浅谈既有线现浇框架涵施工方案

胡云发

摘 要：铁路既有线施工框架涵是在列车慢行的条件下进行施工组织的。以东海岛铁路K11+591.56框架涵施工方案为例，简要介绍了框架涵施工准备、施工组织、施工流程、施工防护、行车组织和应急预案等内容，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：既有线；框架涵；D梁；施工方案

中图分类号：U215 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.006

1 编制依据

编制既有线现浇框架涵施工方案的依据是：新建湛江东海岛铁路工程设计文件及技术规范，《铁路营业线施工安全管理办法》（铁办〔2012〕280号），《普速铁路工务安全规则》（铁运〔2014〕272号），施工现场调查获得的有关资料、数据和现场实际情况。

2 工程概况

K11+591.56（1-4.0×2.5m）涵洞位于湛海线上（K11+591.56），该涵为石油管道下穿湛海线而设，涵洞与铁路交角为90°，涵洞全长27 m。为了确保既有线的行车安全，封锁线路用D24 m型便梁架空既有线防护，再现浇涵身。施工会影响湛海线K11+500～K11+650，申请慢行，铁路车辆运行速度为45 km/h。

3 施工方法和施工工艺

3.1 扣轨加固线路

采用2组6.25 m P43钢轨按3-5-3扣轨加固线路，具体步骤为：①清理枕木槽。用铁锹和钗子清理轨束梁范围内枕木槽内的碴石，清理深度距轨底20 cm，穿枕木侧碴肩清理到同一深度，方枕多余砼枕抽出。②穿入木枕。按照预先标示的位置穿入木枕，穿入木枕时，按照轨束梁位置摆放好U形螺栓，在穿入木枕的同时安装好U形螺栓。清理完一个枕木槽就穿入一根木枕。③摆放钢轨。待枕木全部穿到砼枕槽内后，人工安装6.25 m的P43钢轨。④连接U形螺栓和扣板。轨束梁就位后，连接U形螺栓和扣板。U形螺栓采用φ20圆钢制作，螺母为30 mm。⑤线路捣固。采用捣固机捣固枕木槽。⑥施工结束后，清理限界内的工具和材料，取消封锁，开通线路。

3.2 D便梁支墩检算

D梁采用挖孔樁支墩，挖孔桩直径为1.50 m，高度为7.00 m，埋深为6.12 m。

3.2.1 荷载统计

列车活载：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。

钢轨质量：G钢轨=2×g2×L×9.8/1 000=2×60.643×24.12×9.8/1 000=28.67 kN。

轨枕质量：G轨枕=40×g3×9.8/1 000=40×273×9.8/1 000=107.02 kN。

单个支墩自重：G桩=3.14×0.75×0.75×7×23=284.37 kN。

单个支墩底受到的最大竖向外力：P总=Pmax/2+（G便梁+

G钢轨+G轨枕）/4+G桩=1 336 kN。

3.2.2 挖孔桩单桩承载力计算

挖孔桩单桩承载力：[P]=1/2U∑fili+m0A[σ]=1 614 kN。

3.2.3 桩身承载力验算

P总=1 336 kN<[P]=1 614 kN，所以桩身承载力满足要求。

3.3 D便梁支墩施工

3.3.1 准备工作

施工前精确测量，放出挖孔桩中心十字线，做好护桩。根据孔口四周地形，做好护壁和地面防水。

3.3.2 桩孔挖孔

桩孔挖孔时要注意以下几点：①挖孔桩由人工自上而下逐层施工，每开挖1.0 m进行护壁混凝土的浇筑，然后再进行下步。如此循环，直至开挖至设计深度。②在挖孔过程中，要经常检查平面位置、截面尺寸、孔深。③出碴采用手摇式辘轳配胶桶吊运出碴，弃土人工挑运到指定的位置集中处理。④随着开挖的加深，将空气压缩机作为风源，压入式通风。⑤施工时，采用36 V低压照明线，安装60～100 W的防水带罩灯炮。

3.4 D便梁架设

D便梁吊装采用汽车吊进行纵梁架设，即先在钢轨上标注横梁位置，调整轨枕位置，将横梁穿入钢轨下，用汽车吊吊装纵梁就位。然后将横梁与纵梁连接起来，再用专用扣配件将钢轨与横梁连接，最后连接横纵联斜杆。

