李永恒

（中交一公局集團有限公司，北京 100024）

1 引言

在鐵路工程中，運營線路的改擴建升級施工非常關(guān)鍵，對營業(yè)線施工提出了更高的要求。而在保障營業(yè)線行車安全基礎(chǔ)上完成相應(yīng)路基、結(jié)構(gòu)物的施工要求，營業(yè)線中框架涵頂進(jìn)技術(shù)工藝的應(yīng)用顯得十分重要。在營業(yè)線的實際施工中，受到工期緊、施工環(huán)境特殊等因素的限制，施工難度較大。因此，在框架涵下穿營業(yè)線的頂進(jìn)施工中，一定要認(rèn)識到上述問題，并結(jié)合鐵路工程項目的施工特點，分析框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工技術(shù)，逐漸提高各項施工工序的整體質(zhì)量，為行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供參考。本文以G316國道公跨鐵框架橋工程為例，分析框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工技術(shù)與工藝要點。

2 工程概述

既有316國道在橫崗站南側(cè)K1464+611.4里程處采用1-20 m框架橋上跨既有京九鐵路，夾角42.2°。由于杭長鐵路需要在橫崗站引入京九線，既有316公跨鐵框架橋孔徑無法滿足新增的橫崗聯(lián)絡(luò)線，需拆除重建，改移該段國道，最終確定為采用新建G316國道框架中橋（見圖1）下穿既有京九鐵路的方案。目前，既有G316國道公跨鐵框架橋已拆除完畢。

框架橋設(shè)計采用3孔分離式箱型結(jié)構(gòu)，孔徑為1-5 m+2-12 m+1-5 m。主孔邊墻厚1.1 m，中墻厚1.0 m，頂板厚1.1 m，底板厚1.3 m；邊孔邊墻厚0.5 m，頂板厚0.9 m，底板厚0.7 m。主孔結(jié)構(gòu)凈高為7.5 m，邊孔結(jié)構(gòu)凈高為8.3 m?？蚣苄笨?8.66 m，頂進(jìn)部分斜長30.66 m?，F(xiàn)澆部分斜長10.47 m，U形槽斜長14.9 m。

圖1 框架中橋平面布置圖

3 框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工管理中存在的問題

3.1 施工管理中存在的問題

結(jié)合鐵路工程中的框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工項目特點，在實際的施工管理中，受到施工管理制度不足、施工工序沒有協(xié)調(diào)等因素的限制，出現(xiàn)了施工技術(shù)使用及管理工作流于形式的問題，這些現(xiàn)象與施工管理不規(guī)范存在關(guān)聯(lián)。如在實際的框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工中，施工單位在項目開始之前沒有與設(shè)備管理單位進(jìn)行溝通，導(dǎo)致施工技術(shù)參考資料不足，施工人員不能按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，從而出現(xiàn)了施工方案執(zhí)行不嚴(yán)格的問題，無法提高施工管理的安全性，同時也對框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工造成影響[1]。

3.2 施工人員綜合素養(yǎng)的問題

為了提高框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工的整體質(zhì)量，施工人員要充分發(fā)揮自身職能，結(jié)合工程項目的特點，制訂各項施工管理方案，以便有效提高鐵路工程項目施工質(zhì)量。但框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工中的部分人員，并沒有經(jīng)過崗前培訓(xùn)，在實際的施工中也只是憑借自身經(jīng)驗進(jìn)行施工，由于施工人員專業(yè)能力不足，會降低框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工的整體質(zhì)量。而且，部分施工項目中，存在著施工監(jiān)管不足以及一人身兼數(shù)職等問題，這些現(xiàn)象增加施工人員的工作難度，無法保證框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工各項工序的穩(wěn)步進(jìn)行。

