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【摘要】铁路增建二线及既有线改造施工，存在着大量的既有线涵洞接长施工。采用安全、可靠的施工工艺是确保既有线正常、安全运营的前期，也是增建二线及既有线改造施工考虑的首要问题。采用水钻取芯混凝土顶进涵节接长施工既有线涵洞，是一种接长既有线涵洞即有效又安全可靠的既有线涵洞接长施工工艺。
【关键词】水钻取芯混凝土;顶进;接长;既有线涵洞;施工工艺
1既有线涵洞施工现状
1.1既有线涵洞无抬高节涵洞，采用12.5m吊扣轨梁加固既有线，钢轨桩、挡土板加固防护路基边坡。12.5m吊扣轨梁设置跨度L=12.5m，采用p43轨3/5根一组扣轨。扣轨采用“U”型螺栓、扣板、垫片螺帽将扣轨梁于木枕连为一体。扣轨梁施工存在以下问题：
1.1.1使用材料较多，且p43轨、木枕是铁路专用材料采购运输都比较困难。
1.1.2整套材料周转使用期比较长，平均使用率低，施工成本较高。
1.1.3集中使用勞动力多，且对人员专业操作水平要求较高。扣轨梁施工需要挖枕木底部全部道碴抽换木枕，施工完成后还需回填道碴。
1.1.4扣轨梁施工后，需派名专业2人员和20名养道工人昼夜巡查养道。养道人员必须确保线路始终处于良好运营状态，直至拆除扣轨梁线路恢复正常运营。
增建吐库二线既有线涵洞采用扣轨梁加固路基，接长施工涵洞。扣轨梁施工中共投入劳动力75人，技术及指挥人员8人。在3小时的“天窗”施工中，由于工人操作不熟练至使列车开通时间推迟。通过实践扣轨梁施工要在3小时内完成线路加固，并达到列车正常通行条件是比较困难的。
1.2既有线涵洞有抬高节，涵洞采用4根φ1.25m挖孔桩，架设24.0mD型钢便梁加固既有线，钢轨桩、挡土板加固防护路基边坡。D型钢便梁施工存在以下问题:
1.2.1挖孔桩施工难度大，施工周期长。挖孔桩紧靠既有线枕木头开挖，每开挖1m安装一节预制的沉井护壁支护。挖孔桩开挖每次最多开挖对角两处，开挖时必须有安全员及防护员监督，每次列车通过时井下作业人员必须撤离施工现场。施工时间局限性大，施工进度很慢，施工安全隐患大。
1.2.2D型梁设备需要提前租赁，且运输、吊装设备要求高，施工成本高。D型钢便梁施工必须“天窗”作业施工。
1.2.3整套材料周转使用期比较长，平均使用率低，施工成本较高。
1.2.4集中使用劳动力多，且对人员专业操作水平要求较高。D型梁施工需要按装大量各型号螺栓螺帽工作量大。
1.2.5D梁施工后，需派名专业测量人员每天测量D梁沉降和位移，并有养道工人昼夜巡查养道。养道人员必须确保线路始终处于良好运营状态，直至拆除D梁，线路恢复正常运营。
1.3钢轨桩加固线路路基：路基边坡防护采用钢轨桩和挡土板相结合，钢轨桩间距为50cm。钢轨桩施工采用人工开挖后定位，随后挖掘机料抖锤击打入路基边坡，至原地面以下1~1.5m。施工存在以下问题：
1.3.1钢轨桩质量较大，人工定位难度大。
1.3.2施工地点地处河谷地段，地质主要为粗圆砾土及丘陵红砂岩。钢轨桩打入地下1-1.5m施工困难。
1.3.3既有线路基人工填筑，且填料均为粗圆砾土，机械开挖易滑溜塌方，挡土板不易安装。
2水钻取芯顶进接长涵洞施工工艺
2.1施工工艺流程
2.2施工原理
利用水钻机取芯部分需要凿除的混凝土, 人工配合风镐凿除其余部分混凝土，达到接长涵节施工条件和施工净空。采用顶进法施工，将预制涵节顶进至设计位置达到涵洞接长的目的。
2.3主要优点和特点
2.3.1去除了扣轨梁或D型钢便梁施工加固既有线线路，取消了“天窗”施工作业。
