框架涵顶进作业指导书

XX 铁路桥涵工程
编号：桥--xx 顶进涵施工作业指导书
单位：
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审核：
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年月日发布年月日实施
顶进涵施工作业指导书
1适用范围
适用于铁路改造工程中顶进涵施工。

本作业指导书以xx工程顶进涵施工为例编制。

2作业准备
2.1内业技术准备
（1）作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

（2）制定施工安全保证措施，提出应急预案。

（3）对相关管理人员和作业人员进行方案交底和技术交底。

（4）对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备
（1）施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。

（2）修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。

3技术要求
（1）涵顶进应“先挖后顶、随挖随顶”，做到不间断施工。

在顶进过程中，应随时观测既有路基、线路和顶进涵状态的变化，确保既有线路的轨距、水平及方向正确和涵按设计位置顶进。

（2）顶进作业应将水位降至基底以下0.5～1.0m进行，持续时间不得小于7天，并宜避开雨期施工。

（3）主体顶进就位后，应及时施工端翼墙和防护工程，恢复行车线路。

4施工程序与工艺流程
4.1施工程序
在既有铁路一侧开挖工作坑，现浇滑板，在滑板上浇筑钢筋混凝土框架，修筑后背，同时进行线路加固，安装顶进设备，当顶进前方挖土完成一个顶程后，即开动高压油泵，使顶镐产生顶力，通过传力设备（顶铁、顶柱和横梁），借助于后背的反作用力把框架向前推进，待推进一个顶程后，在空档处放顶铁，挖运出土一个顶程距离，以待下次开顶，如此循环进行，直到整个框架顶进就位为止。

施工程序为：开挖工作坑→修筑滑板→预制框架→修筑后背→线路加固→安装
顶进设备→顶进→补底板→恢复线路。

4.2工艺流程
图1 顶进涵施工工艺流程
5施工要求
5.1施工准备
（1）全面熟悉核对设计文件，充分了解设计意图，核对地形及地质资料，复核涵洞中线、高程及流水面标高。

（2）重点调查既有线路通信、信号、电缆的走向，对有可能影响施工的地下电缆报请有关部门排干，施工前不能排除的制定切实有效的保护措施。

（3）施工前将编制的加固方案，报请工务段、监理站及建设单位审批，并与工务段、车务段、电务段等有关设备管理部门签定安全协议。

5.2施工工艺
5.2.1开挖工作坑
开挖工作坑之前，先做好通信电缆的改移以及路基边坡的防护工作。

工作坑是预制和顶进框架的工作场地，工作坑的位置，根据铁路两侧地形、场地大小及土质情况全面考虑。

工作坑开挖的尺寸，除考虑预制框架平面尺寸外，还要考虑后背大
小和预留一定的操作空间，一般由工作坑底板尺寸确定，工作坑底板尺寸按下式确定：
长度=框架体底板长度+顶镐长度+横梁厚度+后背梁厚度+0.3m。

宽度=框架底板宽度+2×方向支墩宽度+0.2m。

此外，工作坑四周还要留有排水沟和集水井位置，必要情况下采用井点降水以满足施工期间排水的需要。

工作坑坑顶至铁路外侧钢轨的距离，根据道床及路肩宽度的最小要求不少于2.5m。

5.2.2修筑滑板
滑板主要是预制框架时的底板，同时在框架顶进时起导向作用。

混凝土滑板铺筑前，坑底铺垫10cm 厚碎石，滑板用C15混凝土灌注并在滑板内安放钢筋网，滑板厚度不小于20cm，滑板每隔3m设置一道地锚梁，两侧设导向支墩。

图5.2.2 滑板施工现场
5.2.3预制框架
预制框架前做好测量定线工作，使框架身、滑板及顶进涵位的中心线一致。

滑板顶面打蜡3mm，其上撒滑石粉一层，再铺塑料薄膜一层将箱身混凝土和滑板混凝土隔离，以减少起动阻力。

支模时使框架形成倒楔形，以便于框架顶进。

灌注涵身混凝土分两阶段施工，先灌筑底板（包括下梗肋），当底板混凝土强度达到设计强度的50%后，再绑扎上部钢筋，灌筑边墙及顶板混凝土。

框架预制施工顺序如下: 在工作坑滑板上安好箱身底模板→绑扎底板钢筋→浇筑底板混凝土→养护→安中柱、边墙内模→绑扎中柱、侧墙及顶板钢筋→安外模→灌注中柱、侧墙及顶板混凝土→养护→拆模→安装钢刃脚→施作箱身防水层。

