襄渝增加二線頂進涵施工工藝摘要結(jié)合襄渝增建二線頂進涵施工，詳細的介紹了頂進涵施工工藝，重點對施工工藝進行了探討，提出了施工安全保證措施，以完善施工頂進施工工藝，達到保質(zhì)保量，安全快速完成施工任務的目的。關鍵詞頂進涵施工安全線路目前，在既有線施工中頂進涵因其施工的質(zhì)量與進度直接影響到既有線行車安全及施工工期的保證，故備受各建設單位及施工單位的關注。由中鐵二十局集團公司承建的襄渝鐵路增建二線安康梁家壩段工程，在2009年安康梁家壩K476807頂進涵施工中，該指揮部針對頂進涵特殊的地質(zhì)條件及交通情況，不斷優(yōu)化施工施工方案、完善安全保證措施，保質(zhì)保量完成了施工任務，效果良好。1工程概況襄樊至重慶增建二線設計時速為160KM/H,既有線運營繁忙。襄渝二線安康至梁家壩段YDK476807130M頂進箱涵位于四川省萬源市青化花鎮(zhèn)，為鄉(xiāng)村人行通道涵。該涵設計入口無提高節(jié)，高邊墻壓低（HT35米）剛性聯(lián)合基礎，與線路正交，下穿既有襄渝鐵路及青花鋼廠鐵路，既有正線加固采用24MD型便梁，D型便梁兩端設置挖孔樁支墩（共四根），尺寸為直徑為15M混凝土圓樁，樁長12M，鋼廠專用線因鋼廠貨運業(yè)務極少，在頂進施工中鋼廠專用線停用。該涵全長2415M，分4節(jié)采用分段中繼頂進施作。該涵基底置于粉質(zhì)粘土及泥巖夾砂巖上，地基土容許承載力150KPA。涵底標高54850米，板頂標高55225米，涵上既有正線軌頂標高為556503米，新建正線軌頂標高55650米。2施工工藝21施工準備核對地質(zhì)情況，詳細了解列車通過次數(shù)及間隔時間，探查路基中埋設的地下管線及電纜等情況并及時報告設備管理單位拆除或改移影響施工部分，編制好慢行計劃提報路局，準備好各種防護及搶險用品。22開挖工作坑根據(jù)設計和現(xiàn)場條件，選擇工作坑位置。工作坑頂進端邊坡采用11，后背端及側(cè)邊邊坡均采用1075，頂進端坑頂距既有線中心距離33M。工作坑采用人工配合機械開挖。工作坑平面尺寸按以下原則確定長度前端空頂長度頂進框構(gòu)長頂鎬長度后背梁厚度后背厚度后端工作面；寬度頂進框構(gòu)全寬兩側(cè)工作面寬度兩側(cè)集水井和排水溝寬度。工作坑四周挖排水溝。工作抗開挖好后，應檢查承載力是否滿足頂進涵的要求，若土質(zhì)松軟，或基本承載力小于150KPA，應用級配砂石夯實以防不均勻下沉，底面還應結(jié)合滑板制造，做成沿頂進方向頭高尾低的仰坡，以便在頂進出現(xiàn)“扎頭”時調(diào)整到預期位置。施工準備設置工作坑修筑滑板及設置潤滑層修筑后背涵身預制開工前準備工作頂進作業(yè)恢復線路涵洞附屬工程圖21頂進涵施工工藝流程圖23修筑滑板及設置潤滑層231修筑滑板滑板采用C20鋼筋砼灌筑，厚20CM。滑板修筑前在其下部地基上夯填10CM厚的碎石層。為增加抗滑力，滑板下每3米設地錨梁一道，與滑板一同澆灌。地錨梁上底40CM，下底30CM，高40CM。地錨梁直接挖槽澆注，不需支撐?；屙乓笳駬v密實，表面平整度在2米長度范圍內(nèi)凹凸差不超過3MM。施工時采用方格網(wǎng)控制高程法用直徑16MM鋼筋頭埋入基坑內(nèi)，分成22M方格網(wǎng)，在灌筑砼時按點找平，以控制滑板面高程，待砼初凝后，頂面用厚度不大于2CM的M10水泥砂漿抹平壓實，其平整度力求最佳。