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摘要：重点介绍了在确保营业线行车安全的前提下框架涵顶进
的施工工艺和技术要点。
关键词：营业线 框架涵 顶进 施工工艺
1 概述
随着我国经济建设高速发展，铁路工程建设大规模展开，在重点建设客运专线等新线工程的同时，既有运营线路的改扩建升级施工也是我国铁路规划的重要组成部分。相比新线建设，营业线施工更增加了难度，如何在确保营业线行车安全的前提下完成路基、结构物的施工在我国还没有形成统一的规范来指导施工。
营业线中框架涵顶进工艺的运用能很好地保证营业线的行车安全。顶进施工必须在列车慢行点内完工，工期紧、任务重，工艺繁杂，施工组织严密。本文结合武康二线II标合同段顶进涵施工，介绍了框架涵顶进的施工工艺和技术要点，来实现安全、质量双优，以与大家共勉。
2 工程概述
武康二线襄胡段二标一工区段起讫里程汉丹线K354+800～襄渝线Dyk4+153.52，共19.63km，包括2个站场改建；其中并行段路基近13km。填方87万方，挖方17万方；结构物共84座，其中并线中桥2座，顶进涵6座。
DK361+524.801-6.0m钢筋混凝土框架顶进涵，该顶进涵位于绕行起点，与既有线处于并行状态，距离较近，该1-6.0m顶进涵全长为25m，为一交通涵，平均设计覆土厚度1.20m。下穿既有线，对既有线行车有干挠，采用顶进施工。
3 施工方法及工艺流程
3.1 线路架空加固施工
3.1.1 测量放样
施工前，根据设计图里程和设计交付的控制导线网测量放样，确定出该结构物位置，开挖范围，开挖深度，并按照施工需求设置保护桩。
3.1.2 挖孔桩施工
本工程采用16m工字钢梁作为施工便梁架空线路，支座采用1.2X1.2m挖孔桩，架空施工期间要求列车慢行45Km/h。
挖孔桩采用人工开挖，采用人工提升土方，运送至施工范围外的弃土场。
挖孔桩开挖到位时，及时进行灌注桩身混凝土。
3.1.3 架空施工
本工程采用4根挖孔桩支撑一孔16m工字钢梁进行线路架空，16m工字钢梁通过轨道车运输至施工地点。
16m工字钢梁的安装顺序为：
①堆码枕木跺调整纵梁标高，轨道车运输工字钢到场后直接吊装到枕木顶放置牢固。其中一片纵梁高出轨底标高0.2m，以方便安装横梁。
②安装横梁位置应与枕木一致，要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，抽一根枕木，换一根横梁，其中有一根钢轨下需要垫大块绝缘橡胶板，防止轨道电路短路，影响信号和行车。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由于此处为长钢轨地段，为增加长钢轨的横向稳定，要在横梁上安装挡碴板，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逐段扒除道碴安装斜杆和所有联结系统，组装过程中，联结板上孔均上满螺栓，弹簧垫圈不得漏装。
3.2 施工降水
根据土质及地下水位的勘测报告，当地地下水位较高，土质渗透系数大，本工程基坑降水采用排水沟及汇水井方式，然后用水泵抽水将坑内积水排出。基坑开挖前按设计图纸在基坑施工范围内选取井位，测试水量及影响半径，在取得实测结果后进行布井。
3.3 工作坑开挖施工方案
3.3.1 工作坑开挖
①根据设计图纸及工程量清单，工作坑用挖掘机进行开挖。工作坑的清底及刷坡工作需人工配合完成。
②当挖掘机开挖至设计基地標高上300mm时，停止机械开挖，采用人工开挖，以免破坏基底应力。开挖后核对地质情况，并进行轻型动力触探试验，要求地基承载力不小于120Kpa，如不足应进行换填等处理。
③因顶程较长，为防止顶进扎头基坑底面须做成尾底头高的仰坡。
④基坑换填100mm厚碎石垫层，中心间隔3.0m设抗移横梁一道。
3.3.2 工作坑底板
