浅谈既有线箱涵顶进施工技术

1、浅谈既有线箱涵顶进施工技术摘要：以广西沿海铁路钦州北至北海段扩能改造工程箱涵顶进为例，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，对既有线箱涵顶进施工具有较好的指导意义。关键词：铁路营业线箱涵顶进施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：前言既有线施工，安全第一。随着国家铁路建设规模不断加大，既有老铁路改造工程日趋增多。施工安全一直作为头等大事主抓。老铁路扩能改造工程中，下穿既有铁路的涵洞工程，为保证既有铁路正常运输下，越来越多采用顶进施工技术，安全快速完成涵洞施工。1工程概况钦北铁路修建于滨海平原区，地形开阔，地形起伏小。既有钦

2、北铁路修建于九十年代，铁路与公路相交处均为平交道口，由于人口稠密，道口比较繁忙。增建二线工程把所有的平交道口改为立交，从而减轻道口的安全压力。铁路营业线顶进施工是在保证铁路行车不中断的前提下，通过对既有线加固后，在既有线路基一侧开挖基坑、浇筑滑床板及后背、设置润滑隔离层，然后在滑板上预制钢筋混凝土箱体，安装顶进设备，通过传力设备，借助与后背的反作用力把箱体向前推进，当顶进一定顶程后，再增加顶铁，挖运出土一定顶程距离，继续下一个顶程施工。如此循环，直至箱涵顶进就位为止。2箱涵顶进施工工艺箱涵顶进施工工艺流程图图1涵洞顶进工艺流程图3主要工序的施工方法3.1工作坑开挖工作坑是预制箱体的工作场地。工

3、作坑的前段接近既有线路，后端布置运土坡道及后背等，因此顶进的工作能否顺利与工作坑的布局合理与否，关系很大。工作坑修建要开挖土方，并且需要设置支撑及相应的进行降水。深工作坑的结构复杂，施工工期长，耗费劳动力多，造价较高，靠近铁路侧的安全隐患增大，因此在顶进过程中力求长距离顶进，少挖工作坑，设置工作坑时应考虑位置、坑深及边坡、尺寸等要求。基坑开挖前，应调查基坑施工范围内地上、地下管线，落实拆迁单位，签订好监护安全协议。开挖工作坑应根据线路平面、现场的地形地物条件和施工需要进行，在保证排水和安全的前提下，尽量减少挖填方的数量。工作坑的开挖应与后背的修筑一并考虑，当后背采用型钢或钢板桩应先打下型钢或钢

4、板桩再开挖，这样既可节省土方量，又能保证桩后土壤的密实性。3.2隔离层设置隔离层是防止预制箱体底板与工作坑滑床板相互粘结，减少顶进阻力。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，接着铺一层塑料纸，塑料纸的接茬长度为0.2米，并在接茬口朝顶进方向。3.3后背施工后背位于工作坑后部，是顶进施工时千斤顶的支撑面，承受顶进时的水平反力。后背必须具有一定的刚度，压缩变形尽量小；具有足够的强度和稳定性，不致因顶力大而坍塌。因此，必须做到安全可靠、经济合理

5、。后背结构设计是在最大顶力P确定后，其结构形式及尺寸主要取决于箱体的大小或后背土体的被动土压力。设计计算时，除可利用既有构筑物作为后背抗力外，一般都以后背土体的被动土压力为箱体顶进时的抗力。根据后背承受顶力的范围：每米后背所需承受的最大顶力为：F=PL（Kn/m），被动土压力系数：Kp=tg2(45+2)，根据被动土压力计算式：(朗金土压力理论)：Ep=rH2Kp2+2CHKp求得后背高度h，从而拟定后背截面。为减轻顶进时对后背的压力，将滑板与后背连接，即用后背梁(也称地梁)来连接，这样可增加后背的抗力，尤其是当滑板用旧钢轨或设计成钢筋混凝土结构时，滑板可承受较大之拉力。在后背抗力不足时，可在

6、滑板上堆土压重，使地梁上的顶力除由后背抵抗外，一部分由滑板上堆土所产生的摩阻力来抵抗。3.4支墩类型选择及施工3.4.1支墩类型的选择从以下几方面来确定支墩类型：1）地质状况：受力点为既有路基（既有路基非高路基），土质为粉质粘土，老路基经多年跑车已基本稳固无下沉。基底为砂土，地下水位较高，支墩需加长。2）顶进的箱体均为中、小型单体箱身，孔径不超过4米，重量远比挖出土体的重量轻。3）既有线路慢行时，列车时速为45km/h。4）施工周期较短，约为10天。综合以上条件，在确保行车安全的前提下，考虑缩短慢行时间、减少废弃工程、提高顶进质量，采用C25钢筋混凝土支墩，支墩尺寸为1.5m，深度为12m。3

7、.4.2支墩的施工开挖便梁支墩基坑采用人工开挖，按照施工需要确定好基坑位置后再进行开挖。为防止临时支墩开挖时塌孔，施工时首先对既有线道床进行加固。加固方法：每处采用长22.5米、直径50毫米的钢钎4根，在轨枕端头按间距0.6m打入路基面1-1.5m以下。在钢钎与线路间顺线路方向设置3米的挡板，将道碴堆放与道床与挡板间。钢筋、挡板、道碴任何时候不得高于轨面。道床清理加固后进行基坑开挖，基坑开挖至设计深度后立即把提前绑扎好的钢筋骨架放入基坑中，进行混凝土浇筑以防道碴等进入基坑内。支墩施工时要求顶面平整，并养护达到设计强度后分别在其上设置一层枕木垛，铺设方法为枕木垂直线路方向铺设，每根枕木横向必须用

8、扒钉与相邻枕木连成一个整体，并铺设牢固。支墩开挖至有水面时，需缩短开挖进尺，立即施做混凝土护壁。开挖时遇地下水，需用草席或土工膜临时封闭基坑壁，防止地下水浸泡。3.5线路加固和安全控制3.5.1线路加固在桥涵的顶进施工中，为确保被顶进线路的行车安全和施工安全，必须在顶进作业之前对既有线路进行加固。铁路线路加固采用D形便梁加固。D型便梁具有运输和拆装方便，适用于单线、双线、直线、曲线(R400m)，行车限速60kmh(一般为45kmh)。便梁主要有Dl2、Dl6、D20、D24四种型号，便梁加固的基本工作程序：在桥位处既有线路两侧构筑便梁临时支墩，临时支墩达到设计强度后安装便梁，列车在钢梁上承载，既有线限速，然后进行线下结构的施工作业，待施工结束，拆除便梁，整修便道，列车恢复正常运行。运营线架设便梁施工必须严格遵守铁道部、铁路局“关于加强营业线施工安全管理的规定”，精心设计、精心施工、严密监控，确保行车安全。图2D便梁加固平面图图3D便梁加固横断面图3.5.2线路加固的安全控制1）抽换枕木：严格按规定隔6抽l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。2）穿横梁：合理布置道床开槽间距，工字钢入槽后及时在轨底加木垫、胶垫，安装扣轨与横梁扣件；捣固后开挖相邻一道，防止线路下沉，同时