铁路框架涵顶进施工技术应用

铁路框架涵顶进施工技术应用李诚钰王群明摘要：由于我国经济的迅猛发展，经常遇到公路和铁路相交情况，一般采取下穿或立交形式进行跨越，本文主要在基本不影响铁路正常营运情况下对下穿顶进框架涵的施工技术进行研究，提出了独特见解。

关键词：框架涵顶进施工技术应用1、工程概况某国道下穿铁路，框架结构的结构轴线与铁路斜交，斜交角度为25°，本工程含下穿铁路主体顶进框架及U型槽共80米，框架采用8＋12.5＋12.5＋8米框架。

2、施工方案2.1顶进工作坑开挖开挖顶进工作坑并对工作坑地基进行加固处理，4孔框架涵顶进工作坑一次开挖成型。

工作坑土方开挖中坚持“分层、分块、先中间后两边、拉槽支撑”的原则。

开挖过程中每层纵向坡度控制在约1：2.5。

上部土方采用1.0m3挖掘机开挖，直接装车，运至规定地点。

挖至基坑下部后，沿基坑设置出土车道外运至弃土场。

挖掘机开挖不到的地方，人工配合。

基坑底部预留0.3m采用人工开挖，避免机械开挖超控。

工作坑开挖时有排、降水措施，确保后期顶进工作的顺利进行。

为排除地表水，在工作坑四角各设1个集水井，集水井直径￠80cm，井深0.5m，采用人工挖孔，无砂砼管护壁。

2.2顶进框架底滑板施工工作坑开挖完成后应立即进行滑板砼浇灌，防止雨水灌入，对于遇水侵润的滑床板底面要进行加深或回填改良处理。

2.2.1工作坑滑板应有足够的刚度和稳定性，滑板中心线与顶进框架箱体设计中心线一致，滑板长度其前端比箱体身长5m，后端与后背梁相连，两侧比框架身各加宽2.0m。

2.2.2工组坑滑板面层为C20钢筋砼，厚度为30cm，滑板钢筋绑扎时要深入钢筋砼后背梁，以便与后背梁钢筋相连接。

滑板砼面要抹光，以减少顶进阻力，2m长度范围内凹凸差不超过5mm。

施工中用铅丝控制标高，并做成5‰的仰坡，防止顶进时箱体“扎头”。

滑板底层为15cm厚的换填碎石垫层，滑板应与后背梁连成一个整体。

2.2.3为了增强滑板下面的抗滑能力，在滑板与基底接触部分设置钢筋砼锚梁，锚梁砼标号为C20。

2.2.4为消除框架身空顶阶段出现方向偏差，在滑板两侧设置导向墩，导向墩采用钢筋砼结构，断面尺寸为40×40×100cm，与滑板同时灌注，墩距为2.5m。

2.2.5为方便管线穿越箱体底板，在箱体底板下部设￠500mm，连通管，外包C35钢筋砼，管道外侧包裹的砼形状设计成梯形，故在浇注工作坑滑板砼时，应预先留出梯形凹槽，凹槽顶宽1.3m，底宽0.7m，高0.9m，凹槽外侧设置润滑隔离层。

2.2.6在工作坑滑板顶面铺设润滑隔离层是为了防止工作坑滑板与预制框架箱身底板相连，减少摩阻力。

滑板隔离层设计为：先在滑板顶面抹2cm厚的M10水泥砂浆找平层，再在平整、干燥的砂浆层上面涂一层厚3mm的石蜡（掺入三分之一机油）层，再抹一层后1mm滑石粉，最后铺设塑料薄膜层。

隔离层铺设方法如下：首先将石蜡加热至150℃左右，再掺入机油搅拌均匀后，用扁喷嘴壶浇在滑板上预先放置的两道10号铅丝（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。

浇洒的石蜡面上需要洒滑石粉一道，后约1mm，然后在铺设塑料薄膜一层。

为了使塑料薄膜层成一整体，可用塑料胶粘带（宽5cm）粘接接缝处，可避免搭接时出现的错动现象。

2.3后背梁施工后背梁在工作坑开挖成型后修筑，顶进后背梁采用C20钢筋砼灌注，后背梁高3.0m，高出滑板面1.5m，埋入滑板下1.5m，长度同工作坑宽度相同，后背梁施顶处加设2cm钢板，以承受局部压力，在浇筑砼时预留螺栓位置。

