结合工程实例简述施工技术工程职称论文发表

　　摘要：顶进涵施工技术在铁路工程项目中得到了广泛的应用，施工技术也日趋成熟。结合宁西二线施工情况，介绍既有线顶进涵施工的工艺流程、关键工序、施工方法、纠偏方法和质量控制要点等，为同类工程提供借鉴。

　　关键词：铁路既有线,顶进涵,质量控制

　　1工程概述

　　宁西二线(郑州局管段)NX5标项目部二分部起点里程DK417+295终点里程DK440+500,施工里程长度为23.205Km.包括DK421+785.38南阳东站，DK434+173.43金华乡站,中间存在长链DK426+803.33=K426+800,长度为3.33m,短链DK438+098.63=K438+10短链DK438+098.63=K438+100，长度1.37m.施工任务包括路基、桥涵、 站场改造、大型临时设施及过渡工程。该框架涵采用顶进法施工穿越既有线。顶进法就是在保证既有线安全行车的条件下，利用一定的机械设备和传力配套装置组成顶进动力系统，将预制好的箱涵结构主体顶推穿越既有铁路线路的施工工艺。该方法的优势是不改变既有线位置，也不需中断既有线行车;劣势是受气候影响较大，考虑因素较多。由于既有胶新铁路列车车流密度较大，因此，确保行车安全是顶进施工的控制要点。

　　2工艺流程

　　顶进涵施工主要分为10个工序：开挖工作坑、排除地表水和降低地下水位、修筑滑板设置润滑隔离层、预制箱涵、安装刃脚、修筑后背、安装顶进设备、线路加固、试顶及正式顶进。

　　该框架涵采用一次顶入法，在胶新铁路南侧设置顶进工作坑，在工作坑底板上预制整体钢筋混凝土框架箱身，同时修筑后背，用千斤顶顶推箱身前进，同时挖去箱内土方，一次将箱身顶入到位。顶进作业前，采用D24型便梁架空线路;为确保行车安全和施工安全，架空施工期间要求列车限速45 km/h。顶进就位后暂不拆除架空设备，立即施工两侧出入口翼墙，待出入口翼墙施工完毕后再拆除D24型施工便梁，恢复线路正常通车。

　　3关键工序施工控制要点

　　3.1滑板润滑隔离层设置

　　工作坑形成后，将基底夯实，并设置20 cm厚的C15混凝土垫层，在垫层上设置隔离层，其作用是防止预制箱涵底板与混凝土垫层相互黏结，减少因相互黏结产生的顶进阻力。隔离层具体做法如下：将石蜡加热至150℃左右掺入15%的机油，浇洒至浇筑好的混凝土垫层上，待石蜡凝固后，均匀铺撒一层滑石粉，接着铺一层塑料纸，塑料纸接茬长度为0.2 m，接茬口朝顶进方向。

　　控制措施：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;铁丝拆除后槽痕用喷灯烤熔整平。

　　3.2线路加固

　　在框架涵的顶进施工中，为确保既有线路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。该涵采用D24型便梁及人工挖孔桩支墩对既有线进行加固。

　　便梁加固的基本工作程序是：在桥位处既有线路两侧构筑便梁临时支墩(一般为挖孔桩)→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→进行线下结构作业→施工结束，拆除便梁，整修便道，列车恢复正常运行。

　　3.2.1挖孔桩设计及检算

　　2个支墩(即4个挖孔桩)的设计参数如下：桩顶混凝土面标高为-0.624 m(以轨面0.00 m为标准)，桩长14 m，直径1.25 m，两桩中心距4.46 m，C30钢筋混凝土。

　　挖孔桩开挖前，配备培训合格的防护人员对线路进行防护，按照箱身中心线及设计位置定位测量，确定挖孔桩位置，采用人工跳跃式交叉开挖，人工提升土方，运送至施工范围外的弃土场集中堆放。

　　护壁采用C30钢筋混凝土，厚20 cm。挖孔桩开挖时如果出现渗水，水量不大时可用人工提升，水量大时采用水泵排水。挖孔桩中心位于既有线线路中心2.23 m处(即道床坡角处)，对既有线道床影响较小，采用在枕木外侧搭设枕木垛的方式保护桩位四周的道床稳定;同时，挖孔桩施工时要求列车慢行防护，在施工期间两端安排施工防护人员，以防施工人员和机械设备进入铁路限界。

