羅飛躍（1.中電建安徽長九新材料股份有限公司，安徽 池州 247100；2.中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004）

1 工程概況

1.1 工程簡介

長九（神山）灰?guī)r礦項(xiàng)目位于安徽省池州市西南方向約37 km 處，隸屬池州市貴池區(qū)牌樓鎮(zhèn)青山村、神山村、濟(jì)公村。西北側(cè)毗鄰長江，直線距離約 12 km。長九（神山）灰?guī)r礦物流廊道采用帶式輸送機(jī)方式輸送，沿線穿越楊公嶺山、銅九鐵路、東溪村、S 236 省道、牛頭山、石壟章村、南泉嶺山、姥山礦區(qū)和跨越馬料湖。下穿鐵路處位于殷匯站與唐田站區(qū)間，對應(yīng)鐵路里程為銅九線 K 95＋590.3。

1.2 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

長九（神山）灰?guī)r礦物流廊道下穿銅九鐵路采用新建1 孔 7.5 m 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。廊道中心線與銅九鐵路斜交，交角為 25.052°，箱身正交長度為 19 m。箱頂位于銅九鐵路軌頂以下 1.18 m，箱身采用 C 40 鋼筋混凝土，抗?jié)B等級 P 8。箱身頂板厚 0.50 m，邊墻厚 0.65 m，底板厚 0.65 m，結(jié)構(gòu)凈高 4.5 m。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及布置如圖 1 所示。

圖1 物流廊道下穿銅九鐵路平面結(jié)構(gòu)布置

1.3 運(yùn)輸條件

本工程施工范圍地處銅九線殷匯站與唐田站，對應(yīng)鐵路里程為銅九線 K 95 ＋ 590.3，其標(biāo)準(zhǔn)為國鐵Ⅰ級，單線，直線地段，軌道 60 kg/m，無縫線路，混凝土枕，高路基，非電氣化。銅九鐵路列車運(yùn)營速度為 160 km/h，列車 13 對，其中客車 7 對，貨車 6 對，天窗時(shí)段為 10:32 ～ 12:32。

本次施工分為營業(yè)線施工和鄰近營業(yè)線施工，具體內(nèi)容如表 1 所示。

表1 項(xiàng)目施工項(xiàng)目內(nèi)容及等級

2 施工方法

針對本工程的特點(diǎn)，箱涵采用整體頂入法施工方案。主要施工步驟如下。

（1）工作坑降水，施工工作坑后靠背鉆孔樁。

（2）工作坑開挖，制作滑板，預(yù)制箱身。

（3）銅九線進(jìn)行應(yīng)力放散。

（4）架設(shè) D 16、D 24 型施工便梁，施工線路下條形支墩，頂進(jìn)箱身。

（5）施工其他輔助工程項(xiàng)目。

2.1 施工準(zhǔn)備

根據(jù)鐵路局相關(guān)文件規(guī)定，施工前須做好以下準(zhǔn)備工作。

（1）編制本工程《施工組織設(shè)計(jì)》報(bào)請鐵路局設(shè)備管理單位評審、建設(shè)管理部門審核通過，并獲鐵路局營業(yè)線施工安全審批。同時(shí)，《開工報(bào)告》需經(jīng)監(jiān)理單位審批通過。施工期間駐站聯(lián)絡(luò)員在殷匯站駐站。

（2）提前與鐵路設(shè)備管理單位簽訂施工安全管理協(xié)議，相關(guān)負(fù)責(zé)人必須到現(xiàn)場進(jìn)行管線位置的技術(shù)和安全交底。施工單位提前將施工計(jì)劃上報(bào)監(jiān)理、設(shè)備管理單位審批，安全監(jiān)督員到場后方可施工。

（3）將施工范圍內(nèi)的管線和設(shè)備委托相應(yīng)管理單位遷移到位，無須遷移的按照要求做好保護(hù)措施。

2.2 施工慢行

本工程便梁架設(shè)施工和使用期間需要慢行。慢行前需對施工區(qū)段線路進(jìn)行應(yīng)力放散，放散后辦理相關(guān)資料移交和責(zé)任段劃界。

