浅谈铁路顶进涵的施工工序及便梁吊装施工安全措施

浅谈铁路顶进涵的施工工序及便梁吊装施工安全措施

曹立峰

（中铁二十一局集团第三工程有限公司 咸阳 712000）

摘要：随着我国西部大开发战略的调整,以及高速铁路客运专线建设的飞速发展,铁路桥涵的设计与施工越来越多,相应的对涵洞施工的要求越来越高,铁路涵洞施工已经成为铁路建设中的重要施工内容。针对铁路顶进涵的施工工序及施工中重要的安全措施做了简要描述,对于相关领域人员具有一定的参考价值。

关键词:铁路顶进涵 施工工序 便梁吊装 施工安全

1.施工依据

1.1 设计文件

1.2 营业线施工安全管理实施细则

1.3 铁路桥涵施工规范

2.工程概况

为方便当地村民的出行，消除原有的平交隐患，改善当地的交通运输条件，确保列车及行人安全,在兰青线某处新建1-6.0m钢筋混凝土框架立交涵。涵洞与线路斜交8º，框架涵长16.5米，涵身采用C35钢筋混凝土预制而成，框架预制好后用顶进设备顶进施工。顶进前先用D24型施工便梁加固既有线路，然后顶进施工。框架涵两侧接C30混凝土U型槽，当地车辆、行人等从U型槽中穿过而行，为确保地面行人、车辆的安全在涵洞出入口设置角钢栏杆，在其上设置2.0m高的防抛落网。既有线为双线，Ⅰ、Ⅱ线间距为5.49米。

3.施工工艺

3.1采用预制框架涵顶进施工技术，待顶进段16.5米框架顶进到位后；开始在出入口端分别制作U型槽。首先在工作坑滑板上预制钢筋砼框架涵身，借事先砌筑的后背，用千斤顶顶推涵身前进，随顶随挖去箱内土方，将涵身顶入到位。在顶进涵作业前，采用D24便梁加固法对线路进行加固，以确保行车安全和施工安全。工作坑是框架主体预制和顶进的场地，选择在既有线右侧空地。

3.2具体施工顺序：

3.2.1.顶进法施工框架涵施工准备工作

三通一平——开挖工作坑——浇注便梁支座、制作后背梁及工作坑滑板——制做滑床——钢筋下料——绑扎框架钢筋立模——分两次浇筑框架砼——框架涵养生——作防水层——测量中线水平——准备并安装顶进设备。

3.2.2顶进施工法施工顺序

4.线路架空加固及安全措施

4.1 挖孔桩施工

本涵采用一组D24施工便梁加固线路，便梁基础采用混凝土孔桩。孔桩施工期间要求列车慢行60Km/h。挖孔桩开挖之前，请工务段派人进行线路设备的监管工作，监管人员到位后方可开始孔桩施工。

挖孔桩开挖前，设置经培训合格的防护人员进行防护工作。挖孔桩采用人工交叉开挖，土方由人工提升，转运至施工范围外的弃土场。施工设备、材料、工器具等不得侵入限界。列车通过时停止挖土且人员撤至安全处所。孔桩护壁采用钢护筒。作业人员必须配戴安全帽，每班上下孔内必须认真检查爬梯及吊篮等上、下工具的安全可靠性，开挖过程中加强地面及孔内开挖人员的上下呼应，防止井下发生意外。

挖孔桩开挖如果出现渗水，水量不大时可用人工提升；水量大时采用水泵排水。

挖孔桩开挖到位时，及时进行灌注桩身混凝土。挖孔桩深度可根据实际情况而定。本涵挖孔桩桩底标高设置比涵底标高低1.0米。

混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～45cm。振捣采用插入式振动器，振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3～3/4倍，振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表面气泡。振动棒插入下层混凝土中5～10cm，移动间距不超过40cm，与侧模保持5～10cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡。浇注砼支座时应在便梁外侧边预埋￠28螺栓以防便梁横向移位。

钢护筒要提前定制，每节长度0.5米，护筒臂厚5毫米。钢护筒大小依据设计孔桩尺寸决定。钢护筒安装采用人工安装。每挖深0.5米下一节钢护筒，循环进行直至设计标高为止。若地下地质不良即边挖边下钢护筒。浇筑混凝土时，采用倒链根据浇筑进度徐徐提升钢护筒。倒链安装于孔口，安装时必须必须保证倒链有一定的强度且不侵入限界。

当地下地质复杂或出现突发情况时要及时报告监理及有关单位，立即采取切实可行方案保证线路、行车及人身安全。

为保证挖孔桩期间道床的稳定，施工前用枕木对道床进行加固。先将枕木顺线路方向摆放，枕木上下层之间用扒钉相连，然后紧贴枕木外侧将钢管垂直打入路基。

4.2 便梁吊装

4.2.1 本吊装工程中施工机具（吊车）吊装作业半径远、钢梁吨位大，因此吊装施工技术要求必须精确安全守时。经过组织大运吊装公司进行实地勘测和对所装备吊装机具的各项技术性能指标进行了计算和模拟演练，最终确定吊装所用的吊装机具型号，吊装的方法采用双机提升旋转就位法，其优点是：施工工期短；对其它工种作业面影响较小；所需劳动力较少且安全可靠。