2.3.2不需要购买和租赁大型物资和设备，节约了资金。
2.3.3施工采用了水钻机取芯混凝土，配合人工风镐凿除影响涵洞接长的圬工方，保留了部分既有涵洞墙身及端翼墙。路基边坡利用了既有线涵洞保留部分墙身及端翼墙的自稳性支撑了既有线路基边坡稳定。不需要进行钢轨桩和挡土板边坡防护，减少了既有线机械作业风险，保证了路基稳定。
2.3.4施工过程不需要大型机械开挖 ，减小了由于大型机械施工对既有线产生扰动及大方量的开挖。防止了由机械开挖而造成的路基坍塌，从而确保了既有线正常运行。
2.3.5减少了施工项目和工程量，减少了大量机械设备和机械台班。减少了施工人员并且加快了施工进度。从而减少了工程项目的施工成本。
2.3.6降低了施工难度，提高了施工工艺的可操作性。
3工程应用实例
3.1工程概况
吐库、库阿增建第二线施工管段内共计38座既有线涵洞接长施工，个别涵洞进出口双侧接长。既有线涵洞为盖板涵和圆管涵，孔径1.0m-6.0m，接长涵洞设计为箱形涵接长施工，接长涵孔径1.5m-6.0m。地质主要为第四系全新统洪积圆砾土及第三系上新统至第四系下更新统砾岩。既有线路基为人工填筑，填筑料为圆砾土，开挖易产生滑溜塌方。
3.2涵洞接长施工工艺
3.2.1用水钻机取芯既有线涵洞需凿除的第一节涵节基础部分混凝土。
3.2.2人工配合风镐凿除第一节涵节基础剩余部分混凝土，找平基础。
3.2.3浇筑基础找平层混凝土。在基础找平层浇筑前安放2-3根壁厚3.5mm的φ50钢管。钢管露出浇筑混凝土面1-1.5cm，钢管上部30cm间距部设8-10mm孔，梅花型布设。
3.2.4水钻机取芯影响第1节接长涵涵节部分混凝土。取芯深度按照涵节断面尺寸每侧加宽5cm，确保涵节顺利顶进。
3.2.5人工凿除第1节涵节接长剩余部分混凝土。检查凿除面及凿除净空，是否能够满足涵节顶进的尺寸要求。
3.2.6测量放样。在浇筑的第一节涵节基础混凝土上按照涵洞接长要求墨线弹出接长涵节的位置及中轴线。涵节边线在顶进涵节时便于检查涵节顶进情况和涵节顶进是否到位。
3.2.7吊装第1节涵节就位。
3.2.8使用挖掘机匀速顶进涵节人工配合作业，顶进至设计位置。
3.2.9水钻机取芯影响第2节涵节接长部分的混凝土。人工配合风镐凿除剩余部分混凝土。顶进第1节涵节至第2节涵节设计接长位置。吊装第2节涵节至第1节涵节位置。按照以上步骤完成剩余部分涵节接长施工。
3.2.10检查第一节接长涵涵节中线及各涵节拼装情况。
3.2.11采用细石混凝土填塞涵节接缝和接长涵于既有涵间空隙，人工振捣密实。
3.2.12利用在接长涵基础混凝土中预埋的φ50注浆钢管注浆。浆液填塞拼装涵节与基础之间的空隙。
3.2.13按照普通工序施作剩余接长涵涵节和其它工序。
4结语
水钻取芯混凝土顶进法施工接长既有线涵洞施工工艺，在吐库增建第二线既有线接长涵洞施工中进行了实践施工作业。施工中分别对两座采用12.5m吊扣轨和24mD型钢便梁加固线路的涵洞进行了施工接长。施工接长的两座既有涵洞进行了水钻取芯混凝土顶进法接长涵洞施工工艺实践施工。最终都以不足一半的计划工期完成了施工任务，并确保了既有线行车安全。此施工工艺在库阿增建第二线我施区段推广施工，取得了很好的施工效果，获得了各方认可和好评。通过工程实践充分显示了水钻取芯混凝土顶进接长既有线涵洞施工工艺的特点：
5.1水钻取芯混凝土顶进法接长既有线涵洞，无需对既有线进行专项加固施工，减少了施工工序。施工速度快，工效高。
5.2采用水钻取芯混凝土，配合人工风镐凿除混凝土，无需使用大型机械设备开挖施工，对既有路基不产生破坏和扰动。利用既有线涵洞本体混凝土支护路基边坡，路基处于原有稳定状态，减少了施工安全隐患，确保了既有线行车安全。