①底板表面平整，为防止顶进期间产生扎头，将底板作成头高尾低坡度为1%的仰坡并且适当接长。
②工作坑底板采用C20砼底板，为增加滑板下面的抗滑能力，在灌注滑板混凝土前，在基底挖槽灌注C20混凝土锚梁。
③底板上设置导向墩，以保证箱体空顶的方向正确；底板内预埋压梁环，预防顶进过程中蹦铁事故发生。
④底板分两层，底板浇筑完后用1：3水泥砂浆压实抹光，然后在底板上做润滑隔离层，润滑隔离层由润滑剂及塑料薄膜加油毡制作而成。润滑剂常用石蜡掺机油（一般机油用量为25%），厚度为3mm左右。铺设方法是：将石蜡加热至150℃左右，再掺入机油搅拌均匀后，用扁嘴喷壶浇在滑板上预先放置的两道10铅丝（每米1道）之间，随即用木刮板刮平，铅丝抽去后的槽痕可用喷灯烤合。浇洒的石蜡面上，还需要洒滑石粉一道，约厚1mm，然后再铺塑料薄膜一层。为使塑料薄膜层成一整体，可用塑料胶粘带（宽5cm）粘接接缝处，可避免搭接时常出现的错动现象。
3.4 后背及后背墙施工方案
①后背的设置，根据设计图纸及地质勘测报告计算后背土层的被动土压力。在工作坑开挖前根据设计要求设置挡土板，后背采用回填土，并用压路机压实，其上再用草袋压实以增加后背被动土压力。
②后背墙采用C20混凝土宽1.5m，高3.5m，（底板以下1.5m）。混凝土后背墙前设置钢板及横梁，以分散应力。（附工作坑、后背、挖孔桩、工作底板布置图）
3.5 顶进设备的布置
①根据本工程实际情况，配备200t顶镐三台，其中备用顶镐一台，液压系统包括高压油泵、油箱及其辅助装置，油泵应与千斤顶配套。 ②传力设备：顶铁、顶柱：设置10cm、20cm、30cm、60cm、1m、2m、4m顶程的顶铁（柱）。安放时顶铁（柱）的方向应与顶力轴线一致，支承面密贴。顶进时如发现有变形（如拱起、弯曲等），要立即停止顶进，进行调整。要做到平、顺、直，并与横铁或横梁垂直。
横梁：每个后三角各设顶铁4排，顶镐前设一根钢横梁作拖梁，每隔4m设一道横梁；后背墙前设20mm厚钢板，以均匀分散应力。顶进过程中顶铁设钢轨压梁，以防顶进时顶铁蹦起。（附顶镐布置图）
3.6 顶进挖运土方
顶进挖土利用人工配合小型挖掘机械两班倒挖土，利用小型装载机装土倒入翻斗小汽车外运。
3.7 开镐顶进
3.7.1 开镐顶进以前，须清除箱体前端底板处的土，在整个顶进过程中不必考虑底板前侧土压力的横向分量产生的偏转力矩。
3.7.2 随着箱体入土深度增加，侧墙土压力也逐渐增大，由此产生偏转力矩增大，因此顶进时两侧需不均匀开镐，以左右两侧顶力之差产生的力矩来平衡偏转力矩。
3.7.3 在加固线路的纵梁与箱体间加设滑梁小车，防止线路横向位移。
4 施工控制要点
4.1 顶进中方向与水平控制措施
4.1.1 方向控制措施
从启动顶进到箱涵入土前的空顶阶段，主要利用导向轨（放置在导向墩和箱涵间的钢轨）控制方向。箱体入土后，方向控制利用左右不均匀开镐，通过调整左右开镐数量和刃角不对称吃土的办法来加以控制。
4.1.2 水平控制
框构涵体扎头是框构涵顶进过程中，常见而又不易处理的难题。它直接影响工程质量和施工进度。为防止箱体扎头采取如下几点措施：
①在底板施工时，底板顶面预留1%的仰坡，以升制降。
②箱体出现扎头趋势时，顶进时让底板前端、侧刃角上部或全部吃土，使土阻力作用点上移，产生一个抬头力矩。
③备足碎石、砂子、水泥等物资，遇到土质较软时，用碎石、砂与水泥拌和填入，提高地基承载力，必要时浇筑速凝混凝土，解决扎头或不均匀沉降问题。
4.2 顶进测量控制
①在箱体前后中轴线上、边墙两端设观测标志，用经纬仪、水平仪观测顶进过程中涵体位置及水平偏差。
②要求每顶一镐观测一次，进行方向和标高测量，发现问题及时处理，以免造成较大的偏差。
5 安全质量保证措施
5.1 框构涵顶进安全保证措施
①施工人员进入施工场地必须佩戴安全帽，过铁路要“一站二看三通过”。
