淺談既有線現澆框架涵施工方案

胡云發

摘 要：鐵路既有線施工框架涵是在列車慢行的條件下進行施工組織的。以東海島鐵路K11+591.56框架涵施工方案為例，簡要介紹了框架涵施工準備、施工組織、施工流程、施工防護、行車組織和應急預案等內容，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：既有線；框架涵；D梁；施工方案

中圖分類號：U215 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.006

1 編制依據

編制既有線現澆框架涵施工方案的依據是：新建湛江東海島鐵路工程設計文件及技術規范，《鐵路營業線施工安全管理辦法》（鐵辦〔2012〕280號），《普速鐵路工務安全規則》（鐵運〔2014〕272號），施工現場調查獲得的有關資料、數據和現場實際情況。

2 工程概況

K11+591.56（1-4.0×2.5m）涵洞位于湛海線上（K11+591.56），該涵為石油管道下穿湛海線而設，涵洞與鐵路交角為90°，涵洞全長27 m。為了確保既有線的行車安全，封鎖線路用D24 m型便梁架空既有線防護，再現澆涵身。施工會影響湛海線K11+500～K11+650，申請慢行，鐵路車輛運行速度為45 km/h。

3 施工方法和施工工藝

3.1 扣軌加固線路

采用2組6.25 m P43鋼軌按3-5-3扣軌加固線路，具體步驟為：①清理枕木槽。用鐵鍬和釵子清理軌束梁范圍內枕木槽內的碴石，清理深度距軌底20 cm，穿枕木側碴肩清理到同一深度，方枕多余砼枕抽出。②穿入木枕。按照預先標示的位置穿入木枕，穿入木枕時，按照軌束梁位置擺放好U形螺栓，在穿入木枕的同時安裝好U形螺栓。清理完一個枕木槽就穿入一根木枕。③擺放鋼軌。待枕木全部穿到砼枕槽內后，人工安裝6.25 m的P43鋼軌。④連接U形螺栓和扣板。軌束梁就位后，連接U形螺栓和扣板。U形螺栓采用φ20圓鋼制作，螺母為30 mm。⑤線路搗固。采用搗固機搗固枕木槽。⑥施工結束后，清理限界內的工具和材料，取消封鎖，開通線路。

3.2 D便梁支墩檢算

D梁采用挖孔樁支墩，挖孔樁直徑為1.50 m，高度為7.00 m，埋深為6.12 m。

3.2.1 荷載統計

列車活載：Pmax=1.2PA=1.2×1 490=1 788 kN。

便梁自重：G便梁=g1×9.8/1 000=50 456.18×9.8/1 000=494.47 kN。

鋼軌質量：G鋼軌=2×g2×L×9.8/1 000=2×60.643×24.12×9.8/1 000=28.67 kN。

軌枕質量：G軌枕=40×g3×9.8/1 000=40×273×9.8/1 000=107.02 kN。

單個支墩自重：G樁=3.14×0.75×0.75×7×23=284.37 kN。

單個支墩底受到的最大豎向外力：P總=Pmax/2+（G便梁+

G鋼軌+G軌枕）/4+G樁=1 336 kN。

3.2.2 挖孔樁單樁承載力計算

挖孔樁單樁承載力：[P]=1/2U∑fili+m0A[σ]=1 614 kN。

3.2.3 樁身承載力驗算

P總=1 336 kN<[P]=1 614 kN，所以樁身承載力滿足要求。

3.3 D便梁支墩施工

3.3.1 準備工作

施工前精確測量，放出挖孔樁中心十字線，做好護樁。根據孔口四周地形，做好護壁和地面防水。

3.3.2 樁孔挖孔

樁孔挖孔時要注意以下幾點：①挖孔樁由人工自上而下逐層施工，每開挖1.0 m進行護壁混凝土的澆筑，然后再進行下步。如此循環，直至開挖至設計深度。②在挖孔過程中，要經常檢查平面位置、截面尺寸、孔深。③出碴采用手搖式轆轤配膠桶吊運出碴，棄土人工挑運到指定的位置集中處理。④隨著開挖的加深，將空氣壓縮機作為風源，壓入式通風。⑤施工時，采用36 V低壓照明線，安裝60～100 W的防水帶罩燈炮。

3.4 D便梁架設

D便梁吊裝采用汽車吊進行縱梁架設，即先在鋼軌上標注橫梁位置，調整軌枕位置，將橫梁穿入鋼軌下，用汽車吊吊裝縱梁就位。然后將橫梁與縱梁連接起來，再用專用扣配件將鋼軌與橫梁連接，最后連接橫縱聯斜桿。

