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1、既有鐵路線頂進(jìn)箱涵施工技術(shù) 【摘要】既有線頂進(jìn)箱涵是在既有線不間斷行車的條件下使用的一種特殊的施工方法,即在保證列車安全運(yùn)營的前提下,將鐵路路基一側(cè)已經(jīng)預(yù)制好的鋼筋混凝土箱涵,利用高壓油泵、千斤頂,并通過傳力柱、后背支承頂入鐵路路基?!娟P(guān)鍵詞】線路加固涵洞頂進(jìn)施工中圖分類號:U457文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A1概述本頂進(jìn)箱涵工程位于某鐵路線DK1164+860處直線段上,孔徑1×3.0m,涵身全長12.0m,鋼筋混凝土框架箱涵與既有線和增建Ⅱ線正交。施工中必須保證既有線行車和施工人員的安全,列車限速行駛并做好行車防護(hù),在鐵路運(yùn)營管理
2、部門要求的時間內(nèi)加快施工速度,從而安全優(yōu)質(zhì)地完成橋涵的頂進(jìn)施工。2頂進(jìn)箱涵施工2.1主要施工方法2.1.1滑板圖1潤滑隔離層結(jié)構(gòu)圖7滑板采用C15號混凝土,其主要是作為預(yù)制箱涵的施工墊層,使箱涵在現(xiàn)場預(yù)制過程中,不至于產(chǎn)生不均勻沉降,并防止結(jié)構(gòu)物與工作坑底面土壤粘結(jié)?;鍛?yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,表面平整,為提高滑板的抗滑能力可在滑板底部設(shè)錨梁,并在滑板上設(shè)置潤滑隔離層,主要采用柴油熬制石蠟在滑板上涂抹均勻,灑上滑石粉并鋪上兩層塑料薄膜(見圖1潤滑隔離層結(jié)構(gòu)圖)。2.1.2后背梁采用頂進(jìn)法施工的箱涵,后背梁是重要的施工組成部
3、分,它承受著頂進(jìn)時的全部水平力,雖屬臨時結(jié)構(gòu),但直接影響著工程的質(zhì)量和進(jìn)度,設(shè)計(jì)時須因地制宜,做到既要保證結(jié)構(gòu)安全又要經(jīng)濟(jì)合理。施工時采取的結(jié)構(gòu)型式為100×50cm,L=300cm后背梁系臨時設(shè)施,安全儲備不必過高,只要能保證頂進(jìn)施工過程中不致發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞即可,允許出現(xiàn)輕微裂紋。2.1.3涵身預(yù)制箱身模板采用鋼模與木模相結(jié)合的形式,模板支撐采用管扣式鋼管支架,模板固定采用蝴蝶扣和拉筋相結(jié)合的形式,側(cè)模內(nèi)外用鋼管架打斜支撐加以固定。預(yù)制涵身混凝土?xí)r分底板、側(cè)墻和頂板兩節(jié)澆筑,采用一臺500升攪拌機(jī)攪合。為加快箱身混凝土的澆
4、筑速度,混凝土用的原材料盡量靠近涵身,以減少混凝土的運(yùn)輸距離,其運(yùn)輸方式以吊車為主,人力推車為輔,混凝土的振搗采用兩臺B50振動棒。7預(yù)制涵身過程中混凝土的攪拌、運(yùn)輸、入模振搗、養(yǎng)護(hù)、拆模均嚴(yán)格按照鐵路橋涵施工規(guī)范要求施工,鋼筋在車間制作成型后運(yùn)至施工現(xiàn)場綁扎、安裝,以保證施工質(zhì)量。2.1.4線路加固線路加固是既是線下頂進(jìn)施工的最關(guān)鍵環(huán)節(jié),它關(guān)系到鐵路的正常交通運(yùn)輸和列車運(yùn)營安全,一般傳統(tǒng)的加固方法為:扒開道床,將既有軌枕抽換成木枕,用3扣或5扣軌加固正線軌,穿橫擔(dān)梁與縱便梁連接固定。該加固方式牢固可靠,可確保行車安全,但
5、加固時間較長,一般需要2.5~3小時,而在目前行車密度大、封閉作業(yè)時間只允許在1.5~2小時內(nèi)完成的條件下,傳統(tǒng)的加固方式顯然不能滿足現(xiàn)行的施工要求。針對上述情況,我們對線路加固方法進(jìn)行了改進(jìn),即不抽換既有軌枕,取消3扣或5扣軌加固正線,直接穿入橫擔(dān)梁(3扣軌)與縱便梁連接固定,便梁則由原來的2片Ⅰ45工鋼增加至3片。實(shí)踐證明,這種加固方式不但安全實(shí)用,而且大大減少了封閉作業(yè)時間,經(jīng)統(tǒng)計(jì)實(shí)際線路加固時間為1小時40分鐘,比鐵路運(yùn)營單位給定的2小時提前了20分鐘。圖2線路加固示意圖2.1.5既有線路開挖7一般情況下,鋼筋混凝
6、土涵體預(yù)制好后,既從同一側(cè)進(jìn)行土方開挖,開挖一段頂進(jìn)一段,以利于路基土的穩(wěn)定,但由于此處場地十分狹窄,土方無法出運(yùn),而且涵體下部需現(xiàn)澆一層0.5m厚的混凝土,若按開挖一段、現(xiàn)澆一段,然后頂進(jìn)一段的施工方法,根本無法滿足工期要求,考慮到線路另一側(cè)靠近既有鄉(xiāng)村路,有一定的施工及運(yùn)輸條件,且出土方便,經(jīng)方案比選,決定從既有線路的另外一側(cè)開挖。在開挖過程中由于列車不間斷的運(yùn)行,行車震動對土體的穩(wěn)定非常不利,加之受雨水的影響,極易造成土體塌方而中斷行車,因此為保證行車安全和施工的順利進(jìn)行,制訂了以下施工措施:⑴采取臺階開挖法。先開挖
7、上臺階,開挖高度2.3m,開挖長度1.5m,然后用φ30cm圓木對撐加固,其間距為:水平方向1.5m,豎向1.1m,撐木兩端抄墊5cm厚的橫向及豎向木板,然后按以上方法邊開挖上下臺階邊加固,直至開挖到位;⑵在開挖一側(cè)設(shè)置匯水井,及時把雨水抽除;⑶現(xiàn)澆基礎(chǔ)混凝土?xí)r摻加早強(qiáng)劑,提高混凝土標(biāo)號,保證在2天內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,以縮短路基土的暴露時間。2.1.6涵體頂進(jìn)7由于受施工場地的限制,該箱涵只能從既有線上游側(cè)頂入既有線下的路堤中。在上游的工作坑中首先預(yù)制好頂進(jìn)箱涵的下滑道,在滑道頂部設(shè)置潤滑隔離層,然后預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)箱涵的首
8、段2×4.5m,同時現(xiàn)澆承受水平頂力的后背梁。架空既有線前在既有線兩側(cè)開挖2×1.2m挖孔樁并灌筑樁身混凝土,在征得鐵路運(yùn)營部門同意簽認(rèn)后架空既有線,挖空既有線下的道碴及路堤土。利用高壓油泵帶動千斤頂,并借助后背支承將預(yù)制好的首段鋼筋混凝土箱涵一次性頂入鐵路路基。箱涵在頂進(jìn)過程中,測量人員及時觀測箱身的