铁路既有线顶进涵施工关键技术与安全质量控制

铁路既有线顶进涵施工关键技术与安全质量控制

周彬

中铁十四局集团有限公司山东济南250014

摘要：现如今，我国的经济在高速的发展，社会在不断的进步，涉及的穿越式工程施工项目也快速增多。此类工程技术的增加，对于我国复杂地形地区，铁路贯通起到了极大的促进作用，并且对于我国经济的均衡发展也发挥了重要的功效。在此现状下，关于铁路既有线顶进涵施工的关键技术及施工中的安全质量控制，也引起了施工人员和研究人员的注意。简要分析了当前铁路既有线顶进涵施工关键技术与安全质量控制，以期为我国铁路工程施工技术的发展提供参考。

关键词：铁路既有线；顶进涵；关键技术；安全质量控制

引言

铁路既有线顶进涵施工能够确保铁路行车不中断，它是对铁路既有线的一种加固。在此施工过程中，施工方要为既有线路进行基坑开挖、滑板浇筑以及为滑板顶板设置润滑隔离层，最后在滑板上为其预制钢筋混凝土框架和修筑后背，安装顶进涵设备。在如此循环中，实现对顶进涵的安全就位。

1工程概况

本工程路段内的既有铁路分为胶黄线Ⅱ-6道、胶黄下行线、牵出线、岔间线共计四条线路，日均行车列次约为110列次。四条线路目前均为内燃铁路，其中下行线和Ⅱ-6道有接触网，接触网均未投入使用，胶黄下行线线路允许最高速度为60km/h，其余三条线路最高速度为45km/h。采用下穿顶进法施工，下穿Ⅱ-6道采用1-16m框架桥，框架在Ⅱ-6道西侧预制；下穿胶黄下行线、牵出线及岔间线采用1-14m框架桥，框架在胶黄下行线东侧预制。其中①号箱体顶程46m，②号箱体顶程56.5m，③号箱体顶程54m，④号箱体顶程39.5m。本工程采用D型便梁加固线路，每条线路先架设2孔D24便梁，进行支撑桩施工，支撑桩施工完成后回填路基，纵移2孔D24便梁，架设1孔D16m便梁。便梁全部架设完成后开挖路基，进行地基处理、顶进施工。

2铁路既有线顶进涵施工关键技术

2.1基坑维护技术

在铁路既有线顶进涵施工项目中，基坑工程为主要的工程项目之一。基坑工程在施工中，为保障后续工程的顺利开展，应确保基坑工作面的平整度及排水通道的通畅性。基坑作为顶进涵的基础工作面，其工程质量对后续工程的施工质量影响重大。因此，基坑工程施工中开挖土方量、基坑深度等参数，都应严格根据施工内容进行设计。

2.2既有线路加固技术

铁路顶进涵施工中涉及较多的既有线路，因此在施工中对既有线路造成的损害现象也较多。在具体施工中，为保障此类铁路段的安全应用，施工人员应针对既有线路进行严格的加固施工。通过加固施工，确保既有线路的安全性和稳定性。当前，在具体施工作业中常用的加固技术有吊轨加固法、工字钢束梁法、轨束梁加固法。此外，在工程施工中，因地质现状及既有线路质量现状，具体施工方法也存在一定的差异，比如施工中地质现状为富水性，工程承载力就较弱。为发挥加固施工效果，低高度施工便梁方法则为有效的工艺技术。

2.3后背加固技术

铁路顶进涵基坑施工中，后背为重要组成部分。从一定程度上分析，后背工程现状及负载现状，影响着工程整体的负载现状及工程质量。实际施工中，为了保障工程的施工效果，并且避免后背冒顶塌陷等工程事故的出现，在工程施工之前，工程设计人员应通过取样测试和受力计算核准后背的最大顶力现状，并依据计算数据进行后背工程的加固，以此确保顶进涵施工的顺利开展，保证后期工程施工的安全性。

3铁路既有线顶进涵施工安全质量控制

3.1前期准备

铁路既有线顶进涵施工前期准备为主要的工序内容。前期准备中，涉及的工程准备内容主要为测量划线、水电工程、工程地面。为此，需确保工程施工位置的准确性，保障水电工程施工通畅进行。同时要进行地面平整，确保工程后期施工的水平质量合格。此外在施工中，为确保工程的安全性，还应确定排水沟和集水井的位置，确保积水的有效排放。

3.2开挖作业

基坑位置确定、测量放线作业结束后，前期工程准备完毕，接着进行基坑工作面开挖，开挖的过程中应确定箱涵孔径尺寸，并且在开挖中注意工地边坡坡度，防止因坡度过大造成滑坡现象。此外在施工中，根据季节的变化对边坡工程进行防护，也为主要的工序之一。

3.3箱梁预制

铁路顶进涵施工箱涵需提前预制，以此保障工程的施工进度，并且降低工程施工中的施工难度。当前在施工中，为确保箱涵施工的有效性和准确性，箱涵物体应确定箱涵顺序，通过依次标注的方式确定箱涵的施工顺序。此外，为保障箱涵施工的稳定性和箱涵施工质量，施工中应设立一定的隔离层，并落实底板加固作业。通过混凝土浇筑的方式，提升底板的稳定性。施工结束后，为保障箱涵应用质量的稳定性及后期应用的耐久性，还应进行防水施工，具体作业中，主要通过设立防水层的方式施工。