图5.2.3-1底板钢筋绑扎
图5.2.3-2顶板混凝土浇筑
框架预制好后，顶部设置防水层，外表进行润滑处理，并在涵身前端周边安设刃脚。

5.2.4修筑后背
后背主要是承受顶进时的水平顶力之反力的临时结构物，它是保证顶进工作顺利进行的重要设施，直接关系着顶进质量。

后背的结构形式根据现场地质、地形情况选用，如重力式后背。

后背墙采用M10浆砌片石，墙背前铺设50a工字钢横梁作分配梁，后背墙顶部填土分层夯实。

图5.2.4 后顶背
5.2.5加固线路（工字钢加固）
（1）既有线路防护
为防止线路横移，线路左侧设置6根φ1.25m抗移桩，间距1.25m,桩长12m，桩顶设置L型冠梁。

（2）线路放散
利用封锁点前30分钟列车限速45km/h ，把待换段的钢轨扣件按预先标注点隔一松二，曲线地段隔一松一；经计算测量，划出待换轨条终端切轨位置。

设置百米位移观测标记，按规定设置防护信号封锁线路。

放散时，放散（缩）时在长轨轨底每隔10m-15m加设滚筒，滚筒应完全垫在轨底（不得垫一半），并注意钢轨的爬行方向。

在既有长轨中间设置撞轨点，撞击长轨，减少摩擦阻力。

在缓冲区上换入预先锯好的短轨，匀好轨缝。

在实际放散量较计算值小2～3mm时，即锁定线路，通过第一次列车后再次上紧扣件及防爬器，并在次日锁定轨温范围内在最后全面上紧一次。

采用无齿锯锯轨、钻孔机钻孔。

图5.2.5-1 应力放散图 5.2.5-2 锯轨
（3）支墩施工
在利用列车封锁时间人工开挖纵梁支墩基础坑，支墩基础坑共6处，基础坑尺寸为2×1.2×1.5m，严格按设计尺寸及要求现场浇筑混凝土基础，达到强度后放可使用。

（4)更换枕木
利用列车封锁时间更换线路既有的混凝土枕为木枕，木枕铺设间距为0.5m，用起道器抬高轨道，人工更换既有的混凝土枕为木枕，同时预埋好U型螺栓，换完枕木要对线路进行沉落整修，保证行车安全。

图5.2.5-3更换混凝土枕图5.2.5-4抽换木枕
(5)按3－5－3型式安装轨束梁，吊轨梁；
线路加固3-5-3式吊轨共2组。

3根组吊轨共4排，单组长度25m，5根组吊轨共2排，单组长度25m。

吊轨梁采用P50钢轨，钢轨可用25m长或20m非标准轨，钢轨接头需错开1m以上，两端延伸至最外横梁以外5m。

将吊轨梁所用的钢轨提前利用天窗时间用轨道车运送到现场，用轨道吊吊放在线路两侧（要根据铁路局要求注意堆放高度、限界范围及覆盖要求），对钢轨整修、量好钢轨尺寸，编排好扣轨顺序（扣轨接头要相错一米以上）利用封锁时间人工采用单轨车单根搬运钢轨进行扣轨。

每个加固地段的组拼顺序为先中心的后两端。

图5.2.5-5安装吊轨梁钢轨图5.2.5-6吊轨梁安装完成
(6)穿横抬梁
横抬梁采用55C工字钢组成，铺设间距1m，横梁均水平设置，内外股钢轨或线轨面差较大时，应视情况在基本轨下设异型垫木。

利用列车封锁时间人工开挖横抬梁沟，将相应轨枕移出穿入横抬梁（可用挖掘机吊运工字钢和在后面推送），并在横抬梁上放入木普枕、铁垫板，拧紧横抬梁与吊轨交叉处的扣板螺栓，打好道钉，用8#线将槽钢吊起紧贴横抬梁，回填夯实石碴。