4.2.2吊装作业前期准备要求：

4.2.2.1进行与便梁吊装有关的便梁支座强度检验，在满足吊装要求后方可进行吊装作业。

4.2.2.2吊装机具与索具必须按施工方案要求配备完好。

4.2.2.3起重机的机械和液压系统装置必须符合安全操作要求。

4.2.2.4做到吊车站位位置地面平整坚实，其地面承载能力不小于50t/m2。

4.2.3便梁吊装施工安全保障措施

4.2.3.1施工全过程中，一切施工要服从施工负责人统一指挥。

4.2.3.2各工种必须有《特殊工种操作证》，严禁无证上岗。

4.2.3.3各种设备、电源线路要布置合理，电源要设开关箱，并有专人负责，操作人员下班，必须切断所有电源。

4.2.3.4绑扎钢梁的吊索要经过计算，绑扎方法正确牢固，所有起重机具及工具应每日做吊装前检查，杜绝事故隐患。

4.2.3.5禁止在四级或以上大风及降雨情况下，进行吊装作业。

4.2.3.6指挥人员应使用统一指挥信号，信号要明确，起重机驾驶人员应听从指挥。

4.2.3.7操作人员在进行高空作业时，必须正确使用安全带，安全带应高挂低用。

4.2.3.8操作人员不得穿硬底鞋上高空作业。

4.2.3.9高空操作人员使用的工具、零配件等，应放在随身佩带的工具袋内，不可随意向下抛物，应派专人负责监督。

4.2.3.10在高空气割或电焊割时，防止火花落下伤人。

4.2.3.11吊装时设吊装禁区，并设警戒，禁止与吊装作业无关人员入内。

4.2.3.12起重人员必须戴好安全帽及其他防护用品。

4.2.3.13起吊前，应检查吊点是否牢靠，作业中不得损坏吊具及索具。

4.2.3.14作业前应认真检查所需使用的一切工具良好，严禁使用存有隐患的绳索和起重设备，严禁带“病”使用。

4.2.3.15起吊作业中，必须严格遵守起重人员的安全操作规程，严禁斜吊斜拉。

4.2.3.16操作人员在进行起重机回转、变幅、行走和吊钩升降等动作前应鸣笛示意，施工人员听到信号后，应提高警惕集中注意力。

4.2.3.17禁止吊物上站人与吊物一同吊运，严禁吊物下站人。

4.2.4 D24施工便梁的安装

4.2.4.1先将一片纵梁就位，另一片纵梁高出枕木面0.2m，待纵梁垫稳缚牢后，安装联结板及牛腿。

4.2.4.2安装横梁位置应与枕木一致，要事先将枕木间距适当调整，抽换横梁时由纵梁两端向中心排列抽换，抽一根枕木，换一根横梁，其中钢轨下需要垫大块绝缘橡胶板，防止轨道电路短路，影响信号和行车。塞入横梁时要对准主梁联结板并定位，同时上好扣件，垫好橡胶轨垫。

4.2.4.3将垫高的一片纵梁降落就位，并联结纵横梁。

4.2.4.4逐段扒除道碴，安装所有联结系统，组装过程中，联结板及牛腿上孔均上满螺栓，弹簧垫圈不得漏装。

4.2.4.5框架涵强度达到后，应尽快恢复线路，解除慢行。架空拆除时，撤一根横梁换一根钢筋混凝土枕，随即补充道碴捣固。恢复线路后，每通过一次列车后，应进行补碴捣固，直到无明显下沉为止。

4.2.5架空期间的线路保养工作

本工程框架涵顶进期间线路慢行45km/h。施工时必须对架空期间的线路进行认真检查，及时调整，其方法如下：

4.2.5.1保持线路水平是保养工作的主要项目，为保持水平，在横梁与枕木之间保留一定的调整余量，常用1-5cm 厚木板垫塞。钢轨底部分用“穿袖”木契打紧。借以调整线路轨顶水平。

4.2.5.2当线路方向不良时，可将槽钢下木契打紧后，松开附近几个吊轨螺栓，及方向不良范围内横向支承，用起道机拨道。

4.2.5.3要随时上紧松动的吊轨螺栓。加强对线路的观察。发现异常时及时整修。

4.2.6保证线路行车安全的措施

在既有线上施工，必须确保运行安全，其措施如下：

4.2.6.1施工人员与车站值班人员加强联系，掌握列车运行情况，对线路随时进行检查养护，并准备足够数量的道碴、方木、草袋、组织好人力和工具，一旦发生不良情况，立即进行抢修加固，严禁冒险放行列车。

4.2.6.2建立各项安全制度，设专职人员巡回检查施工范围内的线路和安全防护，各工种间加强协作，互相配合，统一指挥。做好交接班记录，避免接班人员情况不明，盲目施工。

4.2.7线路恢复

在在拆除施工便梁等加固设施之后，要填充道碴起道捣固，经过一定时间的试运行，当符合行车要求时，办理交接。

5.结束语

采用顶进方式施工的涵洞,其施工难度随着孔径的变化而变化，1-6.0m涵洞作为铁路涵洞中常见的类型，必须以“安全第一，预防为主”为方针，从线路行车安全、施工安全等多方面严格控制，才能防止铁路事故的发生。