（1）于施工前申請慢行，慢行限速為 45 km/h。限速范圍為銅九線 K 95 ＋ 540 至 K 95 ＋ 640（100 m）。

（2）計(jì)劃慢行時(shí)間共計(jì) 35 d。實(shí)施時(shí)以鐵路局最終批復(fù)為準(zhǔn)。并做好施工慢行防護(hù)。

2.3 施工封鎖

（1）封鎖相關(guān)項(xiàng)目為應(yīng)力放散、便梁支墩施工、抽穿鋼枕、軌道車配合裝卸便梁、便梁組裝及解體等。

（2）封鎖次數(shù)共 14 次。施工計(jì)劃提前一個(gè)月上報(bào)，以鐵路局最終批復(fù)為準(zhǔn)。

（3）放行列車條件如下。① 施工作業(yè)期間限速 45 km/h。② 施工結(jié)束后，第一列限速 45 km/h，≥ 12 h。③ 施工結(jié)束后限速 60 km/h、80 km/h、120 km/h，均 ≥ 24 h，再恢復(fù)常速。

3 施工工序

3.1 工作坑開挖

（1）工作坑置于銅九線北側(cè)。工作坑底板為 C 25 鋼筋混凝土，底板厚 30 cm，內(nèi)設(shè)φ20 mm ×φ12 mm 鋼筋網(wǎng)片，間排距為 ＠ 200 mm。底板及后背梁基底夯填 10 cm碎石。底板頂面設(shè) 0.2% 的上坡，底板下每隔 3 m 設(shè)一道防滑槽，防滑槽斷面尺寸為 50 cm × 50 cm。

（2）施工前，首先放樣定出工作坑各結(jié)構(gòu)位置；其次，確認(rèn)各種管線以及架空纜線遷移完畢，并在路肩上設(shè)置位移及沉降觀測點(diǎn)，做好動態(tài)監(jiān)測，確保行車安全。

（3）填筑并壓實(shí)至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，兩側(cè)邊坡坡度為1∶1.5。邊坡采用掛網(wǎng)噴細(xì)石混凝土進(jìn)行防護(hù)。在填土坡腳設(shè)置排水溝，在后背梁兩側(cè)設(shè)置 1 m × 1 m 集水井各一座，以保證作業(yè)面不積水。

3.2 鉆孔灌注樁施工

3.2.1 概 況

本工程箱涵頂進(jìn)基坑設(shè)置在銅九鐵路北側(cè)，采用單排φ1.2 m 鉆孔灌注樁支護(hù)；樁長 12 m、樁間距 1.4 m，總計(jì)8 根，采用 C 30 混凝土。

3.2.2 施工方法

（1）精確定位后拉出護(hù)樁，開始埋設(shè)鋼護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大 20 cm，筒頂高出原地面 0.3 m。護(hù)筒頂面位置偏差 ≤ 5 cm，護(hù)筒傾斜度 ≤ 1%。

（2）護(hù)筒埋設(shè)完成后鉆機(jī)就位。開鉆時(shí)以慢速小沖程鉆進(jìn)，待鉆頭鉆至護(hù)筒下 3 m，全部進(jìn)入土層后，進(jìn)行樁位復(fù)測，并進(jìn)行樁位調(diào)整，再以正常鉆速鉆進(jìn)。

（3）鋼筋籠根據(jù)樁長及現(xiàn)場作業(yè)條件，分節(jié)制作。鋼筋籠要垂直緩慢吊放，防止撞擊孔壁引起塌孔。鋼筋籠安裝完成后，安放φ280 mm 混凝土灌筑導(dǎo)管。導(dǎo)管底距孔底距離為 30 ～ 50 cm。

（4）清孔結(jié)束后立即灌注混凝土，其間隔時(shí)間須＜30 min。樁基混凝土必須一次性連續(xù)灌注完成，并確保在 3 h內(nèi)澆完，以保證整根樁的均勻性和連續(xù)性。

3.3 后背梁及后背

后背梁尺寸為 3.0 m × 10.8 m，高 3.0 m。為 C 25 鋼筋混凝土，主筋為φ20 mm @10 mm，箍筋為φ12 mm @200 mm?；舶邃摻钌烊牒蟊沉哼B接成整體，并在連接段增加一層加強(qiáng)鋼筋。后背梁深入滑床板 100 cm。由于廊道與鐵路斜交，故將框架底板（靠近后背梁一端）做轉(zhuǎn)正塊，與箱體的頂進(jìn)方向垂直，以更好地傳遞頂力。后背為 8 根12 m 長鉆孔樁及冠梁，冠梁頂部與后靠背頂齊平。