3.4.1 准备工作

架设D便梁前，准备工作有以下3点：①检查D型便梁配件的数量、规格是否满足要求；②检查支撑桩上预埋件的几何尺寸、标高，纵梁在支墩上的摆放位置，并标注清楚；③用油漆将在既有线路钢轨的外侧安装横梁的位置标示出来。

3.4.2 便梁的架设

横梁就位：利用3个天窗点拆除轨束梁，调整线路轨枕穿入钢横梁。

纵梁就位：利用2个天窗点吊车将纵梁吊装就位，先连接支座处的4根横梁和中部的4根横梁，再连接其他的纵横梁、安装斜杆和所有联结系统。

3.5 检查维护

从框架涵施工至便梁拆除为止，全天24 h安排专人检查线路，维修、养护D梁，确保线路的运营安全。

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，先解除纵横梁连接件，拆除D便梁纵梁，然后抽出横梁，穿入混凝土枕，用手持捣固机捣固道碴，恢复线路。

3.7 主体工程

3.7.1 框架涵身施工工艺

涵节现浇施工工艺：垫层施工→绑扎框架底板钢筋→侧墙钢筋→安装模板→浇筑底板混凝土→养护→安装边墙内模→支立顶板支承排架→铺设顶板底模→修整侧墙钢筋、绑扎顶板钢筋→安装墙身外模→浇筑侧墙和顶板混凝土→养护拆模。

3.7.2 框架涵身施工方法

钢筋加工和绑扎时要注意以下2点：①钢筋试验合格后，在钢筋加工场地加工，现场绑扎成形；②骨架焊接采用闪光对焊，严格按照規范施工。

模板采用木模，模板的安装顺序是：先立底板外模和梗肋模板，进行混凝土浇筑，混凝土达到一定强度后再支立边墙模板和顶板模板。模板的安装原则是，先立两边墙内模至上倒角，然后立外边墙模板，最后搭支撑架铺顶部模板。对于支撑体系，模板支架采用碗扣式脚手架作为支撑，纵横向间距均为0.9 m，在调节杆顶托上方铺设纵、横向方木后再铺设顶板底模。

3.7.3 混凝土施工

混凝土由拌和站集中搅拌，混凝土罐车运输至施工现场，采用泵车泵送入模。混凝土施工时要注意以下几点：①材料要求。所有材料试验合格后方可投入使用。②配合比。根据现场粗、细骨料的含水量，由试验室换算混凝土施工配合比。③拌制。严格按照施工配合比，电子计量。自开始搅拌起，至卸料时止，搅拌时间不少于2 min。④运输。由混凝土运输车运输，在运输过程中，要避免发生离析、漏浆、泌水和坍落度损失过多等情况。⑤浇筑。采用分层浇筑的方式，分层厚度为30 cm，在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。⑥振捣。采用插入式振动棒，注意与侧模保持50～100 mm的距离，插入下层砼50～100 mm。对于每一振动部位，必须振动到该部位砼停止下沉，不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆为止。⑦养生。待混凝土终凝后，用透水土工布覆盖，24 h后进行洒水养护，养护时间不少于14 d。⑧拆模。混凝土强度达到2.5 Mpa以上时，可拆除侧模；顶板混凝土达到设计强度的100%时，方可拆除顶板底模。