②顶进前对顶进设备全面检查并进行试顶，顶进设备必须专人管理。在顶进过程中，严格掌握挖土量不能超过50cm，掌握切土尺寸，侧刃脚必须吃土。挖土刷坡时，坡度小于60°。横梁露天空间不得超过0.5m，且不得掏洞取土，以保证路基安全和作业人员的人身安全。
③顶进施工中做到四不挖土：一是列车通过时不挖土；二是交接班时不挖土；三是机械设备发生故障时不挖土；四是较长时间不顶进作业时不挖土。
④所有顶进设备及机电设备，不准超负荷或带病运转，必须安装漏电保护器。
5.2 保障既有线行车安全的措施
①施工人员与车站值班人员加强联系，掌握列车运行情况，最大限度地利用行车空隙，对线路随时进行检查养护，并准备足够数量的道碴、方木、草袋、组织好人力和工具，一旦发生不良情况，立即进行抢修加固，必要时将箱涵刃脚处用木板封闭，严禁冒险放行列车。
②建立各项安全制度，设专职人员巡回检查施工范围内的线路和安全防护，各工种间加强协作，互相配合，统一指挥。做好交接班记录，避免接班人员情况不明，盲目顶进。
③为确保安全，严格执行在列车通过的时候不得作业。
6 质量检测
6.1 检测标准
6.2 经检测本框架涵顶进水平度、垂直度优良，有力保证了营业线的行车安全。
7 结语
总之，在既有营业线路繁忙、客运量非常大的条件下组织施工，在克服工期紧张、行车等外界干扰严重的情况下圆满地完成了该项任务，在保证工程质量、工期的同时，没有出现安全事故，为以后同类型的施工积累了经验。对完善单位综合施工体系奠定了基础。
参考文献：
[1]《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）.
[2]《铁路结构混凝土强度检测规程》（TB10426-2004）.
[3]《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）.
[4]《新建时速200公里客货共线铁路工程质量验收暂行标准》铁建设（2004）8号.
[5]《武康项目建设管理实施细则》武康指（2005）09号.
作者简介：孟令洁（1982-），男，助理工程师，研究方向：营业线桥涵施工安全質量控制。
的施工工艺和技术要点。
关键词：营业线 框架涵 顶进 施工工艺
1 概述
随着我国经济建设高速发展，铁路工程建设大规模展开，在重点建设客运专线等新线工程的同时，既有运营线路的改扩建升级施工也是我国铁路规划的重要组成部分。相比新线建设，营业线施工更增加了难度，如何在确保营业线行车安全的前提下完成路基、结构物的施工在我国还没有形成统一的规范来指导施工。
营业线中框架涵顶进工艺的运用能很好地保证营业线的行车安全。顶进施工必须在列车慢行点内完工，工期紧、任务重，工艺繁杂，施工组织严密。本文结合武康二线II标合同段顶进涵施工，介绍了框架涵顶进的施工工艺和技术要点，来实现安全、质量双优，以与大家共勉。
2 工程概述
武康二线襄胡段二标一工区段起讫里程汉丹线K354+800～襄渝线Dyk4+153.52，共19.63km，包括2个站场改建；其中并行段路基近13km。填方87万方，挖方17万方；结构物共84座，其中并线中桥2座，顶进涵6座。
DK361+524.801-6.0m钢筋混凝土框架顶进涵，该顶进涵位于绕行起点，与既有线处于并行状态，距离较近，该1-6.0m顶进涵全长为25m，为一交通涵，平均设计覆土厚度1.20m。下穿既有线，对既有线行车有干挠，采用顶进施工。
3 施工方法及工艺流程
3.1 线路架空加固施工
3.1.1 测量放样
施工前，根据设计图里程和设计交付的控制导线网测量放样，确定出该结构物位置，开挖范围，开挖深度，并按照施工需求设置保护桩。
3.1.2 挖孔桩施工
本工程采用16m工字钢梁作为施工便梁架空线路，支座采用1.2X1.2m挖孔桩，架空施工期间要求列车慢行45Km/h。
挖孔桩采用人工开挖，采用人工提升土方，运送至施工范围外的弃土场。
挖孔桩开挖到位时，及时进行灌注桩身混凝土。
3.1.3 架空施工