　　(1)中活载作用下，支点反力计算。在中活载作用下，支墩产生的反力最大，计算时还需考虑列车动力冲击，计入动力系数(1+μ)=1+28/(40+L)。式中，L为便梁的计算跨径。当L=24.5 m时，(1+μ)=1.434。

　　R1=R2=(16.5×92+220×5)×(1+μ)=3754.2kN。

　　式中，R1、R2分别代表中活载作用下两个支墩的反力。

　　在便梁自重及铁路荷载作用下，支点反力计算。已知D24便梁自重Q1=489 kN，便梁上线路、轨枕自重Q2=44 kN，可得便梁自重及铁路荷载作用下的便梁荷载Q3=3 754.2+(489+44)/2=4 020.7 kN，分布至每个支墩桩的荷载Q=Q3/2=2 010.4 kN。

　　(2)单桩允许承载力计算。桩径d=1.25 m，桩长按14 m计算，根据《铁路桥涵地基与基础设计规范》的规定，挖孔桩单桩允许承载力公式为：

　　[P]=1/2U∑fili+m0A[б]。

　　式中：[P]——桩的允许承载力，kN;

　　U——桩身截面周长，m,U=3.93 m;

　　fi——各土层的极限摩阻力，kPa;

　　li——各土层的厚度，m;

　　A——桩底支承截面，m2，A=1.23 m2;

　　m0——桩底支承力折减系数，挖孔桩取m0=1.0;

　　[б]——桩底地基土的容许承载力(kPa)。

　　当h>10d时，[б]=б0+K2r2(4d-3)+K'2r2(6d)。式中：б0——地基的基本承载力，设计地质资料提供为б0=250 kPa;

　　K2——宽度、深度修正系数，按持力层土确定，查表K2=6;

　　r2——土的容重，r2=19.4 kN/m;

　　K'2——为K2的一半，故K'2=3;

　　h——挖孔桩的桩长。

　　计算得[б]=919.3 kPa，[P]=3 017.14 kN。

　　单桩承载力校验：支点桩为临时结构，安全系数取1.2;桩身自重为G=429.51 kN。

　　桩的承载力P=(Q+G)×1.2=2 927.89 kN<[P]=3 017.14 kN，故满足要求。

　　3.2.2便梁安装

　　在挖孔桩支墩达到设计强度后，即可进行D24型施工便梁的架设，便梁的安装顺序为：

　　(1)先将一片纵梁就位，另一片纵梁高出枕木面0.2 m，待纵梁垫稳缚牢后，安装联结板及牛腿。

　　(2)安装横梁位置应与枕木一致。事先将枕木间距适当调整，抽换横梁时由纵梁两端向中心排列抽换，塞入横梁时要对准主梁联结板并定位，同时上好扣件，垫好橡胶轨垫。

　　(3)在长钢轨地点施工时，为增加长钢轨的横向稳定，在横梁上安装挡砟板，并捣固道床。

　　(4)将垫高的一片纵梁降落就位，并联结纵横梁。

　　(5)逐段扒除道砟，安装斜杆和所有联结系统，组装过程中，联结板及牛腿的螺栓孔均需上满螺栓，弹簧垫圈不得漏装。

　　3.3顶进过程中的纠偏方法

　　该涵土质较软，在顶进过程中各节箱涵受顶推力及竖向荷载共同作用，造成前后端地基反力不均匀，前后端沉降值差异很大，出现竖向转动、扎头倾向。虽然设置刃角，为防止“扎头”及偏差还需注意以下问题。

　　(1)做好顶进施工范围内的排水、降水工作，增强土体稳定，尽可能避免雨季施工。

　　(2)箱体起动后，开始为不切土的空顶，此时要注意控制好箱体顶进的方向，切不可大意，以免产生较大偏差，造成纠偏困难。

　　(3)箱体中线和高程的质量控制。箱体沿正确方向入土到箱体入土1/2长度，是顶进孔道定型阶段，此时应严格控制中线偏移和水平高差，经常观测，及时进行纠偏，调整水平。常用控制偏差的方法是：多挖土的一侧阻力小，另一侧可适当少挖土而增加阻力，即可纠偏;及时调整顶镐的工作台数及位置，使两侧顶力不等而达到纠偏目的，实施时逐渐纠正;采用2套不同的液压系统，在顶镐对称布置的情况下，用不等压的方式形成纠偏力矩来进行纠偏。