图5.2.5-7封锁穿横梁图5.2.5-8安装扣件
(7)纵梁
纵梁架设在线路两侧，采用55C工字钢拼接，并在两工字钢间隔一定距离安设支撑木，纵梁两端埋设在C20混凝土基础上，基础顶面标高不得超过基本轨轨面标高，基础边缘距线路加固范围2m以外。

按设计提前编排好纵梁摆放顺序，利用列车封锁时间，由轨道车进入现场配合吊运摆放纵梁施工。

图5.2.5-9 安装纵梁图5.2.5-10线路加固完成
5.2.6顶进设备安装及调试顶进设备主要包括液压系统和传力设备两大部分。

安装前对液压系统的各部件进行单体试验，合格后进行安装。

安装好全部液压系统，包括顶镐、油泵、油箱、管路以及配套设备后，进行检查调试，使其运转正常。

同时对传力设备进行检查，以满足顶进的需要。

5.2.7试顶与顶进
顶进的实施是整个工程的关键环节，正式顶进开始前，先进行试顶，试顶顶力约为框架自重的0.4～0.8倍，随顶镐同步逐渐加压，且每升到一定压力后稳定几分钟，并对设备、滑板特别是后背、框架进行检查，若一切正常，则加压正式顶进。

图5.2.7-1 框构顶进
顶进过程：在滑板上空顶，当框架前刃角接触路基边坡时，开始挖土运土，当刃脚前方挖土宽度达到60～70cm（根据顶镐行程长度而定）即可开动油泵，使顶镐推动框架前进，待顶镐顶完一个行程，再安放一个不同规格的顶铁等待下次开顶，如此反复直至框架就位。

图5.2.7-2 接长线路加固横梁图5.2.7-3框构常规顶进
5.2.8挖土与运土
挖土时，每次掘进深度视土质情况及有关要求而定，每次进深约为20～50cm，在土质松软层顶进时严禁超挖，确保刃角切入土层内10cm以上。

同时测量工作紧密配合，根据框架偏差情况及时改变挖土方法。

列车通过前，挖土人员要撤离开挖路基面1m以外，严禁继续掏土。

图5.2.8 框构顶进出土
5.2.9测量观测
顶进施工中，每完成一个顶程，进行一次水准测量，及时掌握框架的坡度变化情况。

方向观测以框架涵中线基桩为原点，设置顶进观测站和观测基点，顶进时在观测站内架设全站仪，边顶边观测，以便随时纠偏。

5.2.10整修、恢复线路
顶进完毕，拆除顶进设备，上道碴，更换轨枕，安装线上其它设施，拆除钢便梁、横梁及其加固部件，恢复线路。

图5.2.10 恢复线路
6劳动力组织
6.1劳动力组织方式：采用班组管理模式。

6.2施工人员应结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

表6 每个作业工地人员配备表
负责人1人
技术主管1人
专职安全员1人
技术、质检、测量及试验人员5~10人
班组长3~8人
通讯联络员2~4人
挖运土工20~30人
电焊工、钢筋工10~20人
混凝土工10~20人
模板工10~20人
机械工、普工20~40人
其中负责人、安全员、技术、质检、测量及试验人员必须由项目部正式职工担任。

7材料要求
进入拌和站的水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂及粗、细骨料必须严格按照选定混凝土施工配合比确定的原材料种类、规格进场。

同时做好进场检测工作，符合要求
后方可使用。

普通钢筋采用HPB335和HRB400钢筋。

工程所用钢筋，必须具有生产厂家试验报告或出厂质量证书，并按规定进行原材料试验，合格后方可使用。

8设备机具配置
表8 主要机械设备配置表
9质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1顶进涵施工质量控制要点主要有以下三个方面:
（1）原材料（混凝土、钢筋）；
（2）防止框架被顶裂；
（3）顶进的方向及高程。