3.4 箱體預(yù)制

3.4.1 施工流程

施工流程為箱涵綁扎底板及墻身鋼筋 → 立模 → 澆筑混凝土 → 養(yǎng)護(hù) → 搭設(shè)支架 → 立模板 → 綁扎墻身及頂板鋼筋 →立模 → 澆筑墻身混凝土 → 養(yǎng)護(hù) → 拆模 → 箱頂防水層制作。

3.4.2 施工方法

（1）鋼筋全部在現(xiàn)場配料加工成型。保護(hù)層為 4 ～ 5 cm，采用同強(qiáng)度砂漿墊塊。

（2）箱涵墻身模板采用φ14 mm 圓鋼對拉，間距為 60 cm。模板面板采用 1.5 cm 厚竹膠板，楞條采用 5 cm × 7 cm 木條，間距 ≤ 35 cm。支承架采用鋼管扣件架聯(lián)結(jié)牢固，間距為 90 cm，步高為 120 cm，頂部采用木方縱橫梁作為頂模的支撐?？蚣苤虚g設(shè)豎向 2 道、縱向 4 道水平鋼管撐，橫向 2 道、縱向 3 道剪刀撐。在排架外側(cè)設(shè)斜撐，斜撐與水平交角宜為 45°。

（3）箱涵混凝土為 C 40 P 8 混凝土，坍落度 160 ± 20 mm，采用地泵入倉澆筑；且分二次灌注，第一次灌至底板倒角上部 0.7 m 處，第二次灌注墻身及頂板。箱涵墻身澆筑混凝土?xí)r要從兩頭向中間放料，兩側(cè)對稱放料。灌注結(jié)束后4 ～ 6 h 內(nèi)必須覆蓋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間 ≥ 14 d。

3.4.3 防水層工程

防水層主要材料為箱頂滿鋪 Ⅱ 型 N 類無復(fù)合層氯化聚乙烯防水卷材 ＋ 粘貼用聚氨酯防水涂料 ＋ 6 cm 厚聚丙烯纖維 C 40 細(xì)石混凝土。

（1）箱頂基層處理。箱頂基面應(yīng)清理干凈至墻角下口 15 cm（封邊），保持平整度和清潔干燥。

（2）防水涂料。① 防水涂料主劑甲、乙組分配置稱量誤差為 ± 2 %，混合液體攪拌時(shí)間為 3 ～ 5 min，必須保證攪拌均勻?？刂坪靡淮伟韬土浚渲煤玫姆浪苛蠎?yīng)在 20 min內(nèi)用完。② 涂料涂刷時(shí)確保厚度均勻，≥ 1.5 mm，用量 ≥1.8 kg/m2。涂刷可分 1 ～ 2 次進(jìn)行。③ 防水卷材在橋面鋪設(shè)至墻角下 15 cm，并順上坡方向逐幅鋪設(shè)。先從兩側(cè)開始鋪設(shè)，搭接時(shí)使兩側(cè)幅卷材位于下方，其他幅卷材依次鋪設(shè)于上方，中間幅卷材鋪設(shè)在最上面，最終將防水卷材鋪成沿橋面縱向中心線向兩側(cè)進(jìn)行搭接，其搭接寬度為橫向 ≥ 8 cm、縱向 ≥ 10 cm。④ 防水卷材粘貼完畢后，必須同時(shí)對其周邊進(jìn)行封邊涂刷，封邊時(shí)涂刷防水材料的寬度 ≥ 8 cm。⑤ 待聚氨酯涂料不粘手后順箱頂由低到高平攤鋪設(shè)，用木槌或滾桿壓緊擠出空氣，使卷材緊貼基層粘牢，防止起鼓。

（3）保護(hù)層。① 澆注混凝土保護(hù)層時(shí)，不得碰傷防水層。保護(hù)層最高點(diǎn)為 10 cm。② 橋面保護(hù)層澆筑時(shí)設(shè)置相應(yīng)的斷縫，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 50 % 以上時(shí)，采取聚氨酯防水涂料將斷縫填實(shí)。養(yǎng)護(hù)期為 15 d。