　　(4)安放顶铁、顶柱要保证轴线一致，长短搭配一致、位置一致。为减少顶柱自由长度和增加稳定性，按每隔4 m顶柱长设置一道横梁。每行顶柱间用方木顶紧，顶柱上填一层50～100 cm厚的土层并压实。

　　(5)顶进时采用少挖多顶的方式，每次开挖顶长度控制在30～40 cm。

　　4施工工序质量控制要点

　　施工过程中积极推行全面质量管理，采用PDCA循环控制原理，通过质量计划(P)、实施(D)、检查(C)、处置(A)4个阶段，使工程质量在计划控制下逐步上升，实现预期质量目标。

　　(1)开工前准备。测量放出“十”字桩用以控制箱涵平面位置。测量精度应满足相关技术要求。结构物施工前，应做到场地“三通一平”，确保施工道路、施工用水和用电满足施工要求，施工场地平整，满足施工需要。外设明沟阻断地面明水进入工作坑，坑底四周设排水沟和集水井，排出坑底雨季积水。

　　(2)开挖工作坑。工作坑是预制箱涵和顶进涵身的工作场地。工作坑前端接近既有线路，后端布置运土坡道及后背等。开挖尺寸根据箱涵孔径确定，边坡坡度视地质状况而定。在雨季施工时要对线路路基两侧边坡用砂袋垒码加以防护。工作坑底板的大小以箱涵平面尺寸再加0.6 m为佳。

　　(3)箱涵预制。箱涵预制的施工顺序为：测量定位→设置隔离层→绑扎底板钢筋→浇筑底板混凝土→养护→绑扎边墙及顶板钢筋→立设加固内模→立设加固外模→浇筑边墙及顶板混凝土→养护→做防水层。刃脚安设在箱身前端，刃脚制作采用钢材制成钢刃脚，钢刃脚与箱身前端预埋螺栓相联结，拧紧牢固，并使刃脚保持水平。

　　(4)顶进涵后背施工。后背位于工作坑后部，是顶进施工时千斤顶的支撑面，是在桥梁顶进中借以抗衡顶进反力的临时建筑物，要具有足够的强度、刚度和稳定性。后背的修建要充分利用地形、地物，因地制宜，达到安全可靠并便于拆除的目的。

　　(5)顶进设备的准备。千斤顶的布置以箱体中心线为轴对称设置。为防止箱底板因直接承受顶力而压碎，可在顶镐与箱底板尾部接触处设置一块承压钢板，承压钢板下端焊接钢板托盘。千斤顶放置在钢板托盘上，以避免千斤顶与底板接触造成刮板现象。考虑到顶进过程中千斤顶出现故障，可另配备与作业相同数量的千斤顶备用。顶铁、顶柱、固定横梁均为传力设备，视实际情况将各种规格配备充裕。

　　(6)顶进。先试顶，检查顶进设备是否正常，顶力是否均匀，后背、滑板及箱体有无异状，并使框构与滑板分离。试顶无异常后，即可正式顶进。箱体前进后，回镐使千斤顶复原，然后在空档处填放顶铁，以待下次开镐。如此循环往复，直至箱体就位。箱涵顶进作业要连续进行，洞内挖土采用人工开挖方式。

　　(7)线路恢复。箱体就位后，应尽快恢复线路，解除限速行驶，及时拆除线路加固，补充道砟，找平轨面，拨正方向，按规定时间养护，然后会同相关部门进行线路检查验收。

　　5结束语

　　铁路既有线顶进涵施工前，要根据实际情况制定详细、可行的施工方案。组织施工人员认真学习，严格按照施工组织设计和操作规程，高起点、高质量地做好每一道工序。同时积极开展全面质量管理活动，把工程的质量重点、难点和特殊点列为技术攻关项目，把好各道工序的质量关，达到设计图纸、技术文件和验收规范规定的技术要求和质量标准。

　　参考文献：

　　[1] 刘英文. 大型框架桥下穿既有铁路顶进施工技术总结与探讨[J]. 科技情报开发与经济. 2008(32)

　　[2] 郑少弘. 化机铁路涵洞拓宽改造工程框架涵顶进施工[J]. 宁西建筑. 2010(28)

　　[3] 李平. 铁路既有线桥涵施工线路加固方案分析[J]. 河北企业. 2010(04)

　　[4] 师国强. 既有铁路路基涵洞顶进施工[J]. 工程科技. 2007(02)

　　[5] 陈育新. 浅谈桥梁冲孔灌注桩施工及质量控制[J]. 人民长江. 2007(05)

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