淺談渝懷鐵路K543+802頂進涵施工技術

肖春碑

（中鐵十二局集團第七工程有限公司，湖南 長沙 410004）

1 工程概況

渝懷鐵路增建二線站前Ⅳ標管段內1～5 m頂進框架箱涵，框架箱涵頂進中心里程為K543+802，頂進段全長49.5 m，頂進涵長度34.5 m，主體涵身采用C40鋼筋混凝土，頂進涵箱頂設瀝青防水卷材及鋪設3 cm厚C40聚丙烯纖維網砼保護層，側墻設涂2層聚氨酯涂料，沉降縫處安設橡膠止水帶。

2 總體方案

頂進涵施工前，應上屬單位組織既有線供電、通信等相關單位進行聯合調查，對頂進涵施工現場涉及有關地下電纜管線進行探查。防護遷移后組織施工，其主要施工流程：挖孔樁、支承樁、滑板后背墻、涵身預制施工—封鎖線路，安設副跨、架設縱梁、橫梁扣軌—涵身頂進—回填—封鎖線路、拆除縱橫梁—線路養護并恢復常速。

3 操作要點

3.1 光電纜及管線遷改防護施工

現場調查發現線路左側有光纜2根，線路右側有光纜1根，三根均位于既有路肩上，對頂涵施工沒有影響，為防止施工帶土頂進時引起覆土下沉，造成光電纜損壞或折斷，施工前需將光電纜開挖出來采用鍍鋅鋼管包裹防護固定在I10工字鋼上，施工時做好明顯防護標志，順線路方向沿涵洞中心里程各50 m。

樁基開挖或頂進作業之前，在相關設備單位的指導下對管線位置及埋深情況，與業主單位、設備單位及監理單位確定具體的防護、遷移方案再進行防護遷移。

3.2 防護樁、支承樁、頂背樁開挖施工

該框架涵采用頂進法施工，線路加固支承樁4根、頂進防護樁使用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，施工前辦理慢行計劃批復，挖孔樁施工應在限速條件下進行，限速45 km/h。

防護樁、支承樁以及頂背樁施工流程：樁基場地整平→組織測量，布放樁位→周圍臨時排水設施完善→開挖并澆筑護壁及鎖口砼→安裝電動卷揚機→重復上一節施工工序，循環作業直至設計標高→檢查持力層后進行擴底→終孔驗收→清理虛土、積水→安裝鋼筋籠以及聲測管→隱蔽工程驗收→澆筑樁身混凝土→超聲波檢測。

3.3 滑板、后背墻施工

3.3.1 滑板制作

滑板在施工中應保證有足夠的強度和穩定性，確保箱涵設計中心線和滑板中心線保持一致。滑板厚20 cm，滑板下設通長錨固梁，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10 cm厚碎石墊層，且用小型機具夯填密實，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頂力，在滑板表面設潤滑層。滑板自上而下分別為：塑料薄膜、滑石粉（25%機油）、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。

為防止箱涵頂進時產生扎頭現象，將滑板頂面做成船頭坡形狀，滑板仰坡坡度可為4‰～6‰。另外在滑板前端設置混凝土錨固段，確保箱涵在頂進過程中滑板前端出現損壞，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，后背梁基礎寬度為1.0 m ×1.2 m×6.0 m（寬×高×長）后背梁,與后背樁連成整體，后背樁基礎采用2.0 m×3.0 m（寬×長）的人工挖孔樁，共3根，單根樁長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 主體涵身預制

頂進涵身預制于線路右側，基坑位于原地面，無積水影響，且預制框架距既有線距離較遠，對既有線無影響。施工前做好測量放樣工作，將滑板中心線、箱涵框架的中心線、以及箱涵頂進的中心線三者確保在一直線上，預制箱涵施工順序為：測量放樣→安裝底板鋼筋→安裝底模→澆筑底板砼→養護以及安裝內模→安裝側墻及頂板鋼筋→安裝外模→安裝鋼刃角→澆筑側墻及頂板砼→拆模、養護→施作涵身防水層。

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

3.5 D24型便梁吊裝和線路加固

因既有線線路右側貫通線和的影響，給D24型便梁的安裝帶來很大的難度，結合施工場地和環境，利用已批復的三個封鎖點進行吊裝。D24型便梁吊裝示意圖如圖1所示。

3.5.1 安設副跨

頂進框架涵頂進線路加固大、小里程兩端各設一孔8 m跨的副跨，副跨縱梁每側采用三片I45b工字鋼，橫梁采用I36c工字鋼。線路加固基礎主跨為直徑150 cm的挖孔樁，副跨兩端支墩為100 cm×100 cm×150 cm鋼筋砼支墩，安裝副跨放在一個封鎖點內，即利用220T吊車將工字鋼吊至既有線上，在人工搬運安裝就位，同時注意吊裝時應避免碰撞接觸網或線路貫通線。