因顶进框架与既有线有夹角，为确保框架箱体能沿设计方向顶进，预制框架底板设置的梯次三角台与后背相平行，以保证顶力方向与顶进方向一致。

2.4顶进框架箱体预制顶进箱体在设置好的润滑隔离层上预制，其中心线和底板中心线、顶进方向一致。

施工工序为：在工作坑底板上安装外箱身底板模→绑扎底板钢筋→浇注底板砼→养护→安装侧板、顶板内模→绑扎侧墙及顶板钢筋→安装外模→浇注侧墙及顶板砼→养护→拆模→安装钢刃脚→作箱身防水层及润滑设施。

2.4.1钢筋加工及绑扎钢筋加工在基坑上部钢筋加工场进行，成型筋人工运至绑扎现场。

绑扎钢筋时，先在工作坑底板上将框架箱身中心线、轮廓线用墨线弹出。

在轮廓线内放出主筋位置，按图纸所示位置，准确绑扎钢筋。

为保证钢筋位置准确和施工人员安全，边墙钢筋必须搭设脚手架进行固定，防止其倾斜伤人。

箱身底板和顶板上部主筋要增设部分马凳筋支撑，确保底板浇注砼时钢筋不变形。

施工中严格按图纸进行预埋件施工。

钢筋加工、绑扎要符合《规范》和《验标》等有关要求。

2.4.2模板及膺架内模采用18mm厚的竹胶板，外模采用组和钢模，顶板膺架采用碗扣式杆件，纵横间距均为0.9×0.9m，步距0.6m，顶设［16槽钢纵梁，方木横担，间距50cm，在其上铺设模板。