3.4.1 準備工作

架設D便梁前，準備工作有以下3點：①檢查D型便梁配件的數量、規格是否滿足要求；②檢查支撐樁上預埋件的幾何尺寸、標高，縱梁在支墩上的擺放位置，并標注清楚；③用油漆將在既有線路鋼軌的外側安裝橫梁的位置標示出來。

3.4.2 便梁的架設

橫梁就位：利用3個天窗點拆除軌束梁，調整線路軌枕穿入鋼橫梁。

縱梁就位：利用2個天窗點吊車將縱梁吊裝就位，先連接支座處的4根橫梁和中部的4根橫梁，再連接其他的縱橫梁、安裝斜桿和所有聯結系統。

3.5 檢查維護

從框架涵施工至便梁拆除為止，全天24 h安排專人檢查線路，維修、養護D梁，確保線路的運營安全。

3.6 D便梁拆除

框架涵施工和基坑回填完成后，拆除D便梁，先解除縱橫梁連接件，拆除D便梁縱梁，然后抽出橫梁，穿入混凝土枕，用手持搗固機搗固道碴，恢復線路。

3.7 主體工程

3.7.1 框架涵身施工工藝

涵節現澆施工工藝：墊層施工→綁扎框架底板鋼筋→側墻鋼筋→安裝模板→澆筑底板混凝土→養護→安裝邊墻內模→支立頂板支承排架→鋪設頂板底模→修整側墻鋼筋、綁扎頂板鋼筋→安裝墻身外模→澆筑側墻和頂板混凝土→養護拆模。

3.7.2 框架涵身施工方法

鋼筋加工和綁扎時要注意以下2點：①鋼筋試驗合格后，在鋼筋加工場地加工，現場綁扎成形；②骨架焊接采用閃光對焊，嚴格按照規范施工。

模板采用木模，模板的安裝順序是：先立底板外模和梗肋模板，進行混凝土澆筑，混凝土達到一定強度后再支立邊墻模板和頂板模板。模板的安裝原則是，先立兩邊墻內模至上倒角，然后立外邊墻模板，最后搭支撐架鋪頂部模板。對于支撐體系，模板支架采用碗扣式腳手架作為支撐，縱橫向間距均為0.9 m，在調節桿頂托上方鋪設縱、橫向方木后再鋪設頂板底模。

3.7.3 混凝土施工

混凝土由拌和站集中攪拌，混凝土罐車運輸至施工現場，采用泵車泵送入模。混凝土施工時要注意以下幾點：①材料要求。所有材料試驗合格后方可投入使用。②配合比。根據現場粗、細骨料的含水量，由試驗室換算混凝土施工配合比。③拌制。嚴格按照施工配合比，電子計量。自開始攪拌起，至卸料時止，攪拌時間不少于2 min。④運輸。由混凝土運輸車運輸，在運輸過程中，要避免發生離析、漏漿、泌水和坍落度損失過多等情況。⑤澆筑。采用分層澆筑的方式，分層厚度為30 cm，在下層混凝土初凝前澆筑完成上層混凝土。⑥振搗。采用插入式振動棒，注意與側模保持50～100 mm的距離，插入下層砼50～100 mm。對于每一振動部位，必須振動到該部位砼停止下沉，不再冒出氣泡、表面呈現平坦、泛漿為止。⑦養生。待混凝土終凝后，用透水土工布覆蓋，24 h后進行灑水養護，養護時間不少于14 d。⑧拆模。混凝土強度達到2.5 Mpa以上時，可拆除側模；頂板混凝土達到設計強度的100%時，方可拆除頂板底模。