本工程采用4根挖孔桩支撑一孔16m工字钢梁进行线路架空，16m工字钢梁通过轨道车运输至施工地点。
16m工字钢梁的安装顺序为：
①堆码枕木跺调整纵梁标高，轨道车运输工字钢到场后直接吊装到枕木顶放置牢固。其中一片纵梁高出轨底标高0.2m，以方便安装横梁。
②安装横梁位置应与枕木一致，要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，抽一根枕木，换一根横梁，其中有一根钢轨下需要垫大块绝缘橡胶板，防止轨道电路短路，影响信号和行车。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由于此处为长钢轨地段，为增加长钢轨的横向稳定，要在横梁上安装挡碴板，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逐段扒除道碴安装斜杆和所有联结系统，组装过程中，联结板上孔均上满螺栓，弹簧垫圈不得漏装。
3.2 施工降水
根据土质及地下水位的勘测报告，当地地下水位较高，土质渗透系数大，本工程基坑降水采用排水沟及汇水井方式，然后用水泵抽水将坑内积水排出。基坑开挖前按设计图纸在基坑施工范围内选取井位，测试水量及影响半径，在取得实测结果后进行布井。
3.3 工作坑开挖施工方案
3.3.1 工作坑开挖
①根据设计图纸及工程量清单，工作坑用挖掘机进行开挖。工作坑的清底及刷坡工作需人工配合完成。
②当挖掘机开挖至设计基地標高上300mm时，停止机械开挖，采用人工开挖，以免破坏基底应力。开挖后核对地质情况，并进行轻型动力触探试验，要求地基承载力不小于120Kpa，如不足应进行换填等处理。
③因顶程较长，为防止顶进扎头基坑底面须做成尾底头高的仰坡。
④基坑换填100mm厚碎石垫层，中心间隔3.0m设抗移横梁一道。
3.3.2 工作坑底板
①底板表面平整，为防止顶进期间产生扎头，将底板作成头高尾低坡度为1%的仰坡并且适当接长。
②工作坑底板采用C20砼底板，为增加滑板下面的抗滑能力，在灌注滑板混凝土前，在基底挖槽灌注C20混凝土锚梁。
③底板上设置导向墩，以保证箱体空顶的方向正确；底板内预埋压梁环，预防顶进过程中蹦铁事故发生。
④底板分两层，底板浇筑完后用1：3水泥砂浆压实抹光，然后在底板上做润滑隔离层，润滑隔离层由润滑剂及塑料薄膜加油毡制作而成。润滑剂常用石蜡掺机油（一般机油用量为25%），厚度为3mm左右。铺设方法是：将石蜡加热至150℃左右，再掺入机油搅拌均匀后，用扁嘴喷壶浇在滑板上预先放置的两道10铅丝（每米1道）之间，随即用木刮板刮平，铅丝抽去后的槽痕可用喷灯烤合。浇洒的石蜡面上，还需要洒滑石粉一道，约厚1mm，然后再铺塑料薄膜一层。为使塑料薄膜层成一整体，可用塑料胶粘带（宽5cm）粘接接缝处，可避免搭接时常出现的错动现象。
3.4 后背及后背墙施工方案
①后背的设置，根据设计图纸及地质勘测报告计算后背土层的被动土压力。在工作坑开挖前根据设计要求设置挡土板，后背采用回填土，并用压路机压实，其上再用草袋压实以增加后背被动土压力。
②后背墙采用C20混凝土宽1.5m，高3.5m，（底板以下1.5m）。混凝土后背墙前设置钢板及横梁，以分散应力。（附工作坑、后背、挖孔桩、工作底板布置图）
3.5 顶进设备的布置
①根据本工程实际情况，配备200t顶镐三台，其中备用顶镐一台，液压系统包括高压油泵、油箱及其辅助装置，油泵应与千斤顶配套。 ②传力设备：顶铁、顶柱：设置10cm、20cm、30cm、60cm、1m、2m、4m顶程的顶铁（柱）。安放时顶铁（柱）的方向应与顶力轴线一致，支承面密贴。顶进时如发现有变形（如拱起、弯曲等），要立即停止顶进，进行调整。要做到平、顺、直，并与横铁或横梁垂直。
横梁：每个后三角各设顶铁4排，顶镐前设一根钢横梁作拖梁，每隔4m设一道横梁；后背墙前设20mm厚钢板，以均匀分散应力。顶进过程中顶铁设钢轨压梁，以防顶进时顶铁蹦起。（附顶镐布置图）