3.3 施工現(xiàn)場監(jiān)控管理的問題

在框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工中，現(xiàn)場監(jiān)控管理不足的問題包括：（1）項目安全監(jiān)督人員并沒有經(jīng)過系統(tǒng)安全培訓(xùn)，實際工作中并不能履行自身的監(jiān)督職能，從而導(dǎo)致框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工現(xiàn)場監(jiān)督管理工作流于形式；（2）框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工現(xiàn)場中，防護標(biāo)志、范圍規(guī)劃不明確，部分場地出現(xiàn)了防護備品不齊全的問題，降低了施工管理的整體效果；（3）在框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工中，受到施工材料質(zhì)量不足的影響，導(dǎo)致一些施工工序出現(xiàn)了質(zhì)量審核不及時的問題。這種情況下無法發(fā)揮框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工的管理優(yōu)勢，導(dǎo)致各項施工管理工作流于形式。

4 框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工技術(shù)

4.1 線路架空加固施工

在線路架空加固施工前，需要與設(shè)備管理單位簽署相關(guān)安全規(guī)定協(xié)議，能夠及時明確各自的分工內(nèi)容與安全職責(zé)，在各自加固范圍內(nèi)的設(shè)備需要做好及時的遷移防護工作。除此以外，設(shè)備管理單位必須要做好前期調(diào)查工作，掌握架空線路、底下電纜以及管線具體狀況，如在其中出現(xiàn)問題需要盡快上報進(jìn)行規(guī)范處理。在施工前需要結(jié)合設(shè)計圖里程與控制導(dǎo)線網(wǎng)測量放樣，并確定結(jié)構(gòu)物所在位置與開挖深度、范圍大小，以具體施工要求來設(shè)立完整的保護樁。注意，在這其中需要提前準(zhǔn)備好各類線路加固所用材料，避免出現(xiàn)材料不足而導(dǎo)致施工延誤的現(xiàn)象。另外，還要準(zhǔn)備足夠的發(fā)電機、抽水機以及其他機具設(shè)備，以保證在線路架空加固施工過程中的行車安全。同時，要準(zhǔn)備好慢行安全防護設(shè)備，防護人員需要做好隨時上崗的準(zhǔn)備工作[2]。

4.1.1 挖孔樁施工

本工程以16 m工字鋼梁為施工便梁架空線路，以1.2 m×1.2 m的挖孔樁作為支座，在架空施工過程中確保列車慢行速度降低至45 km/h以內(nèi)。在挖孔樁開挖方式中以人工開挖為主，提升土方同樣以人工為主，將其運輸至施工范圍以外廢棄土堆場內(nèi)，當(dāng)挖孔樁在開挖到設(shè)計深度后，對其盡快灌注樁身混凝土，完成挖孔樁施工步驟。

4.1.2 架空施工

線路架空以4根挖孔樁支撐1孔16 m的工字鋼梁開展工作，將16 m工字鋼梁利用軌道車運送到施工區(qū)域內(nèi)，在安裝過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)安裝順序進(jìn)行安裝。首先，在枕木垛堆碼中要注意調(diào)整好縱梁標(biāo)高參數(shù)，利用軌道車來將工字鋼運送至施工現(xiàn)場，并吊裝枕木頂放置牢固后，其中一片縱梁高度需要比出軌底部標(biāo)高參數(shù)大0.2 m，確保橫梁能夠得以進(jìn)行順利安裝；注意在橫梁安裝中，其位置應(yīng)當(dāng)與枕木保持一致。所以要能夠先調(diào)整好枕木間距到合適大小之后，在抽換橫梁當(dāng)中要先從縱梁兩端逐步朝中心排列進(jìn)行抽換，抽出1根枕木之后再更換橫梁，鋼軌下方要事先墊放絕緣橡膠板，避免導(dǎo)致軌道電路出現(xiàn)紅軌的現(xiàn)象而影響正常行車信號。在橫梁塞入時要確保與主梁連接板對準(zhǔn)方位，并固定好扣件，墊置橡膠軌墊。另外還要注意，該處屬于長鋼軌地段，為了能夠提高鋼軌橫向穩(wěn)定性，必須要在橫梁部位安裝好擋砟板以及搗固道床，在墊高縱梁降落完畢后連接縱橫梁，然后逐一除去道砟安裝斜桿與聯(lián)結(jié)系統(tǒng)，在組裝過程中要確保聯(lián)結(jié)板上滿螺栓。此時，注意觀察彈簧墊圈安裝狀況，以避免出現(xiàn)漏裝的現(xiàn)象。