圖1 D24型便梁吊裝示意圖

3.5.2 架設橫梁

安裝橫梁在第二個封鎖點內進行，穿插橫梁前，定出橫梁下穿線路位置，且應先安裝線左縱梁，即用220 t吊車將向左側D便梁吊至已澆筑好的滑輪條形基礎上，利用滑輪運至線左，再利用預先制好的簡易龍門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，同時施工橫梁橫穿。按照工務規則要求抽取每隔6根既有橫梁抽取1根出來，并重新調整間距，使每隔1根橫插1根橫梁，并派專人站施工邊兩端檢查線路方向、水平。如施工中發現線路彎曲等異常情況，應及時采取措施。在橫梁穿插過程中，應保證橫梁與軌道安設絕緣膠墊，以免出現紅光帶。待橫梁全部穿插完成，應振搗道砟密實，且恢復慢行。

3.5.3 架設縱梁

安裝縱梁在第三個封鎖點內進行，同理利用安裝線左縱梁的方法。待線右縱梁就位后，立即先對縱橫梁間采用扣件連接，扣軌過程中，應注意橫梁與鋼軌間采用膠墊使軌道與橫梁保持絕緣，同時調整線路水平，以保證線路的穩定。

3.6 挖土以及出土

由于兩側防護樁存在間隙，開挖工作坑時應根據既有線路基土質和線路D24便梁加固情況確定，不宜超挖。箱涵上邊坡土方每次開挖進尺為2 m，同時涵身范圍內每次挖掘進尺不得超過0.5 m，做到隨頂隨挖，避免路基塌方。

開挖頂進過程要嚴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，鋼刃角是保持樁基土方穩定的關鍵，應保證刃角入土深度。此外，施工前還應制定相應的預防坍塌以及臨時排水措施。

3.7 頂進涵頂進

該涵洞頂覆土厚為6.85 m，采用線路架空進行帶土頂進。該K543+802頂進涵設計最大頂力40 000 kN，采用5個1 000 t臥式液壓千斤頂進行作業；油頂左右對稱布置；頂進時采用鋼刄角帶土頂進，挖土進尺每循環控制在0.5 m以內，頂進開挖前，應先在開挖框架涵涵頂土方，每次開挖前進2 m，將涵洞頂上方土開挖走，卸走頂進過程中對線路的頂力。

3.8 拆除架空設施及線路恢復養護工作

框架頂進到位后，及時施作八字墻，同時對道床及時進行恢復，對在頂進過程中發生的局部下沉處及時補充道砟，道床采用花崗巖道砟，并搗實。觀察并檢查線路方向及水平情況。對于涵洞兩側超挖及八字墻的回填，采用河沙回填，邊填邊用水夯法夯實回填的河沙，確保路基穩定。待八字墻施工完畢及線路趨于穩定后，方可進行下一步縱梁的拆除。

拆除縱、橫梁以及副跨在封鎖點內進行，邊拆邊回填石碴并搗固，注意檢查線路軌距、方向、水平情況，發現變化及時調整，并派線路工日夜對加固地段線路巡查保養，確保行車安全。

拆除工作應注意以下幾點：

（1）施工前，應做好準備工作，將石碴提前裝入袋裝并堆碼穩妥。

（2）拆除應在已批復封鎖點內施工，采用簡易龍門吊和葫蘆拆除縱梁。

（3）應事先讓防護員與駐站員、車站保持聯系，隨時以對講機向工地負責人通報情況，以確保拆除工作的順利進行。

（4）線路恢復按維修要求達到標準后，應向車站辦理慢行計劃的撤銷工作，且保持線路養護直至交驗完成。

4 注意事項

（1）施工前，應和鐵路工務段、供電段等有關部門簽訂詳細的施工安全協議和施工配合協議，明確雙方施工范圍和雙方責任。并聯系設備單位詳細調查地下管線情況，認真制定管線防護或拆遷方案，且應加強協調，保持密切聯系。

（2）頂進施工前，應對涵身進行全面檢查，確保箱涵主體結構砼達到設計強度后，方可進行頂進施工。

（3）頂進施工過程中，如主體箱涵發生偏移，應調整千斤頂的頂力、開挖方式進行糾偏。

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

（5）施工前，應完成既有線方案報批程序，審批程序完善后方可施工。

5 結語

箱涵頂進施工是目前既有線常用的施工方法，本文用實例探討了對其一些關鍵技術的把握與應用實施，通過該頂進涵防護樁、框架涵體，線路加固 頂進等工序的施工，可為以后類似頂進施工提供參考，有較大的實用性。