谈施工技术结合工程实例全面铁路既有线顶进涵施工技术题目

论文导读：
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
2095-2104（2013）1-0020-02
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.施源于：毕业论文致谢信www.7ctime.com

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为论文导读：支墩桩的荷载Q=Q3/2=2010.4kN。（2）单桩允许承载力计算。桩径d=1.25m，桩长按14m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：=1/2U∑fili+m0A。式中：——桩的允许承载力，kN；U——桩身截面周长，m,U=

3.93m；fi——各土层的极限摩阻力，kPa；li——各土层的厚度，m；

便梁的计算跨径。当L=24.5 m时，（1+μ）=

1.434。

R1=R2=（1

6.5×92+220×5）×（1+μ）=3754.2kN。

式中，R

1、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 01

7.14 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。