4.2 細(xì)化工作坑開挖施工工序

4.2.1 開挖工作坑

結(jié)合施工設(shè)計圖紙與工程量清單，進(jìn)行挖掘機開挖工作坑工作，注意在清底工作中需要人工來完成工作，當(dāng)開挖至300 mm設(shè)計基底標(biāo)高位置中可以停止機械開挖，以人工開挖方式為主繼續(xù)開挖工作坑，其目的是為了避免機械開挖對基底周邊帶來破壞影響，在開挖完畢后要核對實際地質(zhì)狀況，同時借助輕型動力觸探試驗儀器來進(jìn)行測試，如地基承載力不足的情況下可以換填土的方式進(jìn)行處理。注意由于頂程比較長，基坑底面最好以頭高尾低的仰坡來進(jìn)行設(shè)計，在基坑換填墊層中以100 mm厚度的碎石墊層為主[3]。

4.2.2 工作坑底板

為了避免在工作坑底板頂進(jìn)期間出現(xiàn)扎頭，最好將底板設(shè)為頭高尾低且坡度為1%的仰坡，可以根據(jù)實際狀況延長仰坡長度。在工作坑底板中以C20混凝土底板為主，同時要考慮提升滑板下方抗滑能力，在滑板混凝土灌注前對基底挖槽灌注C20混凝土錨梁。同時還要在底板上方設(shè)立導(dǎo)向墩，其目的是為了能夠確保箱體空頂方向的正確性特征，在底版內(nèi)部還要預(yù)埋壓梁環(huán)，避免在頂進(jìn)過程中出現(xiàn)蹦鐵事故。最后要注意，底板最好分為2層，在澆筑完畢后利用1∶3水泥砂漿來進(jìn)行壓實、抹光，設(shè)立潤滑隔離層。

4.2.3 頂進(jìn)挖土

在開展頂進(jìn)作業(yè)中，需要在列車間隙開展工作，箱體凈跨度為15 m×6.2 m左右，具有較為充足的施工空間，在頂進(jìn)施工中做好借助機械設(shè)備配合人工來進(jìn)行挖土，然后利用機動三輪車運輸土方。在開挖過程中，每一次開挖深度要控制在0.8 m以內(nèi)，但要注意，在列車通過期間內(nèi)必須停止挖土頂進(jìn)作業(yè)，此時防護人員需要盡快通知挖土人員，先停止作業(yè)并離開作業(yè)區(qū)域。在此時需要結(jié)合頂進(jìn)所挖的土質(zhì)與前后2次頂程高差等參數(shù)，做好框架底板前端土體的調(diào)整工作，避免箱涵在頂進(jìn)中出現(xiàn)扎頭。在箱身兩側(cè)挖土?xí)r要確保控制在箱身邊墻內(nèi)的3～8 cm進(jìn)行切土頂進(jìn)，在此過程中要準(zhǔn)備好沙土編織袋，避免路基坍塌事故發(fā)生，同時還要避免對行車帶來安全、延誤等影響。在運輸土方時要盡量避免碾壓油管，必要情況下可以將油管放在枕木道路的支垛中，防止路邊過往車輛對油管帶來影響，導(dǎo)致頂進(jìn)工作出現(xiàn)意外現(xiàn)象。

