下穿既有線1—5.0m行車涵架空施工技術

【摘 要】 針對下穿既有鐵路涵洞施工的復雜環境，結合襄渝鐵路二線工程ZH-5標流溪場車站內下穿鐵路既有線1-5.0m行車涵架空施工過程，重點闡述D型梁架空施工技術、既有線新車安全保證措施，對既有線箱涵架空施工具有較好的指導意義。

【關鍵詞】 既有線 D型梁 架空 施工 安全

1 前言

隨著近幾年來的鐵路交通的不斷發展，既有單線鐵路因修建技術標準落后、設計時速低等原因，已不能滿足經濟快速發展的要求，增建鐵路復線、客運專線、既有線改造、站場擴建工程等工程逐漸增多。新建復線技術標準的提高，多數要求對運營鐵路進行封閉，為保證當地群眾交通出行方便與安全，在新線施工過程中需修建天橋、行車涵和渡槽等立交工程。

本文針對臨近鐵路既有線的特點及特殊的安全要求，對下穿既有線的1-5.0m行車涵架空施工技術和安全保障措施進行總結，為以后相似工程提供借鑒。

2 工程概述

因增建襄渝二線需要，襄渝鐵路二線工程ZH-5標處既有襄渝線K640+196.74（1-2.0m）拱涵拆除后改建為1-5.0m鋼筋混凝土蓋板箱涵。涵洞與既有襄渝鐵路正交，位于流溪場車站內，需下穿三股道。涵長21.21m，凈高4.5m，入口無提高節，高邊墻，剛性分離式基礎。涵洞下穿既有線，對既有線行車有干擾，為保證既有襄渝線正常運營，施工需采用1孔16.0mD型梁加固線路，進行架空施工。

3 施工準備

3.1 施工現場準備

施工前必須對施工地點的地形、地質、水文、交通和地下管線等情況進行周密調查。進行現場施工測量，搞好“三通一平”。

3.2 簽定安全協議

與既有線路通訊及信號單位共同勘察現場，確認地下管線位置及走向，與相關單位簽定安全協議，對施工可能影響到的位置進行線路遷改工作。在既有線施工前必須按照鐵道部[2007]186號關于《鐵路營業線施工及安全管理辦法》，與當地運輸行車主管單位和設備主管單位簽定安全協議，共同保證設備在施工過程中的正常使用及運輸生產安全、工程施工安全，共同承擔安全生產的責任和義務。

3.3 施工方案報批

根據工期要求、施工難易程度和人員、設備、材料，組織技術力量編制實施性施工組織設計，經單位技術、行政負責人審查后，報監理工程師與建設指揮部審核，審核完成后報鐵路局主管部門審批，批準合格后方可進行施工。

3.4 施工計劃報批

每月10日前向鐵路局主管業務處報送次月施工計劃，施工按照審批計劃進行安排。

3.5 人員培訓

既有線施工前需對施工及管理人員進行安全培訓，考試合格后持證上崗。項目部分批安排相關人員參加成都鐵路局組織的安全培訓工作，作業隊伍由專職安全員組織學習相關安全知識，并在施工過程中定期進行學習。

4 施工工藝

4.1 總體方案

行車涵長21.21m，下穿鐵路1、2、3線，按“3線→2線→1線→涵洞出入口及其它”程序安排施工。

施工站3線時，采用D型梁（Lp=16m）加固3線線路并慢行，對2線進行擋護支護，以確保既有線安全暢通。站3線下涵洞施工完畢，混凝土強度達到要求后，拆除D型梁，整修線路達到維修驗收標準后進行站2線施工。同理，在施工站2線時，采用D型梁（Lp=16m）加固2線線路并慢行，對1、3線進行擋護支護，按上一循環進行施工。施工站1線時，采用D型梁（Lp=16m）加固1線線路并慢行，對2線進行擋護支護，按上一循環進行施工。架空施工期間要求列車慢行45km/h。

每一循環工藝流程：挖孔樁施工→D型梁架設→既有涵拆除及基坑開挖→基礎及涵身混凝土施工→伸縮縫及防水層施工→涵背漿砌回填→拆除D型梁、恢復線路。

涵身施工完畢后，施工涵洞出入口、流水板，然后施工路基右側M10漿砌片石檢查梯。最后進行場地清理工作（如圖1、圖2）。

4.2 施工步驟

4.2.1挖孔樁施工

開挖前，設置經培訓合格的防護人員對線路24h進行防護、看守。按照涵身中心線及設計位置進行定位測量，定出挖孔樁的位置，其尺寸為1.5m×1.8m×6.0m（順線路方向×垂直線路方向×深度），嵌入砂巖內不少于3.0m，線路每側設兩根。