3.7.4 沉降縫及防水層

3.7.4.1 沉降縫施工

按照設計施工圖位置施作，做到兩端豎直、平整，上下貫通形成閉合環，沉降縫的填塞符合設計和規范要求。

3.7.4.2 防水層施工

砼基層表面處理完畢并驗收合格后，方可涂刷基層處理劑，鋪設防水卷材。

4 施工防護措施

施工前，要與設備管理單位簽訂施工安全協議，編制營業線施工計劃上報廣鐵（集團）審批，批準后方準施工。

4.1 挖孔樁施工防護措施

挖孔樁施工時，要注意以下幾點：①每根樁首節護壁必須高出地面至少20 cm，孔口2 m范圍內不得堆放棄土、其他料具設備。當孔深超過4 m時，需在距孔底2.5 m處設置一道鋼制半圓形防護板，并固定牢靠，以防列車震動導致落物傷人。②在孔口設置醒目的安全標志和防護圍欄，配備專用軟梯，以便出現意外情況時孔底作業人員能夠迅速撤回地面。③遇雨天需用塑料薄膜或彩條布封閉井口。④既有線來車時，孔底人員必須停止作業，車過之后檢孔，確認沒有問題后方可繼續施工。⑤作業人員必須戴好安全帽，出土的吊繩、吊斗再次使用前，應認真檢查，檢查合格后方可使用。⑥列車通過挖孔樁施工地段時，施工人員要仔細觀察線路水平、方向、坡度等變化，隨時采取加固措施，并做好記錄。在此過程中，要嚴格遵守每通過一趟車一檢查、兩小時一記錄的要求。

4.2 涵洞施工的防護措施

涵洞施工要注意以下幾點內容：①施工前組織施工交底，向架子隊交待清楚施工方案、安全措施和應急預案等有關事項。②駐站聯絡員和現場防護員必須經過營業線施工安全培訓，持證上崗。施工期間，駐站聯絡員和現場防護員要通過對講機聯系，及時掌握營業線列車運行和現場施工狀況，保證聯系暢通。③對于挖掘機等自行式施工機械，要為每臺機械設置一名現場防護員，固定式施工機械在可控范圍內設置一名現場防護員。④對于挖掘機等危險性比較大的自行式施工機械，在既有線來車到達前10 min停止施工準備，列車通過后方可恢復施工。

4.3 鐵路光電纜防護措施

施工前與通信、信號、電力等設備管理部門聯系，詳細調查工點地下埋設的電力、通信光纜等地下管線情況，查明準確位置并雙方會簽。現場用白灰標出既有地下管線的位置，在管線兩側設警示標示桿、牌，積極與設備管理單位取得聯系，改移，在地下管線改移完成后方可施工。

4.4 雨季施工安全防范措施

雨季施工時，要注意以下3點內容：①雨季施工主要以預防為主，做好雨季施工的信息反饋工作；②坑壁周圍和營業線邊坡、死角采取全覆蓋措施，減小雨水下滲，保證坑壁的穩定性；③引流基坑周圍的地表水，防止其倒入基坑內，同時，要在基坑內設置排水溝和排水井，集中抽水。

5 應急預案

5.1 成立應急預案專項小組

成立應急領導機構，當緊急事件發生時，該小組人員迅速投入到緊急救援當中。具體職責分配情況是：組長由項目經理擔任，副組長由總工、副經理、安全總監擔任，組員由技術主管和安全工程師擔任。

5.2 應急勞力、物力配備

為了確保各項安全生產管理和應付突發性事件的措施能夠真正落到實處，項目部針對施工特點，協調安排了搶險人員、物資、機械設備、經費等諸多方面的內容。各項醫療、急救、搶險、物資保障供應等設施比較完備，且對項目部周邊已有的可能緊急調用的資源進行了調查，并與有關單位協商，在處理突發性事件時，要充分、有效地利用項目部周邊可利用的資源。

5.3 應急預案實施流程

5.4 挖斷管線應急預案

挖斷管線時，要做到以下3點：①現場防護員立即報告事故發生地點、事故原因和現場目前情況、事故造成的損失等；②現場防護人員按照相關規定采取必要的防護措施，在原地監視；③設備管理單位現場確認制訂緊急方案后，立即組織人員、機具、材料，配合設備管理單位盡快完成搶修，最大程度地降低對營業線造成的干擾。

5.5 線路變形超限應急預案

在施工過程中，出現樁基塌孔、邊坡失穩、塌方造成的線路變形超限的情況時，要做到以下幾點：①防護人員立即向車站和相關設備管理單位報告，并快速進入受影響營業線路區域。②觀察現場情況，如果有造成既有路基塌陷或線路變形超限影響營業線行車安全的情況發生，應立即使用廠制短路銅線施行線路頂紅短路，同時，立即向車站和相關設備管理部門匯報現場情況，啟動應急預案，尋求援助。③如果已經有列車駛入該區間，應通知相應車站，攔停列車，向列車顯示停車信號，白天用紅色信號旗，夜晚用紅色燈光。④搶修前，需在現場顯著位置安放應急程序銘文牌，詳細寫明步驟和內容，并設好防護。線路搶修時，必須有設備管理部門的安全監督人員在場，組織人員、機具、設備配合站段搶修路線，以便及早通車。

〔編輯：白潔〕