淺談鐵路頂進涵的施工工序及便梁吊裝施工安全措施

曹立峰

（中鐵二十一局集團第三工程有限公司 咸陽 712000）

摘要：隨著我國西部大開發戰略的調整,以及高速鐵路客運專線建設的飛速發展,鐵路橋涵的設計與施工越來越多,相應的對涵洞施工的要求越來越高,鐵路涵洞施工已經成為鐵路建設中的重要施工內容。針對鐵路頂進涵的施工工序及施工中重要的安全措施做了簡要描述,對于相關領域人員具有一定的參考價值。

關鍵詞:鐵路頂進涵 施工工序 便梁吊裝 施工安全

1.施工依據

1.1 設計文件

1.2 營業線施工安全管理實施細則

1.3 鐵路橋涵施工規范

2.工程概況

為方便當地村民的出行，消除原有的平交隱患，改善當地的交通運輸條件，確保列車及行人安全,在蘭青線某處新建1-6.0m鋼筋混凝土框架立交涵。涵洞與線路斜交8o，框架涵長16.5米，涵身采用C35鋼筋混凝土預制而成，框架預制好后用頂進設備頂進施工。頂進前先用D24型施工便梁加固既有線路，然后頂進施工。框架涵兩側接C30混凝土U型槽，當地車輛、行人等從U型槽中穿過而行，為確保地面行人、車輛的安全在涵洞出入口設置角鋼欄桿，在其上設置2.0m高的防拋落網。既有線為雙線，Ⅰ、Ⅱ線間距為5.49米。

3.施工工藝

3.1采用預制框架涵頂進施工技術，待頂進段16.5米框架頂進到位后；開始在出入口端分別制作U型槽。首先在工作坑滑板上預制鋼筋砼框架涵身，借事先砌筑的后背，用千斤頂頂推涵身前進，隨頂隨挖去箱內土方，將涵身頂入到位。在頂進涵作業前，采用D24便梁加固法對線路進行加固，以確保行車安全和施工安全。工作坑是框架主體預制和頂進的場地，選擇在既有線右側空地。

3.2具體施工順序：

3.2.1.頂進法施工框架涵施工準備工作

三通一平——開挖工作坑——澆注便梁支座、制作后背梁及工作坑滑板——制做滑床——鋼筋下料——綁扎框架鋼筋立模——分兩次澆筑框架砼——框架涵養生——作防水層——測量中線水平——準備并安裝頂進設備。

3.2.2頂進施工法施工順序

4.線路架空加固及安全措施

4.1 挖孔樁施工

本涵采用一組D24施工便梁加固線路，便梁基礎采用混凝土孔樁。孔樁施工期間要求列車慢行60Km/h。挖孔樁開挖之前，請工務段派人進行線路設備的監管工作，監管人員到位后方可開始孔樁施工。

挖孔樁開挖前，設置經培訓合格的防護人員進行防護工作。挖孔樁采用人工交叉開挖，土方由人工提升，轉運至施工范圍外的棄土場。施工設備、材料、工器具等不得侵入限界。列車通過時停止挖土且人員撤至安全處所。孔樁護壁采用鋼護筒。作業人員必須配戴安全帽，每班上下孔內必須認真檢查爬梯及吊籃等上、下工具的安全可靠性，開挖過程中加強地面及孔內開挖人員的上下呼應，防止井下發生意外。

挖孔樁開挖如果出現滲水，水量不大時可用人工提升；水量大時采用水泵排水。

挖孔樁開挖到位時，及時進行灌注樁身混凝土。挖孔樁深度可根據實際情況而定。本涵挖孔樁樁底標高設置比涵底標高低1.0米。

混凝土分層澆筑，分層厚度控制在30～45cm。振搗采用插入式振動器，振動器的振動深度一般不超過棒長度2/3～3/4倍，振動時要快插慢拔，不斷上下移動振動棒，以便搗實均勻，減少混凝土表面氣泡。振動棒插入下層混凝土中5～10cm，移動間距不超過40cm，與側模保持5～10cm距離，對每一個振動部位，振動到該部位混凝土密實為止，即混凝土不再冒出氣泡。澆注砼支座時應在便梁外側邊預埋￠28螺栓以防便梁橫向移位。

鋼護筒要提前定制，每節長度0.5米，護筒臂厚5毫米。鋼護筒大小依據設計孔樁尺寸決定。鋼護筒安裝采用人工安裝。每挖深0.5米下一節鋼護筒，循環進行直至設計標高為止。若地下地質不良即邊挖邊下鋼護筒。澆筑混凝土時，采用倒鏈根據澆筑進度徐徐提升鋼護筒。倒鏈安裝于孔口，安裝時必須必須保證倒鏈有一定的強度且不侵入限界。

當地下地質復雜或出現突發情況時要及時報告監理及有關單位，立即采取切實可行方案保證線路、行車及人身安全。

為保證挖孔樁期間道床的穩定，施工前用枕木對道床進行加固。先將枕木順線路方向擺放，枕木上下層之間用扒釘相連，然后緊貼枕木外側將鋼管垂直打入路基。

4.2 便梁吊裝

4.2.1 本吊裝工程中施工機具（吊車）吊裝作業半徑遠、鋼梁噸位大，因此吊裝施工技術要求必須精確安全守時。經過組織大運吊裝公司進行實地勘測和對所裝備吊裝機具的各項技術性能指標進行了計算和模擬演練，最終確定吊裝所用的吊裝機具型號，吊裝的方法采用雙機提升旋轉就位法，其優點是：施工工期短；對其它工種作業面影響較小；所需勞動力較少且安全可靠。