4.3 明確施工技術(shù)要點

4.3.1 頂進(jìn)方向控制與水平控制

在啟動頂進(jìn)箱涵入土前的空頂階段，需要借助導(dǎo)向軌來控制方向，即放在導(dǎo)向墩與箱涵間的鋼軌。注意方向控制需要借助左右不均勻開鎬的措施，以調(diào)整左右開鎬數(shù)量和刃角不對稱吃土的方式提高方向控制質(zhì)量。另外，在框構(gòu)涵頂進(jìn)過程中非常容易出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象，且處理難度比較高，對整體工程質(zhì)量與施工進(jìn)度均有可能會帶來負(fù)面影響。因此，為了避免出現(xiàn)箱體扎頭，可以在箱體快出現(xiàn)扎頭時，令底板前端、側(cè)刃腳上方吃土，轉(zhuǎn)移土阻力作用點，形成抬頭力矩，還要準(zhǔn)備好充足的砂石、水泥等物資，在土質(zhì)比較松軟的情況下填入砂石，以提升地基承載力，如有必要可以借助澆筑速凝混凝土來解決實際問題[4]。

4.3.2 頂進(jìn)測量控制

在頂進(jìn)測量控制中需要注意2點：一是能夠在箱體前后中軸線兩端設(shè)立觀察標(biāo)志物，借助水平儀與經(jīng)緯儀等測量儀器對頂進(jìn)過程中涵體的位置、水平偏差大小進(jìn)行測量；二是能夠在每一頂開展測量，測量其標(biāo)高參數(shù)及方向，如果在其中發(fā)現(xiàn)問題需要及時進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)偏差影響頂進(jìn)控制。

4.4 落實安全防護方案

通過對框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工狀況的分析，為了提高各個工藝的施工效果，施工單位需要根據(jù)鐵路工程的項目特點，落實安全防護管理方案：第一，及時恢復(fù)線路，拆除架空。在鐵路工程的框架涵施工中，應(yīng)該組建專門的技術(shù)小組，小組任務(wù)中一定要將各項工作任務(wù)明確責(zé)任到人，實現(xiàn)施工中在拆除梁的情況下保證車輛的安全出行。在拆除架空的過程中，應(yīng)該在開始拆除之前準(zhǔn)備道砟，相關(guān)維護人員在搗實道砟之后抽取橫梁，保證施工線路的及時恢復(fù)。對于施工人員而言，在進(jìn)行技術(shù)交底中，一定要明確施工安全防護內(nèi)容，通過施工方法、施工步驟的確定等，將施工安全管理工作落實到人，避免違章行為的出現(xiàn)。第二，在橫抬梁拆除完成之后，安全防護人員一定要按照施工計劃確定拆除順序，并在道砟修正、車輛檢修的過程中，在最短時間內(nèi)保證鐵路恢復(fù)運行。第三，在線路架空的安全管理中，施工單位培養(yǎng)施工人員的安全意識，通過安全教育方案的落實，引導(dǎo)施工人員掌握安全施工標(biāo)準(zhǔn)，保證各項施工工序的安全進(jìn)行。需要注意的是，施工人員進(jìn)場之前一定要佩戴安全帽，有效降低施工現(xiàn)場安全隱患對施工人員造成的影響。而且，在施工現(xiàn)場的安全管理中，應(yīng)該落實監(jiān)督管理規(guī)范，項目管理者結(jié)合以往經(jīng)驗，細(xì)化安全防護管理方案，如基坑位置一定要在旁邊設(shè)置安全警示標(biāo)識，避免施工現(xiàn)場安全隱患的出現(xiàn)[5]。

5 結(jié)語

總而言之，在框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工過程中，需要嚴(yán)格根據(jù)施工規(guī)范要求來提高施工質(zhì)量與施工速度，結(jié)合以往施工經(jīng)驗，及時分析項目施工以及施工管理中存在的問題，通過各項影響因素的分析，構(gòu)建針對性的處理方案，以提高框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工的整體效果。通常情況下，在框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工技術(shù)使用中，需要通過線路架空加固施工方案的落實、工作坑開挖工序的確定、施工技術(shù)的明確以及安全防護方案的落實等，保證框架涵下穿營業(yè)線頂進(jìn)施工工序的穩(wěn)步進(jìn)行，使工程項目可以在有限的工期內(nèi)圓滿完成施工任務(wù)，以便為后續(xù)施工提供經(jīng)驗參考。