3.4顶进涵顶进

主要程序作业结束后进行顶进涵顶进作业。顶进之前，为保障顶进效果和顶进质量，工程人员应针对后背现状、地面现状、机械设备现状进行统一的调试测试，确保机械工程及工地现状符合施工要求。如果存在异常现象，则需进行异常现象的解除修正。修正结束后进行顶进涵顶进。顶进中，为避免内部不良现象，应进行试顶作业，根据试顶结果，判断是否继续进行顶进作业。顶进中，应及时复原千斤顶，以此形成循环操作，确保箱涵施工的稳定推进。

3.5恢复养护

箱涵工程施工结束后，对既有线路进行恢复养护。恢复养护中，对前期临时加固设施进行拆除。加固工程拆除结束后，对铁路工程轨面进行水平校准作业及轨道方向的调整作业。校准调整结束后，则要进行最终的工程养护。养护中主要对轨道面及受损的轨道设施进行维护，并且对松动的轨道进行加固，以此保障铁路运行的安全性和稳定性。

3.6安全管理

铁路既有线顶进涵施工中，为确保工程施工质量的合格和作业程序的稳定推进，安全管理为重要的措施之一。在具体施工中，为保障安全管理的有效实施，工程施工管理人员应落实严格的安全管理制度，并且通过现场监管和第三方监理的方式对施工安全进行保障，确保施工人员在施工过程中的安全，并且增强施工人员的安全意识，提升后期设备操作过程中和工程施工中的人员和设备的安全性，以此促进各项工程的稳定推进，保障最终的工程施工质量。

4施工方案

4.1顶进作业

1顶进前检查工作主体结构混凝土必须达到设计强度，防水层及保护层已按照设计完成。线路加固、后背墙、后背桩及各类施工机械符合要求。顶进设备、液压系统安装及试验结果符合要求，安装的顶柱（铁）与顶力轴线一致，并与横梁垂直。劳力组织及观测、试验人员分工明确。与运营部门协商确认的施工安排、线路防护监测抢修人员及通信、照明等应准备就绪。实施性施工组织设计及安全措施应编制完毕。

2、试顶和箱体启动：各观测点均应有专人负责，随时检查变化情况。开泵后，每当油压升高5-10MPa时，应停泵观察，发现异常及时处理。当千斤顶活塞开始伸出，顶柱（铁）压紧后应即停顶，经检查各部位无异常现象时，再开泵直至桥身起动。

3、顶进开动高压油泵，使千斤顶产生顶力，通过传力设备，借助于后背墙的反作用力，涵洞箱体前进。箱体前进后，回镐使千斤顶复原，然后在空挡处填放顶铁或传力柱，以待下次开顶。每次顶进前应检查液压系统、顶柱（铁）安装和后背变化情况。

4.2注意事项

1.箱体顶进为不切土的空顶，需要注意控制好箱体顶进的方向。严格控制中线偏移和水平高差，经常观测，及时进行纠偏的调整水平。

2.安放顶铁、顶柱要做三个一致，即轴线一致、长短搭配一致、位置一致。为减少顶柱自由长度和增加稳定性，在传力柱中间加2cm厚的钢板一道。

3.在顶进过程中，箱身每前进1m，对箱身的轴线和高程进行观测，并要详细做好记录，如发现偏差及时通知顶进指挥人员采取措施，纠正偏差。

5.3纠偏

1、顶进时，方向和高程容易出现偏差，因此在顶进过程中要采取措施严格加以控制，发现问题及时纠正使其达到设计要求。

2、所有千斤顶均采用一台油泵控制，但各千斤顶均单独设置一油压阀门，如发现方向偏移，则采用增减一侧千斤顶的顶力：即开或关一侧部分千斤顶阀门，增加或减少千斤顶顶力数。如向左偏，即关闭减少右侧部分千斤顶，如向右偏则反之。

3、“抬头”：挖除箱身前断土体，并超挖（设计标高）5～10cm，宽度与箱身相同，在顶进中逐步调整。

4、如果出现“扎头”，掏出箱身前端30cm下部土体，深度约3cm，塞入2cm钢板，并形成不大于5%的坡度至设计标高，在顶进中逐步调整。

结语

总之，铁路既有线顶进涵施工要以实际情况为基准，在施工前制订详细的施工方案，在具体的施工过程中，施工人员要严格按照操作规范进行施工，认真做好每一道施工工序。另外，PDCA模式管控在铁路既有线顶进涵施工中占有重要位置，所以要重点做好对施工中的技术难点的管控，同时管理好施工全过程的文件，保证整个施工过程能够按照规定的技术标准进行施工，这样才能进一步保障施工的质量。

参考文献：

[1]铁路桥涵设计基本规范：TB10002—2017[S].

[2]陈锡辉.LabVIEW8.20程序设计从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2007.

[3]朱标.下穿既有铁路立交桥施工时的线路加固设计[J].路基工程，2005（3）：69–71.