5.3根据工程实践，总结出一套既有线涵洞接长施工的有效方法。在正常施工的情况下保证了既有线的正常运营。
【关键词】水钻取芯混凝土;顶进;接长;既有线涵洞;施工工艺
1既有线涵洞施工现状
1.1既有线涵洞无抬高节涵洞，采用12.5m吊扣轨梁加固既有线，钢轨桩、挡土板加固防护路基边坡。12.5m吊扣轨梁设置跨度L=12.5m，采用p43轨3/5根一组扣轨。扣轨采用“U”型螺栓、扣板、垫片螺帽将扣轨梁于木枕连为一体。扣轨梁施工存在以下问题：
1.1.1使用材料较多，且p43轨、木枕是铁路专用材料采购运输都比较困难。
1.1.2整套材料周转使用期比较长，平均使用率低，施工成本较高。
1.1.3集中使用勞动力多，且对人员专业操作水平要求较高。扣轨梁施工需要挖枕木底部全部道碴抽换木枕，施工完成后还需回填道碴。
1.1.4扣轨梁施工后，需派名专业2人员和20名养道工人昼夜巡查养道。养道人员必须确保线路始终处于良好运营状态，直至拆除扣轨梁线路恢复正常运营。
增建吐库二线既有线涵洞采用扣轨梁加固路基，接长施工涵洞。扣轨梁施工中共投入劳动力75人，技术及指挥人员8人。在3小时的“天窗”施工中，由于工人操作不熟练至使列车开通时间推迟。通过实践扣轨梁施工要在3小时内完成线路加固，并达到列车正常通行条件是比较困难的。
1.2既有线涵洞有抬高节，涵洞采用4根φ1.25m挖孔桩，架设24.0mD型钢便梁加固既有线，钢轨桩、挡土板加固防护路基边坡。D型钢便梁施工存在以下问题:
1.2.1挖孔桩施工难度大，施工周期长。挖孔桩紧靠既有线枕木头开挖，每开挖1m安装一节预制的沉井护壁支护。挖孔桩开挖每次最多开挖对角两处，开挖时必须有安全员及防护员监督，每次列车通过时井下作业人员必须撤离施工现场。施工时间局限性大，施工进度很慢，施工安全隐患大。
1.2.2D型梁设备需要提前租赁，且运输、吊装设备要求高，施工成本高。D型钢便梁施工必须“天窗”作业施工。
1.2.3整套材料周转使用期比较长，平均使用率低，施工成本较高。
1.2.4集中使用劳动力多，且对人员专业操作水平要求较高。D型梁施工需要按装大量各型号螺栓螺帽工作量大。
1.2.5D梁施工后，需派名专业测量人员每天测量D梁沉降和位移，并有养道工人昼夜巡查养道。养道人员必须确保线路始终处于良好运营状态，直至拆除D梁，线路恢复正常运营。
1.3钢轨桩加固线路路基：路基边坡防护采用钢轨桩和挡土板相结合，钢轨桩间距为50cm。钢轨桩施工采用人工开挖后定位，随后挖掘机料抖锤击打入路基边坡，至原地面以下1~1.5m。施工存在以下问题：
1.3.1钢轨桩质量较大，人工定位难度大。
1.3.2施工地点地处河谷地段，地质主要为粗圆砾土及丘陵红砂岩。钢轨桩打入地下1-1.5m施工困难。
1.3.3既有线路基人工填筑，且填料均为粗圆砾土，机械开挖易滑溜塌方，挡土板不易安装。
2水钻取芯顶进接长涵洞施工工艺
2.1施工工艺流程
2.2施工原理
利用水钻机取芯部分需要凿除的混凝土, 人工配合风镐凿除其余部分混凝土，达到接长涵节施工条件和施工净空。采用顶进法施工，将预制涵节顶进至设计位置达到涵洞接长的目的。
2.3主要优点和特点
2.3.1去除了扣轨梁或D型钢便梁施工加固既有线线路，取消了“天窗”施工作业。
2.3.2不需要购买和租赁大型物资和设备，节约了资金。
2.3.3施工采用了水钻机取芯混凝土，配合人工风镐凿除影响涵洞接长的圬工方，保留了部分既有涵洞墙身及端翼墙。路基边坡利用了既有线涵洞保留部分墙身及端翼墙的自稳性支撑了既有线路基边坡稳定。不需要进行钢轨桩和挡土板边坡防护，减少了既有线机械作业风险，保证了路基稳定。