再在其上涂刷12MM厚的機油滑石粉或噴涂2MM厚的石蠟，要求表面光潔平滑。在預制涵身之前，再鋪一層塑料布，以防止涵身底板與滑板粘連，減少啟動阻力。232設置潤滑隔離層潤滑隔離層由潤滑層和塑料薄膜組成，其作法是待滑板頂面干燥后，澆一層石蠟油，厚約2MM。澆灑時沿滑板長度方向每米掛一道鐵絲，作為石蠟厚度的澆灑標準，每澆完一格，用刨光的直木板馬上刮平，鐵絲拆除后的槽痕用噴燈烤熔整平。石蠟油凝固后，撒一層05MM厚的滑石粉，繼著鋪一層塑料薄膜，薄膜接縫處壓茬20CM并使茬口朝路基方向。為防止綁扎鋼筋時破壞塑料薄膜，在塑料薄膜上鋪一層23CM厚與框架同標號的水泥砂漿。24修筑后背241頂力計算按橋規(guī)第2386條（2132）式PKN1F1N1N2F22EF3G式中P最大頂力（KN）K系數(shù)，取K12G10H1為軌底至涵頂高度，取H10M，H2為軌底至涵底高度，H2H1涵身全高0444444M；N1涵頂上荷載T，N1020370（T）；F1涵頂部表面與頂部荷重之間的摩阻系數(shù)，取F103。N2涵身自重（T）。N2QL10（T）153820103176（T），式中Q為單位長度涵身自重（TM），L為頂進涵長（M），10（T）為機具、人群、鋼刃角以及未能及時運走的土重等施工荷重。F2涵身底板與基底土摩阻系數(shù)，取F208。E涵身兩側(cè)土壓力T。涵頂土壓E1H1，涵底土壓E2H2，式中03，19T/M3。E（E1E2）HL21124（T）F3側(cè)面摩阻系數(shù)，取F308。PKN1F1N1N2F22EF3G12（0033176082112408）1052071KN242后背施工后背組成為后背墻、斜撐和后背填土三部分（詳見圖22所示），后背墻采用C20鋼筋砼，在挖好工作坑后與滑板一起施工。后背墻墻后設3根斜撐（中間1根，兩端各1根），斜撐長3M，寬10M，與墻身傾角為25。后背墻墻厚15M，長45M，基礎埋深經(jīng)簡算后確定。后背抗傾覆檢算主要是檢算后背墻的基礎埋深是否能承受最大頂力而不發(fā)生位移，具體檢算過程如下（檢算過程中未考慮斜撐的支承力，只考慮了主動和被動土壓力，計算簡圖如圖22所示）12MT30MP05EP12T/3EA/3YDK47680頂進涵后背組成示意圖及抗傾覆計算簡圖圖22YDK476807頂進涵后背組成示意圖及抗傾覆計算簡圖根據(jù)靜力平衡條件M0得P025EA2T/3EP2T/312/3地基土層為黏性土,黏聚力C20KN/M2,重度20KN/M3近似將水土合算內(nèi)摩擦角按25計。EA為主動土壓力EA05H2KA2CHKA1/22C2/其中KATAN2（45/2）TAN2（4525/2）041HT求得EA05H2KA2CHKA1/22C2/41T2256T40EP為被動土壓力EP05H2KP2CHKP1/2其中KP1/TAN2（45/2）1/TAN2（4525/2）246H12T求得EP05H2KP2CHKP1/2246T21218T1108根據(jù)P025EA2T/3EP2T/312/3（P為最大頂力52071KN）得52071025（41T2256T40）2T/3（246T21218T1108）2T/312/3即T362T201T9830解之得T324M也就是說后背墻基礎埋深324M即可滿足抗傾覆要求。