9.1.2顶进施工时，防止框架被顶裂的方法主要有：
（1）预制框架时，在框架底部与顶镐接触的地方预埋一块10～12mm厚的钢板，使其在顶进时起到传力均匀的作用。

（2）顶进前，对框架进行全面检查，底板和框架四角不得有裂缝，并必须待框架结构混凝土达到设计强度后方可进行顶进作业。

（3）在顶过程中如框架发生方向偏差，要及时采取措施进行纠偏。

9.1.3在顶进过程中要采取措施严格控制顶进的方向及高程，发现问题及时纠正
使其达到设计要求。

常用控制偏差的方法有：
（1）控制挖土：多挖土的一侧阻力小，另一侧可适当少挖土而增加阻力，即可纠偏。

（2）及时调整顶镐的工作台数及位置，使两侧顶力不等而达到纠偏目的，实施时逐渐纠正，不可急于求成。

（3）采用两套不同的液压系统，在顶镐对称布置的情况下，用不等压的方式形成纠偏力矩来进行纠偏。

（4）滑板预留坡度和加大刃角阻力，可防止框架“扎头”。

（5）在底刃角前适当向下超挖1～2cm，可纠正框架“抬头”。

（6）控制顶镐的着力点，使顶镐的合力低于或高于摩阻力的合力，对防止框架“扎头”和“抬头”也能起到一定的作用。

9.1.4修筑后背时，钢筋混凝土要达到设计强度，浆砌片石要符合要求，回填土夯填密实，以免顶进时后背破裂。

9.1.5以规范、标准、设计文件为依据，对施工过程中的钢筋加工绑扎、模板制作安装、混凝土作业、测量、试验、框架顶进等主要工序随时进行质量检查，发现问题及时解决，以确保顶进质量。

9.2质量检验
9.2.1 模板及支架安装和拆除的检验、钢筋原材料、加工、连接和安装的检验及混凝土原材料、配合比设计和施工的检验必须符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）的规定。

9.2.2框架涵外形尺寸允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

表9.2.2 框架涵外形尺寸允许偏差和检验方法
检验数量：每座涵全部检查。

9.2.3顶进设施和线路加固必须符合施工工艺设计要求。

检验数量：全部检查。

检验方法：检查工艺设计资料和观察。

9.2.4混凝土必须达到设计强度后方可顶进。

检验数量:全部检查。

检验方法：进行一组同条件养护试件强度试验。

9.2.5框架涵顶进后允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

表9.2.5 框架涵顶进后允许偏差和检验方法
检验数量：每座涵全部检查。

10安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1组织操作人员认真学习有关法令、法规和安全操作规程，对操作人员进行岗前培训，经考核合格后才能上岗操作。

10.1.2顶进施工时有严密的统一组织，分工明确，互相协调，做到统一指挥，统一行动，整个顶进过程按分工各负其责。

10.1.3施顶时操作人员严格遵守安全操作规程办事，佩戴安全帽，配备专人检查顶进设备，并随时注意其运转情况，出现故障及时处理。

非操作人员不得进入工作坑，严禁施工人员接近或跨越顶铁顶柱，以防崩铁伤人。

10.1.4顶进挖土时分台阶开挖，开挖坡度随地质、水文、气候条件选定，控制在1:0.8～1:1.2之间，并随挖随顶，防止超欠挖，以免框架顶进时产生方向和高程偏差。

10.1.5指定专人检查线路上部建筑，经常测量铁路轨距和高度，发现问题立即停止顶进，采取加固措施，并随时与铁路运输部门取得联系，确保行车安全。

10.1.6顶进施工利用列车运行间隙进行，列车通过时停止顶进作业。

10.1.7加强安全防护，施工现场和机械设备周围树立明显标志。

10.1.8顶进现场配备适当数量的道碴、枕木、草袋、木材、钢轨等料具，一旦因雨天或其它原因引起线路变形时，立即抢修，确保行车安全畅通。

10.2环保要求
10.2.1临时用地使用完毕，及时恢复并尽量达到原来状况。

10.2.2施工区域，各种临时设施，施工完毕后，做到“工完、场清、料尽”。

10.2.3施工车辆上道时，进行必要的冲洗。

淤泥渣土的车辆必须装载适量，并且用帆布覆盖。

10.2.4在工地现场设置足够的临时设施，做好施工现场卫生管理工作，生活垃圾按照批准的方法在指定的地点进行处理。

10.2.5所有机械废油回收利用，不随意泼倒。