3.5 應(yīng)力放散

3.5.1 施工方法

采用部分切割改成普通線路法。即當(dāng)采用部分切割改成普通線路進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，其普通線路長度應(yīng) ≥ 100 m 且有五軌六縫及以上的臨時(shí)普通線路。施工地點(diǎn)應(yīng)位于普通線路中部。

3.5.2 施工程序

（1）準(zhǔn)備工作。① 測量軌條軌溫。② 對應(yīng)力放散地段的軌枕上、軌底下多余道碴進(jìn)行清理。③ 檢查是否有失效扣件，并進(jìn)行接頭螺栓涂油處理，施工地段兩端線路鎖定100 m，完成新軌導(dǎo)線鉆眼。

（2）基本作業(yè)。① 施工前對作業(yè)地段兩端各 50 m 線路進(jìn)行扣件擰緊，鎖定線路。② 慢行時(shí)間直線段隔二松一，扣件螺栓涂油。③ 施工封鎖階段松開其余扣件螺栓，撥出舊軌，鏟下粘在軌底上的膠墊，并將其擺正在承軌槽上。失效的膠墊應(yīng)于更換，再撥入新軌。調(diào)整各連接軌縫均勻，且滿足當(dāng)?shù)刈罡邷貢r(shí)段鋼軌膨脹長度。上連接零件，每隔一根軌枕緊里外口軌枕的扣件，先保證開通線路。④ 開通前檢查線路，達(dá)到放行條件向施工負(fù)責(zé)人匯報(bào)。施工負(fù)責(zé)人確認(rèn)線路具備開通條件后，及時(shí)與駐站聯(lián)絡(luò)員取得聯(lián)系，相關(guān)人員及機(jī)具做好下道接車準(zhǔn)備，開通線路。⑤ 開通后整理與回收材料，并上齊扣件。撥正方向，改正軌距。更換和修理失效零部件。回收舊料，清理場地。⑥ 更新無縫線路技術(shù)資料，埋設(shè)臨時(shí)觀測樁，建立臨時(shí)位移觀測臺賬及高溫巡查記錄表。

3.6 線路加固

3.6.1 加固方法

（1）本次線路加固采用一孔 D 24 型施工便梁按甲式、高位架設(shè)。即便梁軌底至梁底距離為 375 mm，線路中線至縱梁中心線b=c= 2 230 mm。便梁支墩采用條形基礎(chǔ) ＋鋼筋混凝土支墩，混凝土標(biāo)號 C 30。

（2）便梁支墩施工時(shí)，需架設(shè)施工便梁。待支墩施工結(jié)束，回填到位后，方可拆除便梁。

（3）D 型便梁架設(shè)到位后，必須設(shè)置便梁限位裝置，限位裝置與便梁之間采用枕木和柞木板剎緊。在便梁橫向設(shè)置限位，便梁限位裝置采用 P 50 鋼軌，提前預(yù)埋在支墩混凝土中。

3.6.2 便梁架設(shè)拆除施工流程及抽換鋼枕作業(yè)要求

（1）編制并上報(bào)道封鎖計(jì)劃 → 計(jì)劃得到批準(zhǔn) → 全面落實(shí)封鎖前的準(zhǔn)備工作 → 封鎖前（拆除前）到主管車站進(jìn)行封鎖登記 → 接到主管車站運(yùn)行調(diào)度命令后，軌道車進(jìn)入施工點(diǎn) → 軌道車吊梁 → 吊梁就位 → 檢查線路 → 軌道車駛離區(qū)間 → 撤銷封鎖登記。

（2）安裝橫梁的位置應(yīng)與軌枕位置一致，利用天窗點(diǎn)時(shí)間，由縱梁兩端向中心排列抽換。

（3）逐段清理原鐵路道碴，安裝斜桿和所有聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。安裝過程中，聯(lián)結(jié)板 S 4 及牛腿上φ23 mm 孔里均應(yīng)安裝滿螺栓，彈簧墊圈也必須保證安裝。