后背是頂進的主要受力結(jié)構(gòu)，雖系施工臨時建筑物，但其作用很重要，必須安全可靠，故施工質(zhì)量一定要保證。特別是基礎埋入不能馬虎。25涵身預制251預制施工程序在工作坑底板潤滑隔離層上預制鋼筋砼涵身，首先要做好測量定位工作，使涵身中心線、工作坑底板中心線和頂涵中心線三者均在同一條直線上。預制的施工程序是安裝底板模板綁扎底板鋼筋灌筑底板砼養(yǎng)護安裝側(cè)墻內(nèi)模綁扎側(cè)墻鋼筋安裝外模灌筑側(cè)墻砼養(yǎng)護安裝頂板內(nèi)模綁扎頂板鋼筋灌筑頂板砼養(yǎng)護拆模作涵身防水層及潤滑設施。涵身外模采用組合鋼模板，內(nèi)模采用大面積鋼模板。外側(cè)模板用方木和鋼管支撐，內(nèi)模用碗扣式滿堂腳手架支撐。為了減少頂進時的阻力，模板支立應直順平整，不得出現(xiàn)鼓肚、錯茬現(xiàn)象。在涵身兩側(cè)墻前端（靠路基端）3米范圍內(nèi)的外模，向外放寬1厘米，使前端保持正誤差，尾部為負誤差，形成倒楔形。不能出現(xiàn)涵身前窄后寬的楔形現(xiàn)象。所有主筋必須按設計及規(guī)范要求采用加工施焊，并且將接頭進行縱向打磨加工；為了便于砼的振搗，涵身側(cè)墻部位的水平鋼筋先間隔綁扎，隨砼灌筑再逐一綁上。焊接涵身底板鋼筋時，在施焊地點鋪設一塊為05M2的石棉板，隨焊接位置移動，以免燒壞塑料薄膜隔離層。灌筑前要詳細檢查各部位的預埋件數(shù)量及安裝位置是否正確無誤。涵身砼分三個階段施工，先灌筑涵身底板（包括下梗肋），當?shù)装鍙姸冗_到設計強度的70后，再綁扎上部鋼筋，灌筑兩側(cè)邊墻至約3/4高度，最后再灌筑上部剩余邊墻及頂板（包括上硬肋）。為防止頂進時出現(xiàn)“扎頭”現(xiàn)象，預制框構(gòu)時其底板前端50CM范圍內(nèi)作120的船頭坡，船頭坡在底板砼灌筑前用土坯制成26線路加固及架空261線路加固為確保挖孔樁施工時，既有線路路基及道床穩(wěn)定，先對既有線路進行加固，加固材料采用直徑為15M的鋼筋混凝土護筒，長3M，埋入地面18M，出露12M，清理道碴并開挖至深度，將護筒埋設在一定承載力硬土，然后回填夯實。經(jīng)萬源工務車間同意，由萬源工務車間配合，在“天窗”點內(nèi)將樁范圍的砼軌外側(cè)用6米長P60短軌墊起，以分散樁基位置軌枕因樁基開挖造成的側(cè)應力。262線路架空采用D型便梁架空線路。根據(jù)設計圖紙結(jié)合現(xiàn)場具體情況，由于既有線K476680K476830段位于直線上，故選用D型鋼便梁，布置形式為甲式，縱梁位置為高位設置，根據(jù)D24型鋼便梁的布置形式（甲式）及縱梁位置（高位），軌底至梁底375CM，P60鋼軌高度為176CM，既有線軌面高程為556503，故推算支墩頂高程為555912。便梁兩端采用挖孔樁灌筑砼支承墩作為支點，臨時支墩達到設計強度后安裝鋼便梁。D型鋼便梁架設及拆除時，均在慢行及“天窗點”內(nèi)進行。27頂進施工271試頂和涵身起動試頂?shù)哪康氖抢^續(xù)檢查一下頂進設備是否正常，頂力是否均勻，后背、滑板及涵體有無異狀，并使涵身與滑板分離。試頂時，油泵應逐漸加壓，每次升壓后還要穩(wěn)定10分鐘，并對設備及滑板、后背梁等發(fā)生的裂縫情況進行檢查。272頂進頂進工作的過程是當前方角處挖土完成一個頂程后，即開動高壓油泵，使千斤頂產(chǎn)生頂力，通過傳力設備，借助于后背的反作用力，推動涵身前進。