距为0.6m，横向间距为0.9m，拉杆采用Φ16mm圆钢筋制作，钢筋外套PVC管保证拆模时对拉螺栓能够顺利拆出，模板支立时采用内撑和拉杆固定相结合的方法进行在模内撑设置间隔为1.5m，呈梅花形布置。内撑同样用Φ16mm钢筋制作，随着砼的浇筑，内撑随即拔除，待下段墙身继续使用。

模板安装采用25t的吊车进行配合吊装，施工人员在脚手架上的平台上进行施工，模板就位后人工进行精平和微调，保证模板的竖直度、设计坡度、标高。

4.2.4脚手架及支架

脚手架及现浇盖板用支架采用钢管和扣件搭设，钢管直径50mm。主要由立杆、纵向和横向水平杆用扣件连接组成的钢构架。

脚手架内侧立杆距模板30～50cm，两排立杆的间距60～80cm，同排立杆的间距在四角处60cm、中间处150～200cm，上下层水平杆的间距（步距）150cm；脚手架外侧立面设置剪刀撑。

连接同侧立杆的水平杆，应设置在立杆内侧，其长度不应小于5m，水平杆接长应采用对接扣件连接，也可采用搭接，主节点（立杆和水平杆的交点）处必须设置一根水平杆，用直角扣件连接，作业层上非主节点处的水平杆，可根据支承脚手板的需要等间距设置。

立杆底部在混凝土基础以外的必须设置底座或垫板。脚手架必须设置扫地杆，扫地杆必须采用直角扣件固定在距底座面不大于20cm处的立杆上；连接两排立杆的扫地杆要采用直角扣件固定在立杆上，放在连接同排立杆的扫地杆下面。立杆接长除顶层可采用搭接外，其余各层接头必须采用对接扣件连接。

作业层脚手板要铺满、铺稳，严防倾翻。脚手板对接平铺时，接头处必须设置两根水平杆，且脚手板外伸长度控制在13～15cm，两块脚手板外伸长度的和不得大于30cm；脚手板搭接铺设时，接头处必须支在水平杆上，搭接长度必须大于20cm，且其伸出水平杆的长度不得小于10cm。

盖板支架采用碗口式满堂支架形式， 支架立杆间距90cm，水平杆步距120cm，支架四面设剪刀撑。顶托可根据计算在地面上大致调好伸出量，再运至支架顶安装，顶托标高调整完毕后，即可安装纵、横梁方木。

支架搭设好后，进行预加载试压，以检查支架的承载能力，减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降，从而确保混凝土梁的浇筑质量。加载材料使用砂袋，试压的最大加载为设计荷载的1.2倍。加载时按设计要求分级进行，每级持荷时间不少于10min。

4.2.5钢筋制作与安装

钢筋制作场地以混凝土硬化，钢筋原材料、办成品、成品必须存放在垫木上。

钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。焊工必须持证上岗。钢筋接头采用采用双面搭接焊。凡施焊的各种钢筋均应有材质证明书或试验报告单。焊条，焊剂应有合格证，各种焊接材料的性能应符合规定，各种焊接材料就分类存放和妥善管理，并应采取防止腐蚀、受潮变质的措施。钢筋接头应避免设置在钢筋承受应力最大处，并应分散布置，配置在同一截面内的受力钢筋，其接头的截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率受拉区不得超过25%，受压区不得超过50%.

盖板钢筋笼制作完成后，以钢管支持加强，采用采用吊车吊入模板，在浇筑砼之前，应对已安装好的钢筋及预埋件进行检查。安装的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。

4.2.6混凝土施工

混凝土采用HZS90搅拌站统一拌和，水泥、外加剂由电子计量系统控制；碎石、砂利用电子计量配料机配料。电子计量配料机使用前由试验室人员进行标定。对骨料的含水率经常进行检测，每班抽测2次，阴雨天随时抽测，据以调整骨料和水的用量。严格按试验室确定的施工配合比拌制砼，拌和时间不少于150s。混凝土运输采用运输罐车运输，混凝土拌和物运至浇筑地点时，应检查其均匀性和坍落度。

混凝土浇筑前，对支架、模板、钢筋进行检查，模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净；模板缝隙填塞严密，模板内面涂刷脱模剂；严格检查并保证脚手架的安全合理，确保人员与料具上下安全。对于基础未做接茬筋的应钻孔进行预埋，接缝周边应设直径不小于16mm的钢筋，埋入与露出长度不小于钢筋直径的30倍，间距不应该大于钢筋直径的20倍。

运输罐车将混凝土运至现场，利用汽车泵进行浇筑。浇筑过程中，机械与施工人员协调统一，保证汽车泵浇筑过程中安全顺利。在混凝土浇筑过程中，注意模板、拉杆等支撑情况，设专人检查，如有变形，移位或沉陷立即校正并加固，处理后方可继续浇筑。

混凝土分层浇筑厚度不超过30cm；采用振动器振动捣实。插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为5～10厘米。机械振捣时不得碰撞模板、钢筋和预埋部件。每一振点的振捣延续时间宜为20～30秒，以混凝土不在沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。混凝土浇筑连续进行，如因故必须间断时，其间断时间小于前层混凝土的初凝时间，允许间断时间经试验确定，若超过允许间断时间，按工作缝处理。

在混凝土浇筑完毕后，对于混凝土的面，及时采取塑料薄膜、覆盖土工布反复洒水保湿，并保持湿润，防止塑性裂纹的产生。

4.2.7防水层施工

沉降缝按设计进行预留，施工时采用JS-18防水涂料浸制木板隔开，接缝表面铺设50cm宽一布二涂之THF-1型防水层。防水层以下处，外侧以JS-18防水涂料浸制麻绳填塞，深度为5cm，内侧以M20水泥砂浆填塞，深度为15cm，视接缝处圬工之薄厚，麻绳与砂浆之间，可以填满亦可以留下空隙填薄粘土。涵洞沉降缝贯通涵身边墙及基础，上下顺直，无错台，形成一个闭合圈。沉降缝施工时要注意宽度均匀一致，按规范要求控制在3-5cm以内，并确保内填粘土或不透水性材料的密实性。防水层施工按照规范及设计要求进行施工，所用各种原料符合规范要求。禁止在刮风和下雨天气进行防水层作业，避免在寒冷季节施工。

防水层的敷设应安排在晴天施工，且盖板混凝土完全脱水的条件下进行，以确保与圬工的良好粘结。在沉降缝及防水层未检查签证之前，不得进行土方回填。

4.2.8涵背回填

涵洞基坑采用级配碎石回填，涵洞两侧填筑必须待砼强度达到设计强度且盖板安装完毕，涵洞两侧填筑与路基填筑同步分层对称进行，小型冲击夯配合重型压路机压实（不得采用振动压路机），并检测其压实度，每层填土压实厚度不超过200mm，压实度为95%，重型压路机无法到达的地方，采用手扶式小型压路机或监理工程师同意的方法压实紧密，直至填土高出涵顶不少于1m，才允许机械施工。

五、结束语

上述实例中，涵洞工程的施工依据设计、结合现场的实际情况组织，模板采用了定型化，工艺实现了标准化，既保证了施工质量，也节约了成本，加快了进度。