（4）在施工便梁拆除之前，必須重新對便梁安裝范圍內(nèi)的線路進(jìn)行道碴補(bǔ)充和搗實(shí)，并在上一個(gè)封鎖點(diǎn)內(nèi)將便梁配件與主梁分離。主梁拆除后，利用封鎖時(shí)間抽去鋼枕并補(bǔ)充道碴。

3.7 箱涵頂進(jìn)

3.7.1 頂進(jìn)工藝流程

箱涵頂進(jìn)工藝流程如圖 2 所示。

圖2 箱涵頂進(jìn)施工工藝流程圖

3.7.2 頂力計(jì)算及油頂布置

由橋規(guī)得頂力計(jì)算公式（1），19 m 箱涵自重計(jì)算公式如式（2）所示。

根據(jù)最大頂力Pmax=806 t來配置安裝，共準(zhǔn)備 200 t 千斤頂 6 臺，備用 4 臺，每只千斤頂最大頂力為 806/6 = 134 t＜ 200 × 0.7＝140 t（千斤頂效率按 70% 計(jì)）。

3.7.3 頂進(jìn)挖土為了滿足頂進(jìn)出土需要，頂進(jìn)前應(yīng)開槽挖土，打通出土通道，根據(jù)機(jī)械回轉(zhuǎn)的空間要求確定開槽寬度，開槽寬度控制在 3.5 m，開槽后土面應(yīng)距涵底設(shè)計(jì)標(biāo)高 2 m 以上。頂進(jìn)過程采取邊挖邊頂，將箱身切入土體再挖土，確保支墩安全距離，減少線路恢復(fù)時(shí)回填量。

3.7.4 安放頂桿

頂桿采用鋼筋混凝土圓柱頂桿，吊機(jī)安裝，人工對位。頂桿必須保持與箱體軸線順直一致，并與箱涵受力面垂直，做到平、順、直。

3.7.5 整體頂進(jìn)

（1）線路加固完畢、箱體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后即可進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)。

（2）采取邊開挖邊頂進(jìn)方法進(jìn)行整體頂進(jìn)，并通過控制兩側(cè)頂力和超挖或少挖土等方法控制箱體離開滑板時(shí)的方向。頂進(jìn)過程中使用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀測量箱涵的方向和高程。

（3）頂進(jìn)過程中要嚴(yán)格做到“一鎬一測”，發(fā)現(xiàn)偏差時(shí)及時(shí)調(diào)整，確保方向和高低偏差在允許誤差范圍。

（4）頂進(jìn)作業(yè)要隨時(shí)注意頂桿、頂鎬、后背、油泵壓力及方向、高程等變化，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即停止頂進(jìn)，待找出原因并處理好后方可繼續(xù)頂進(jìn)。頂進(jìn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)線路變形等影響行車安全情況，應(yīng)立即啟動應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)整修恢復(fù)線路，確保列車安全暢通。

4 結(jié) 語

（1）施工前在廊道中心線兩側(cè)各 50 m 范圍內(nèi)，鐵路路肩上每隔 10 m 設(shè)置一個(gè)位移沉降觀測樁。

（2）施工期間，做好光、電纜等臨時(shí)過渡、防護(hù)、看護(hù)，確保鐵路通信的安全。

（3）施工時(shí)需加強(qiáng)基坑排水措施，頂進(jìn)時(shí)精心施工，嚴(yán)格控制，盡量減少箱身就位時(shí)的誤差。

（4）箱身采用頂入法施工，線路加固采用 D 16、D 24型施工便梁，并對鐵路運(yùn)輸車輛限速 45 km/h。

（5）為確保便梁條形支墩受力狀況良好，盡量減少對便梁條形支墩周圍土體的擾動，箱身頂進(jìn)必須安裝鋼刃腳。頂進(jìn)過程中為減少箱涵與滑板的摩擦力，應(yīng)在滑板面上涂抹石蠟或鋪灑滑石粉。

（6）在箱頂設(shè)置便梁支座時(shí)，應(yīng)將該支座對應(yīng)頂板與底板間用剛性支撐撐緊。

（7）箱身設(shè)計(jì)使用年限級別為一級，設(shè)計(jì)使用年限為100 a。為滿足結(jié)構(gòu)耐久性要求，施工時(shí)混凝土材料的選用、配合比及施工養(yǎng)護(hù)等工藝，應(yīng)遵照 TB 10005—2010《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》辦理。