涵身前進后，回鎬使千斤頂復原，然后在空檔處填放頂鐵，以待下次開鎬。如此循環(huán)往復，直至涵身就位。頂進時注意以下幾點后背填土后背墻橫頂鐵工作坑底板導向墩頂進方向鋼刃角箱涵路基邊坡千斤頂頂鐵斜撐圖23箱涵頂進施工示意圖涵身起動后，開始為不切土的空頂，但此時需要注意控制好涵身頂進的方向，切不可麻痹大意，以免產(chǎn)生較大的偏差，造成糾正困難。涵身沿正確方向入土后，至涵身入土1/2長度前，是頂進孔道定型階段，此時要嚴格控制中線偏移和水平高差，經(jīng)常觀測，及時進行糾偏的調(diào)整水平。涵身入土超過1/2長度后，孔道已基本成型，除繼續(xù)掌握水平外，糾偏擺動要小，注意防止涵身“扎頭”，涵身底板需吃土頂進。安放頂鐵、頂柱要做到三個一致，即軸線一致、長短搭配一致、位置一致。為減少頂柱自由長度和增加穩(wěn)定性，每間隔4米頂柱長設橫梁一道。每行頂柱間用方木頂緊，頂柱上填一層50100CM厚的土層并夯實。為確保既有線線安全，頂進時采用少挖多頂?shù)姆椒?，每次開挖頂長度控制在3040CM。頂進過程中要對中線、高程、油表讀數(shù)、千斤頂開動臺數(shù)、頂力、頂進時間、頂進距離等勤觀測、勤記錄，以供分析和為下一次挖土頂進時采取糾偏措施提供依據(jù)。273頂進挖土洞內(nèi)挖土采用人工方法，分上下兩層進行，即要涵身內(nèi)設置挖土中間平臺。中平臺采用木制結(jié)構(gòu)，安裝在涵身前端側(cè)墻螺栓固定的型鋼上。挖土按每米工作面115人布置勞力。挖土操作如下每次挖掘進尺控制在3040CM，嚴禁超挖。開挖面寬度高度比涵身輪廓小10CM，保證角切土頂進，以利方向控制。挖土邊坡不大于108，挖土時應掌握坡度的平整，由上向下開挖，嚴禁掏洞取土或出現(xiàn)倒坡，以利安全。涵身底面應預留高出510CM厚度的土層不挖，使底板吃土頂進，減少“扎頭”。挖土工作利用列車通過間隔進行，當有列車通過時，應停止挖土，人員離開工作面。發(fā)現(xiàn)機械設備有故障不能頂進時，亦應立即停止挖土。挖土工作必須與觀測工作密切配合，根據(jù)偏差分析，決定挖土方法。274接長車道運土接長車道采用活動架空車道?；顒榆嚨啦捎谜砟炯芸眨箱佌砟咀鳛槁访?。枕木前端搭在涵身底板尾部的枕木垛上，枕木垛隨涵身一同前進，后端搭在頂柱枕木垛上。當每前進一定距離，枕木離開枕木垛后，拆除路面枕木，繼續(xù)在頂柱上往前搭設枕木垛，再搭上路面。275箱涵頂進到位箱涵頂進到位后，按設計要求在涵全長范圍內(nèi)涵身兩側(cè)設置盲溝，盲溝出口和在通過正面鋪砌部分時留200泄水孔。3恢復線路箱涵頂進到位后,及時拆除線路加固（便梁）。并對線路及時進行養(yǎng)護，補充道碴，找平軌面，撥正方向（此項施工均需在天窗點內(nèi)進行），然后會然后會同工務部門和設備管理單位共同檢查驗收，辦理撤消要點及慢行計劃。4施工安全保證措施嚴格貫徹執(zhí)行鐵道部現(xiàn)行的既有線施工運輸安全管理規(guī)定、鐵路技術管理規(guī)程、鐵路工務安全規(guī)則、鐵路線路維修規(guī)則和有關既有線上施工安全的規(guī)定。按既有線施工運輸安全管理規(guī)定和鐵路工務安全規(guī)則設置施工安全防護，駐站聯(lián)絡員、現(xiàn)場防護人員應由經(jīng)過考試合格的、責任心強的專職人員擔任