采用人工開挖，從上到下，先中間后周邊的順序。井口鎖口施作0.5 m，高出地面0.3 m，以防地面水流入孔內。每下挖1.2米做C20鋼筋砼護壁，直至設計孔深。排出孔底積水，澆注C20混凝土樁身混凝土。

4.2.2 D型梁架設

D型梁加固的基本原理：在橋位處既有線路兩側構筑臨時支墩（一般為挖孔樁），臨時支墩達到設計強度后安裝D型梁，既有線限速，進行線下結構物作業，施工結束后拆除便梁，整修道路，恢復行車。其中D型梁采用縱橫梁結構，縱梁承擔列車荷載，并將列車荷載傳遞至臨時支墩，橫梁起增大剛度的橫向連接作用。具體施工步驟如下：

（1）卸梁：

請點封鎖施工3小時，將主梁用軌道車運到工地，用滑車橫移主梁到到枕木垛上，然后落梁，橫移使主梁就位。

（2）安裝：

第一次請點封鎖線路3小時，進行線路方枕、穿D 型梁橫梁與一側縱梁連接施工。

按計劃位置，先將一片主梁就位，安裝好下牛腿。另一片主梁墊高出枕木面0.35m以上，以便抽換枕木。

扒除道床，抽換枕木，安裝橫梁。抽換枕木嚴格按規定隔6抽1施工，新穿木枕搗實后方可抽換下一根。木枕抽換完畢后，對線路全面檢查整道。安裝橫梁的位置應與枕木位置大體一致，抽一根枕木，塞一根橫梁，鋼軌下墊適當的絕緣膠板，防止軌道電路短路，影響信號和行車，塞入橫梁時，要對準梁肋，安裝下牛腿和夾板，墊好膠墊。

第二次封鎖線路3小時將另一片主梁移動到位，用手動葫蘆橫移、縱移主梁到位，就位后的主梁與橫梁聯結，聯結時先聯結主梁兩端的兩根橫梁；測量對角線，抄平調整主梁位置，保證對角線誤差小于15mm，聯結其余主橫梁，每隔一根橫梁拉緊一根絕緣軌距拉桿。

安裝上牛腿、下牛腿。

逐段扒除道碴，安裝斜桿和所有聯結零件，聯結板及牛腿均應上滿螺栓，彈簧墊圈不得漏裝。同時安裝好方向拉桿。

使用過程中，應隨時檢查，抄平，用千斤頂調整水平，上緊松動的螺栓。

D型便梁架設完后，必須經鐵路設備管理部門多方檢查確認后方可投入使用。

4.2.3 既有涵拆除及基坑開挖

作業前，要與電務、供電、信號等有關設備管理單位聯系進行現場確認，并簽訂《既有線設備現場確認表》，正式施工前應再次挖探槽進行確認，確保其設施完好。

首先將既有涵的混凝土和砌體拆除，采用人工、風鎬配合。

基坑開挖經測量放線后即可進行，土方直接采用人工風鎬、鐵鍬等進行開挖，開挖時要及時用漿砌片石封閉四周，開挖一層封閉一層，每層高度不大于50cm；堅石采用鋸石機將整塊巖石分小塊開挖，棄方及時運至棄土場，基坑平面尺寸按結構物尺寸加大80cm。

基坑開挖至設計標高后及請監理及設計單位驗基，合格后馬上進行下步施工。

4.2.4 基礎及涵身混凝土施工

（1）基礎混凝土施工

將基坑表面的松碴清理并用水沖洗干凈，立基礎模板，模板采用竹膠板，外背10×10cm的木方作為內帶，內帶間距40cm。外帶采用Φ48的鋼管，間距70cm布置，用Φ16拉桿進行加固拉緊。

混凝土采用現場攪拌，攪拌時嚴格按照配合比配料，攪拌時間不小于90s，運輸采用手推斗車人工運輸。

混凝土采用分層澆注、分層振搗，每層澆注厚度不大于30cm，防止欠振、漏振和過振?；A與墻身連接處的混凝土表面預埋接茬片石，接茬片石埋入上下層混凝土各一半。以保證基礎和墻身混凝土的連接質量。