4.2.2吊裝作業前期準備要求：

4.2.2.1進行與便梁吊裝有關的便梁支座強度檢驗，在滿足吊裝要求后方可進行吊裝作業。

4.2.2.2吊裝機具與索具必須按施工方案要求配備完好。

4.2.2.3起重機的機械和液壓系統裝置必須符合安全操作要求。

4.2.2.4做到吊車站位位置地面平整堅實，其地面承載能力不小于50t/m2。

4.2.3便梁吊裝施工安全保障措施

4.2.3.1施工全過程中，一切施工要服從施工負責人統一指揮。

4.2.3.2各工種必須有《特殊工種操作證》，嚴禁無證上崗。

4.2.3.3各種設備、電源線路要布置合理，電源要設開關箱，并有專人負責，操作人員下班，必須切斷所有電源。

4.2.3.4綁扎鋼梁的吊索要經過計算，綁扎方法正確牢固，所有起重機具及工具應每日做吊裝前檢查，杜絕事故隱患。

4.2.3.5禁止在四級或以上大風及降雨情況下，進行吊裝作業。

4.2.3.6指揮人員應使用統一指揮信號，信號要明確，起重機駕駛人員應聽從指揮。

4.2.3.7操作人員在進行高空作業時，必須正確使用安全帶，安全帶應高掛低用。

4.2.3.8操作人員不得穿硬底鞋上高空作業。

4.2.3.9高空操作人員使用的工具、零配件等，應放在隨身佩帶的工具袋內，不可隨意向下拋物，應派專人負責監督。

4.2.3.10在高空氣割或電焊割時，防止火花落下傷人。

4.2.3.11吊裝時設吊裝禁區，并設警戒，禁止與吊裝作業無關人員入內。

4.2.3.12起重人員必須戴好安全帽及其他防護用品。

4.2.3.13起吊前，應檢查吊點是否牢靠，作業中不得損壞吊具及索具。

4.2.3.14作業前應認真檢查所需使用的一切工具良好，嚴禁使用存有隱患的繩索和起重設備，嚴禁帶“病”使用。

4.2.3.15起吊作業中，必須嚴格遵守起重人員的安全操作規程，嚴禁斜吊斜拉。

4.2.3.16操作人員在進行起重機回轉、變幅、行走和吊鉤升降等動作前應鳴笛示意，施工人員聽到信號后，應提高警惕集中注意力。

4.2.3.17禁止吊物上站人與吊物一同吊運，嚴禁吊物下站人。

4.2.4 D24施工便梁的安裝

4.2.4.1先將一片縱梁就位，另一片縱梁高出枕木面0.2m，待縱梁墊穩縛牢后，安裝聯結板及牛腿。

4.2.4.2安裝橫梁位置應與枕木一致，要事先將枕木間距適當調整，抽換橫梁時由縱梁兩端向中心排列抽換，抽一根枕木，換一根橫梁，其中鋼軌下需要墊大塊絕緣橡膠板，防止軌道電路短路，影響信號和行車。塞入橫梁時要對準主梁聯結板并定位，同時上好扣件，墊好橡膠軌墊。

4.2.4.3將墊高的一片縱梁降落就位，并聯結縱橫梁。

4.2.4.4逐段扒除道碴，安裝所有聯結系統，組裝過程中，聯結板及牛腿上孔均上滿螺栓，彈簧墊圈不得漏裝。

4.2.4.5框架涵強度達到后，應盡快恢復線路，解除慢行。架空拆除時，撤一根橫梁換一根鋼筋混凝土枕，隨即補充道碴搗固。恢復線路后，每通過一次列車后，應進行補碴搗固，直到無明顯下沉為止。

4.2.5架空期間的線路保養工作

本工程框架涵頂進期間線路慢行45km/h。施工時必須對架空期間的線路進行認真檢查，及時調整，其方法如下：

4.2.5.1保持線路水平是保養工作的主要項目，為保持水平，在橫梁與枕木之間保留一定的調整余量，常用1-5cm 厚木板墊塞。鋼軌底部分用“穿袖”木契打緊。借以調整線路軌頂水平。

4.2.5.2當線路方向不良時，可將槽鋼下木契打緊后，松開附近幾個吊軌螺栓，及方向不良范圍內橫向支承，用起道機撥道。

4.2.5.3要隨時上緊松動的吊軌螺栓。加強對線路的觀察。發現異常時及時整修。

4.2.6保證線路行車安全的措施

在既有線上施工，必須確保運行安全，其措施如下：

4.2.6.1施工人員與車站值班人員加強聯系，掌握列車運行情況，對線路隨時進行檢查養護，并準備足夠數量的道碴、方木、草袋、組織好人力和工具，一旦發生不良情況，立即進行搶修加固，嚴禁冒險放行列車。

4.2.6.2建立各項安全制度，設專職人員巡回檢查施工范圍內的線路和安全防護，各工種間加強協作，互相配合，統一指揮。做好交接班記錄，避免接班人員情況不明，盲目施工。

4.2.7線路恢復

在在拆除施工便梁等加固設施之后，要填充道碴起道搗固，經過一定時間的試運行，當符合行車要求時，辦理交接。

5.結束語

采用頂進方式施工的涵洞,其施工難度隨著孔徑的變化而變化，1-6.0m涵洞作為鐵路涵洞中常見的類型，必須以“安全第一，預防為主”為方針，從線路行車安全、施工安全等多方面嚴格控制，才能防止鐵路事故的發生。