2.3.4施工过程不需要大型机械开挖 ，减小了由于大型机械施工对既有线产生扰动及大方量的开挖。防止了由机械开挖而造成的路基坍塌，从而确保了既有线正常运行。
2.3.5减少了施工项目和工程量，减少了大量机械设备和机械台班。减少了施工人员并且加快了施工进度。从而减少了工程项目的施工成本。
2.3.6降低了施工难度，提高了施工工艺的可操作性。
3工程应用实例
3.1工程概况
吐库、库阿增建第二线施工管段内共计38座既有线涵洞接长施工，个别涵洞进出口双侧接长。既有线涵洞为盖板涵和圆管涵，孔径1.0m-6.0m，接长涵洞设计为箱形涵接长施工，接长涵孔径1.5m-6.0m。地质主要为第四系全新统洪积圆砾土及第三系上新统至第四系下更新统砾岩。既有线路基为人工填筑，填筑料为圆砾土，开挖易产生滑溜塌方。
3.2涵洞接长施工工艺
3.2.1用水钻机取芯既有线涵洞需凿除的第一节涵节基础部分混凝土。
3.2.2人工配合风镐凿除第一节涵节基础剩余部分混凝土，找平基础。
3.2.3浇筑基础找平层混凝土。在基础找平层浇筑前安放2-3根壁厚3.5mm的φ50钢管。钢管露出浇筑混凝土面1-1.5cm，钢管上部30cm间距部设8-10mm孔，梅花型布设。
3.2.4水钻机取芯影响第1节接长涵涵节部分混凝土。取芯深度按照涵节断面尺寸每侧加宽5cm，确保涵节顺利顶进。
3.2.5人工凿除第1节涵节接长剩余部分混凝土。检查凿除面及凿除净空，是否能够满足涵节顶进的尺寸要求。
3.2.6测量放样。在浇筑的第一节涵节基础混凝土上按照涵洞接长要求墨线弹出接长涵节的位置及中轴线。涵节边线在顶进涵节时便于检查涵节顶进情况和涵节顶进是否到位。
3.2.7吊装第1节涵节就位。
3.2.8使用挖掘机匀速顶进涵节人工配合作业，顶进至设计位置。
3.2.9水钻机取芯影响第2节涵节接长部分的混凝土。人工配合风镐凿除剩余部分混凝土。顶进第1节涵节至第2节涵节设计接长位置。吊装第2节涵节至第1节涵节位置。按照以上步骤完成剩余部分涵节接长施工。
3.2.10检查第一节接长涵涵节中线及各涵节拼装情况。
3.2.11采用细石混凝土填塞涵节接缝和接长涵于既有涵间空隙，人工振捣密实。
3.2.12利用在接长涵基础混凝土中预埋的φ50注浆钢管注浆。浆液填塞拼装涵节与基础之间的空隙。
3.2.13按照普通工序施作剩余接长涵涵节和其它工序。
4结语
水钻取芯混凝土顶进法施工接长既有线涵洞施工工艺，在吐库增建第二线既有线接长涵洞施工中进行了实践施工作业。施工中分别对两座采用12.5m吊扣轨和24mD型钢便梁加固线路的涵洞进行了施工接长。施工接长的两座既有涵洞进行了水钻取芯混凝土顶进法接长涵洞施工工艺实践施工。最终都以不足一半的计划工期完成了施工任务，并确保了既有线行车安全。此施工工艺在库阿增建第二线我施区段推广施工，取得了很好的施工效果，获得了各方认可和好评。通过工程实践充分显示了水钻取芯混凝土顶进接长既有线涵洞施工工艺的特点：
5.1水钻取芯混凝土顶进法接长既有线涵洞，无需对既有线进行专项加固施工，减少了施工工序。施工速度快，工效高。
5.2采用水钻取芯混凝土，配合人工风镐凿除混凝土，无需使用大型机械设备开挖施工，对既有路基不产生破坏和扰动。利用既有线涵洞本体混凝土支护路基边坡，路基处于原有稳定状态，减少了施工安全隐患，确保了既有线行车安全。
5.3根据工程实践，总结出一套既有线涵洞接长施工的有效方法。在正常施工的情况下保证了既有线的正常运营。