混凝土初凝后定期灑水養護，保持混凝土表面濕潤，養護時間不小于7d。待混凝土強度達到設計強度的25%后方可拆模。

（2）墻身及端翼墻混凝土施工

涵身施工前應將基礎與墻身接觸的混凝土表面鑿毛，鑿毛要將混凝土表面的浮漿鑿除干凈，露出新鮮的石子，并將鑿除的松碴清理并清洗干凈。

墻身模板采用竹膠板，方木作為內帶，內帶間距20cm，外帶采用Φ48的雙排鋼管，間距60cm，拉桿通過蝴蝶扣與外帶連接牢固，拉桿采用Φ16的圓鋼制作而成，拉桿間距為60cm×60cm，全部采用雙螺帽擰緊。墻身一次澆注完畢。模板內側應清理干凈并均勻涂刷脫模劑。以保證拆模和混凝土表面光潔度。

墻身模板四周搭設雙排鋼管腳手架，腳手架鋼管間距為1m×1m×1m，腳手板與鋼管架連接牢固，以便施工。

混凝土施工同基礎混凝土。

（3）蓋板施工

蓋板采用滿堂支架現澆法施工，支架采用Φ48鋼管，立桿間距60cm，橫桿間距100cm。支架頂上滿鋪竹膠板作為底模。底模與支架之間通過方木將蓋板的力傳遞給支架，方木間距20×20cm。

蓋板鋼筋采用現場加工，支架頂上綁扎就位。

混凝土澆注完畢后強度達到設計強度的75%方可拆模。

4.2.5 沉降縫及防水層施工

沉降縫寬3cm，中間填塞黏土，外側用瀝青浸制麻筋填塞10cm深，再涂刷兩層石棉瀝青一層麻布寬50cm，內側填塞15cm深的M10砂漿，砂漿與內側墻身平齊。

防水層采用甲種防水層。

4.2.6 涵背漿砌回填

涵身施工完畢之后，涵背兩側及時采用M7.5砂漿砌片石回填。兩側對稱填筑，當涵頂填土厚度超過1m，或路面道碴填至軌底標高時，方可允許施工車輛在涵頂通過。

4.2.7 線路開通及附屬工程施工

混凝土強度達到要求后， 立即拆除D型梁，拆除D型梁時，請點封鎖3小時。拆除完成后及時用級配砂礫石填筑剩余路基直至設計路肩高度，填筑軌底道碴并用小型搗固設備搗固，要保證路基道碴飽滿，振搗密實，整修線路達到維修驗收標準并經設備管理單位現場檢查確認后可放行列車恢復正常。

首列15km/h，2小時內25km/h，之后45km/h，24小時后恢復正常。拆除D16便梁加固后應對線路加強沉落整修，以保證列車逐步提速。期間做好校驗記錄，在恢復正常72小時內移交設備管理單位。

5 安全措施

5.1 安全人員配備

安全防護及駐站聯絡成立專門小組，由組長1人，防護員4人，駐站聯絡員兩人，巡道工2人組成。主要負責要點施工期間的安全防護工作。駐站聯絡負責辦理要點登記和與現場防護員的聯絡。巡道工負責24小時線路檢查，每隔半小時或每通過一趟列車均應檢查線路幾何狀態，發現線路有變化時及時通知線路養護人員進行線路養護。

5.2 安全保證措施

建立健全安全生產管理體系，職工進場安全教育培訓、考核與工序過程中安全交底相結合，做到培訓合格后方可上崗。

嚴格執行既有線施工\"八不準\"、\"三到位\"的規定，并制定詳細的細化措施。

施工組織設計層層審批，安全協議及時簽訂，施工現場協調會召開，施工計劃審批完成，安全防護措施到位，應急預案制訂等各項措施做到萬無一失方可進行施工。

5.3 應急預案

施工中特別是施工前期，經常組織進行專門搶險培訓和搶險演練，做到分工明確、責任到人，組織有力，行動迅速，遇險不亂。并根據演練反饋情況及時修訂。

備齊專門搶險設備物資，專人看管，定期檢查，不得挪做他用。

施工中，設專人觀察路基邊坡、軌道等的穩定情況及地表變化情況（如下沉、開裂、漲軌等），出現事故征兆時，及時向施工負責人匯報，同時通過車站聯絡員向車站報告情況，立即采取必要措施，避免造成行車事故。

發生險情和事故后，現場報警人立即向應急指揮中心通報，指揮中心值班人立即向應急領導組組長報告，同時現場設置警戒線、慢行或停車信號。

6 結束語

在下穿既有線1-5.0m行車涵架空施工過程中，必須確保營業線路設備與行車安全，施工的關鍵是既有線路的加固與安全保障措施。該工程的順利進行對既有線箱涵架空施工具有較好的指導意義。