3.6 顶进挖运土方
顶进挖土利用人工配合小型挖掘机械两班倒挖土，利用小型装载机装土倒入翻斗小汽车外运。
3.7 开镐顶进
3.7.1 开镐顶进以前，须清除箱体前端底板处的土，在整个顶进过程中不必考虑底板前侧土压力的横向分量产生的偏转力矩。
3.7.2 随着箱体入土深度增加，侧墙土压力也逐渐增大，由此产生偏转力矩增大，因此顶进时两侧需不均匀开镐，以左右两侧顶力之差产生的力矩来平衡偏转力矩。
3.7.3 在加固线路的纵梁与箱体间加设滑梁小车，防止线路横向位移。
4 施工控制要点
4.1 顶进中方向与水平控制措施
4.1.1 方向控制措施
从启动顶进到箱涵入土前的空顶阶段，主要利用导向轨（放置在导向墩和箱涵间的钢轨）控制方向。箱体入土后，方向控制利用左右不均匀开镐，通过调整左右开镐数量和刃角不对称吃土的办法来加以控制。
4.1.2 水平控制
框构涵体扎头是框构涵顶进过程中，常见而又不易处理的难题。它直接影响工程质量和施工进度。为防止箱体扎头采取如下几点措施：
①在底板施工时，底板顶面预留1%的仰坡，以升制降。
②箱体出现扎头趋势时，顶进时让底板前端、侧刃角上部或全部吃土，使土阻力作用点上移，产生一个抬头力矩。
③备足碎石、砂子、水泥等物资，遇到土质较软时，用碎石、砂与水泥拌和填入，提高地基承载力，必要时浇筑速凝混凝土，解决扎头或不均匀沉降问题。
4.2 顶进测量控制
①在箱体前后中轴线上、边墙两端设观测标志，用经纬仪、水平仪观测顶进过程中涵体位置及水平偏差。
②要求每顶一镐观测一次，进行方向和标高测量，发现问题及时处理，以免造成较大的偏差。
5 安全质量保证措施
5.1 框构涵顶进安全保证措施
①施工人员进入施工场地必须佩戴安全帽，过铁路要“一站二看三通过”。
②顶进前对顶进设备全面检查并进行试顶，顶进设备必须专人管理。在顶进过程中，严格掌握挖土量不能超过50cm，掌握切土尺寸，侧刃脚必须吃土。挖土刷坡时，坡度小于60°。横梁露天空间不得超过0.5m，且不得掏洞取土，以保证路基安全和作业人员的人身安全。
③顶进施工中做到四不挖土：一是列车通过时不挖土；二是交接班时不挖土；三是机械设备发生故障时不挖土；四是较长时间不顶进作业时不挖土。
④所有顶进设备及机电设备，不准超负荷或带病运转，必须安装漏电保护器。
5.2 保障既有线行车安全的措施
①施工人员与车站值班人员加强联系，掌握列车运行情况，最大限度地利用行车空隙，对线路随时进行检查养护，并准备足够数量的道碴、方木、草袋、组织好人力和工具，一旦发生不良情况，立即进行抢修加固，必要时将箱涵刃脚处用木板封闭，严禁冒险放行列车。
②建立各项安全制度，设专职人员巡回检查施工范围内的线路和安全防护，各工种间加强协作，互相配合，统一指挥。做好交接班记录，避免接班人员情况不明，盲目顶进。
③为确保安全，严格执行在列车通过的时候不得作业。
6 质量检测
6.1 检测标准
6.2 经检测本框架涵顶进水平度、垂直度优良，有力保证了营业线的行车安全。
7 结语
总之，在既有营业线路繁忙、客运量非常大的条件下组织施工，在克服工期紧张、行车等外界干扰严重的情况下圆满地完成了该项任务，在保证工程质量、工期的同时，没有出现安全事故，为以后同类型的施工积累了经验。对完善单位综合施工体系奠定了基础。
参考文献：
[1]《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）.
[2]《铁路结构混凝土强度检测规程》（TB10426-2004）.
[3]《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）.
[4]《新建时速200公里客货共线铁路工程质量验收暂行标准》铁建设（2004）8号.
[5]《武康项目建设管理实施细则》武康指（2005）09号.
作者简介：孟令洁（1982-），男，助理工程师，研究方向：营业线桥涵施工安全質量控制。