3.7.4 沉降缝及防水层

3.7.4.1 沉降缝施工

按照设计施工图位置施作，做到两端竖直、平整，上下贯通形成闭合环，沉降缝的填塞符合设计和规范要求。

3.7.4.2 防水层施工

砼基层表面处理完毕并验收合格后，方可涂刷基层处理剂，铺设防水卷材。

4 施工防护措施

施工前，要与设备管理单位签订施工安全协议，编制营业线施工计划上报广铁（集团）审批，批准后方准施工。

4.1 挖孔桩施工防护措施

挖孔桩施工时，要注意以下几点：①每根桩首节护壁必须高出地面至少20 cm，孔口2 m范围内不得堆放弃土、其他料具设备。当孔深超过4 m时，需在距孔底2.5 m处设置一道钢制半圆形防护板，并固定牢靠，以防列车震动导致落物伤人。②在孔口设置醒目的安全标志和防护围栏，配备专用软梯，以便出现意外情况时孔底作业人员能够迅速撤回地面。③遇雨天需用塑料薄膜或彩条布封闭井口。④既有线来车时，孔底人员必须停止作业，车过之后检孔，确认没有问题后方可继续施工。⑤作业人员必须戴好安全帽，出土的吊绳、吊斗再次使用前，应认真检查，检查合格后方可使用。⑥列车通过挖孔桩施工地段时，施工人员要仔细观察线路水平、方向、坡度等变化，随时采取加固措施，并做好记录。在此过程中，要严格遵守每通过一趟车一检查、两小时一记录的要求。

4.2 涵洞施工的防护措施

涵洞施工要注意以下几点内容：①施工前组织施工交底，向架子队交待清楚施工方案、安全措施和应急预案等有关事项。②驻站联络员和现场防护员必须经过营业线施工安全培训，持证上岗。施工期间，驻站联络员和现场防护员要通过对讲机联系，及时掌握营业线列车运行和现场施工状况，保证联系畅通。③对于挖掘机等自行式施工机械，要为每台机械设置一名现场防护员，固定式施工机械在可控范围内设置一名现场防护员。④对于挖掘机等危险性比较大的自行式施工机械，在既有线来车到达前10 min停止施工准备，列车通过后方可恢复施工。

4.3 铁路光电缆防护措施

施工前与通信、信号、电力等设备管理部门联系，详细调查工点地下埋设的电力、通信光缆等地下管线情况，查明准确位置并双方会签。现场用白灰标出既有地下管线的位置，在管线两侧设警示标示杆、牌，积极与设备管理单位取得联系，改移，在地下管线改移完成后方可施工。

4.4 雨季施工安全防范措施

雨季施工时，要注意以下3点内容：①雨季施工主要以预防为主，做好雨季施工的信息反馈工作；②坑壁周围和营业线边坡、死角采取全覆盖措施，减小雨水下渗，保证坑壁的稳定性；③引流基坑周围的地表水，防止其倒入基坑内，同时，要在基坑内设置排水沟和排水井，集中抽水。

5 应急预案

5.1 成立应急预案专项小组

成立应急领导机构，当紧急事件发生时，该小组人员迅速投入到紧急救援当中。具体职责分配情况是：组长由项目经理担任，副组长由总工、副经理、安全总监担任，组员由技术主管和安全工程师担任。

5.2 应急劳力、物力配备

为了确保各项安全生产管理和应付突发性事件的措施能够真正落到实处，项目部针对施工特点，协调安排了抢险人员、物资、机械设备、经费等诸多方面的内容。各项医疗、急救、抢险、物资保障供应等设施比较完备，且对项目部周边已有的可能紧急调用的资源进行了调查，并与有关单位协商，在处理突发性事件时，要充分、有效地利用项目部周边可利用的资源。

5.3 应急预案实施流程

5.4 挖断管线应急预案

挖断管线时，要做到以下3点：①现场防护员立即报告事故发生地点、事故原因和现场目前情况、事故造成的损失等；②现场防护人员按照相关规定采取必要的防护措施，在原地监视；③设备管理单位现场确认制订紧急方案后，立即组织人员、机具、材料，配合设备管理单位尽快完成抢修，最大程度地降低对营业线造成的干扰。

5.5 线路变形超限应急预案

在施工过程中，出现桩基塌孔、边坡失稳、塌方造成的线路变形超限的情况时，要做到以下几点：①防护人员立即向车站和相关设备管理单位报告，并快速进入受影响营业线路区域。②观察现场情况，如果有造成既有路基塌陷或线路变形超限影响营业线行车安全的情况发生，应立即使用厂制短路铜线施行线路顶红短路，同时，立即向车站和相关设备管理部门汇报现场情况，启动应急预案，寻求援助。③如果已经有列车驶入该区间，应通知相应车站，拦停列车，向列车显示停车信号，白天用红色信号旗，夜晚用红色灯光。④抢修前，需在现场显著位置安放应急程序铭文牌，详细写明步骤和内容，并设好防护。线路抢修时，必须有设备管理部门的安全监督人员在场，组织人员、机具、设备配合站段抢修路线，以便及早通车。

〔编辑：白洁〕