外模采用碗扣式脚手架与基坑侧壁顶死加固。

箱体预制示意图如下现浇混凝土在箱身两侧墙前端2m的范围内外模可向外放宽1cm，使前端保持正误差，尾部为负误差，形成倒楔形，以减少顶进时的阻力。

2.4.3混凝土浇筑箱身砼施工时，掺入JM-9型高效增强剂。

砼采用商品砼，泵送入模。

浇注边墙砼时采用小口径串筒灌注。

顶板浇注时在顶板上非灌注面覆盖篷布，防止车或人行时，跌落杂物影响砼质量。

每节箱身分两次施工，先浇筑底板，当强度达到设计强度的70％后，再绑扎上部钢筋，灌注边墙及顶板砼。

箱身底板砼浇注时，可由一端向另一端顺序浇注，边墙施工缝必须凿毛，清洗干净，拆模须在砼强度达到70％后进行。

施工缝中加埋连接钢筋，以利承受剪力，同时两端边墙施工缝不能设在同一平面上。

边墙和顶板浇注砼时，须对称进行。

边墙分层浇注时，每层都应从一个方向往另一个方向进行，严格控制间隔时间，要求各墙浇注速度基本一致。

顶板砼浇注顺序是有边墙向箱身纵向中心线顺序进行，顶板砼面应收水压光。

箱身砼浇筑后，其外形尺寸的容许误差，应符合规范规定。

2.4.4防止砼收缩裂缝的措施避免高温入模，对经受太阳曝晒的骨料进行冷却处理，如用水冲洗降温，采用覆盖遮阳，采用低水化热的水泥品种等。

在操作上，增加砼的密实度，采用合理的级配和较底的水灰比，加强养护，对于边墙由于其竖面难以养护，拆模后马上给予遮盖并勤浇水，保持表面湿润等措施。

2.4.5钢刃脚：本箱桥顶进作业的钢刃脚，通过预埋在箱体中的预埋件与箱体前端连接。

2.4.6船头坡设置在预制框架箱身时，在箱底板前端作船头坡，以便顶进时，将高出箱体底的土质压入框架底部，增加其承载力，防止扎头。

船头坡设在箱体底前端1m范围，坡度为1:10。

船头坡的制做为：在箱身前端底面用黄土坯制成船头坡形，铺设油毡，上面用2cm厚的M10水泥砂浆抹面，箱体灌注砼后即成。

船头坡示意图如下2.4.7三角体设置在预制框架身时，在箱体底板后端做成三角体，以便顶进时，顶力方向和顶进方向一致。

示意图如下图D箱C箱B箱A箱2.4.8防水层制作箱顶采用TQF－1甲种防水层。

施工按照铁道部科学研究院“铁路混凝土桥梁桥面TQF－1型防水层施工细则”进行。

墙身外侧采用丙种防水层：二涂热沥青。

每平方米用量：沥青1.65Kg，汽油或煤油0.2Kg，涂刷前圬工表面处理平整，清洁干燥。

2.4.8.1基层处理为保证防水层的铺设质量和节省防水涂料，桥面基层涂防水涂料处应平整，无凹凸不平、蜂窝麻面、浮碴、浮灰、油污等。

平整度用1米的靠尺检查，空隙只允许平缓变化，且不大于10mm。

平整度不符合要求者，可用凿除的方法进行处理，或用水泥砂浆进行找平。

用水泥砂浆找平时，应适量添加水溶性胶粘剂（如107胶等）增强水泥砂浆与填补面的连接，且该面应清洁、湿润。

蜂窝应用水泥砂浆填补平整；麻面应用水泥净浆填补平整。

对蜂窝、麻面的填补，均应在水泥砂浆、水泥净浆中适量添加水溶性胶粘剂增强与填补面的连接。

对蜂窝、麻面作填补前，应清除蜂窝、麻面中的松散层、浮碴、浮灰、油污等，并使填补面湿润。

涂刷防水涂料时基层应干燥。

基层干燥的鉴别方法，一般可凭经验肉眼观察。

也可用1米见方的塑料布覆盖其上，利用阳光照射一小时后（也可用吹风机加热的方法），观其是否出现水汽，若无水汽出现可视为干燥。

2.4.8.2聚氨脂防水涂料的配制与涂刷备好防水卷材、防水涂料、圆形防水涂料拌和桶、220电源、手枪式搅拌器、量具、刮板等。

防水涂料必须按产品使用说明书进行配比，每次搅拌量以30Kg为宜。

防水涂料应搅拌均匀，搅拌时间约3～5分钟，并搅拌至甲、乙两组分的混合液体发出黑亮。

将搅拌均匀的防水涂料从梁的一端开始，倒出防水涂料，按涂刷宽度约90cm用刮板向另一端涂刷。

防水涂料每次从搅拌结束至涂刷完毕最长不宜超过20分钟。

防水涂料应涂刷均匀，涂刷厚度为1.5mm，前后两次的涂层应接好茬。

2.4.8.3氯化聚乙烯防水卷材的铺帖铺帖防水卷材采用一边涂刷防水涂料，一边铺帖防水卷材的顺序进行；且先铺帖挡水墙一侧的一幅，当该幅防水卷材铺帖完毕，再铺帖另一幅。

防水卷材应铺帖至挡水墙的根部。

铺帖时应用刮板将防水卷材推压平整，并使防水卷材的边缘无翘起，其他部分无空鼓。

2.4.8.4氯化聚乙烯防水卷材的搭接与封边当两幅防水卷材铺帖完毕，标记搭接边缘线，将上面一幅防水卷材沿桥面纵向揭起约10cm宽，在先铺帖的一幅防水卷材上涂刷防水涂料进行横向搭接粘贴。

防水卷材纵、横向搭接宽度不小于8cm。

纵、横向搭接层防水涂料涂刷厚度为1.5mm。

两幅防水卷材铺帖完毕，用防水涂料进行封边。

封边时，挡水墙内侧以及防水卷材的周边往里8cm应涂刷防水涂料，其涂刷厚度均不得低于1.5mm。

在进行封边工作的同时，应对泄水管的进水口涂刷防水涂料，并与封边涂层接好茬。

防水涂料应涂刷到进水口往里不低于3cm。

涂刷厚度为1.5mm，涂刷应均匀。

2.4.8.5、防水层的保护层防水层铺设24小时后方可进行保护层的施工。

防水层保护层采用＃400细石混凝土或钢纤维混凝土，具体操作按有关图纸进行。

3、既有线路D型便梁加固和防护既有线顶进施工，线路加固是重中之重，保证线路稳定，确保列车运行安全，施工顶进施工的关键。

本工程线路加固分两个阶段进行：首先采用D16型便梁进行过渡段加固防护，供需架设10孔次，施工顶进时D24型便梁架空的支点。

然后在框架箱体顶进施工时，线路采用D24型施工便梁进行加固。

3.1D型施工便梁运输D型施工便梁体主梁采用轨道车运输至加空地点，区间封锁要点卸梁的方式，横担梁及其它配件汽车运至施工现场。

3.2D型施工便梁加固线路线路加固前一个月，施工单位及时与铁路运输、线路养护维修等相关单位联系，按照铁路既有线施工的有关文件和路局的有关规定和要求，签订相关的安全施工协议，明确责任。

并根据施工协议向运输部门申请办理《顶进施工列车慢行要点计划》。