２０１１年３月 黑龙江生态工程职业学院学报 Ｍａｒ．２０ｌ１ 第２４卷第２期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｌｆｏｎｇｊｉａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．２ 框架涵架空顶进施工 郑 伟 （黑龙江哈铁工程建设有限公司，哈尔滨１５０００１） 摘要：阐述既有线框架涵架空顶进施工工艺，列举施工过程中常见问题及其处理方法，探讨解决工后线路动、 静态不平顺问题。 关键词：架空；顶进；框架涵施工；施工工艺优化 中图分类号：Ｕ２４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—６３４１（２０１１）０２—００３１—０３ 架空顶进框架涵较传统路基涵洞工程具有结构性能优 专职施工员应做好充分预想、准备，熟悉技术交底，确认 良、工期短、安全可靠且对既有线运营影响小、恢复快等优 所需机具、人员就位状况。布置作业场地，安排搭建临时房 点。近年来，架空顶进法广泛应用，已成为既有线平改立工 舍。 程首选工法，施工工艺日臻完善。全国铁路六次大提速对该 １．２基坑开挖 工法提出了更高的要求，针对安全、工期、工后线路动、静态 基坑开挖前，应充分调查了解工地水文、地质情况。边 不平顺等问题，架空顶进工法急需进一步改进完善。 坡坡度、基坑尺寸、支护体系、防排水措施应符合设计要求、 笔者先后在哈尔滨铁路的哈长线、滨洲线等多处架空顶 规范要求和工作便利的需要。预备妥当，准确测量放样后即 进框架涵工程中从事施工技术工作，对架空顶进施工有了较 可开挖基坑。施工中要妥善保护好定位桩、基底及顶进后背 系统、充分的认识。 土壤。挖至设计深度，做好排水工作。后续工作无法跟上则 １框架涵架空顶进施工组织、注意事项 须预留一定深度待后续作业准备好再挖，而不要一次性直接 框架涵架空顶进施工组织如图１所示： 挖至设计深度。超挖部分宜夯填石料或加厚滑板补齐设计 深度。 １．３滑板、隔离层制作 基坑开挖后应快速制作滑板以保证坑底土壤强度。滑 板采用（２０钢筋混凝土，厚２０ｅｒａ，视地质情况设仰坡。滑板 表面应平顺、光滑，底部设防滑锚梁，防止顶进作业时滑板跟 随框架移动。 润滑隔离层应采用多层组合结构，宜为３ｍｍ石蜡、ｌｍｍ 的滑石粉、塑料薄膜。加强保护，严防薄膜划裂及雨水浸泡 隔离层。 图１施工流程图 １．４后背帝】作 １．１准备工作 框架桥顶入时所需的顶力必须克服桥身重力产生于滑 施工前应做好充分的准备工作。 专职管理员应做好全方位计划、协调工作，组织好作业 板上的摩阻力、周围土的摩阻力及前刃角切土时的阻力。顶 力可按下式进行计算： 人员，明确相关责任制度、管理规定、应急方案，确保工程款 项就位并有效分配。 Ｐ＝ｋ［Ｎｌｆｌ＋（Ｎ１＋Ｎ２）￣Ｚ＋２Ｅ Ｂ＋ＲＡ］ 专职技术员应收集齐全该工点水文、地质、人文、历史等 式中： 情况，核实图纸是否齐全，校对设计图纸。做好相应技术交 Ｎ１一桥涵顶面上的荷载（包括动载）； 底、仪器整备工作。钢筋、混凝土组料、配合比均须试验检验 ｎ一桥涵顶面与其上面荷载的摩擦系数，涵顶部喷洒石 合格方可采用。 蜡加润滑油，可取０．２６； 专职采购、设备管理员应准备齐全相关机具、输送渠道， Ｎ２一桥梁重力； 一联络好工程所需水、电及后续材料供应渠道。检查核验机具 桥涵底面与基底土的摩擦系数，一般采用０．７２； 使用状况，并做好充分的预留备用及应急机具渠道。 晰梁两侧土压力； Ｂ—侧面摩擦系数，桥表面涂刷石蜡和润滑油，取０．２６； 收稿日期：２０１１—０２—２７ Ｒ＿土壤对钢刃角正面的单位阻力，一般取１ ５００ＫＰａ—Ｉ 作者简介：郑伟（１９７１一），男，黑龙江集贤人，工程师。 ７００ＫＰａ； 研究方向：铁路既有线路、桥涵施工。 Ａ一钢刃角正面的面积； 一３１— ｝ 系数，一般取１．２。 增大的情况，要立即停止顶进，回油松顶查明原因。 １．８后续施工 根据上述方法计算顶力并借鉴其他顶进桥施工的成功 经验，顶进后背应力争牢靠。 框架就位后，后续施工应紧跟步伐。 其工序为：填料、捣固一拆架空、养护线路一八字墙基础 可选择钢筋混凝土结构后背，长宽厚视现场情况确定， 宜按２：１选取后背基础、外露比例。顶进后背后方反压夯填 土加固，以增加后背支撑力。地质恶劣、后背无支撑时，可采 用滑板后背一体形式，即将滑板、后背浇注成一个钢筋混凝 施工一八字墙翼墙施工一涵洞路面、挡墙一整理。 此时路基受到较严重的扰动，拆架空后填料沉降厉害， 须派专人看护，组织人员轮班起道、补碴、捣固。既有线行车 应限速慢行通过，待路基稳定后逐步提速。 八字墙基础开挖时易发生塌方险情，须采取一些加固措 施。 土整体结构。然而，钢筋混凝土整体结构耗材大，完工拆除 不便，预顶时，反作用力大极易崩坏。 １．５框架预制 （１）预制框架的施工工序。 绑扎底板、下１／２边墙钢筋一立模一浇注底板、下１／２ ２施工过程中常见问题及处理方法 ２．１预顶不动 边墙混凝土一养护一绑扎上１／２边墙及顶板钢筋一立模一 浇筑剩余边墙及顶板混凝土一养护一拆模一（安装钢刃脚） 一制作涵身防水层。 钢筋和模板的选用、钢筋的绑扎、模板的支立均须符合 设计与施工规范要求。 （２）混凝土施工。 可分两次浇注。先浇底板、１／２边墙，再浇剩余边墙和顶 板。严格依照设计混凝土配合比配合材料，搅拌、输送、振捣 混凝土均须严格符合规范要求。 （３）钢刃角制安。 钢刃角采用工字钢和钢板焊接组成，工字钢预先埋于混 凝土内。 １．６架空桩制作 多采用人工挖孔桩结合军用便梁（工字钢）架空轨排的 方式施工。 架空材料应选择优质工字钢，并根据规范验算构件强 度、挠度、梁端剪力，全部合格才能使用。 架空桩为人工挖孔灌注桩，宜使用方桩或条桩，主副桩 间距尽量减小，则可作为后续八字墙施工挡土抗滑桩，稳定 路基边坡。 １．７框架顶进 框架桥架空顶进施工工序： 架空一挖土一清底一测量一开机一顶进一换顶铁一顶 进、测量校正一重复顶进施工。 利用公式ｎｋＰｉ≥Ｐ计算出千斤顶的总台数（ｋ为顶力利 用系数，一般取０．７，Ｐｉ为单个千斤顶的设计顶力），另考虑 备用千斤顶。依前进或扭动方向均匀布置千斤顶，顶铁、框 架间加插木板等柔性板保护框架。挖土必须符合规范，阶梯 掘进，视现场土质按经验确定前方掘进尺度。 注意事项： （１）规范架空过程，指派有丰富经验的专业施工员组织 架空。工字钢布置均匀，支垫紧密化一，避免受力不均。架 空期间线路防护员定期检查木垫胶垫是否松动，及时更换。 （２）每次开顶前及交时都应检查油泵等液压系统有 无故障、挖土是否符合要求、顶铁安装是否合格、后背有无变 形等情况。 （３）顶进过程中，箱体前进一定的顶程后，应经常检查箱 体的中线和高程情况，如发现偏差及时采取措施纠正。 （４）顶进过程要密切观察传力柱和压力表读数的变化情 况，如发现传力柱有弯曲、拱起等变形或压力表的读数突然 一３２一 顶进施工前，需对框架松动预顶，可能出现预顶不动问 题。强行增加顶力易造成机具设备损坏、后背崩跨等连锁反 应，不利后续顶进施工。 滑板不平、隔离层损坏、框架与滑板黏结等易引发预顶 不动问题。 预顶不动应采用防治结合方法处置。滑板浇筑时力争 平整，纵向水平或达到防“扎头”预设好的仰坡坡度。施工中 应妥善保护好隔离层，不得长期泥水浸泡。预顶不动时应注 意方式方法，不可强行加大顶力，保护好后背。 宜选取框架扭矩大的位置置千斤顶（一般为框架尾部侧 向置千斤顶），扭动框架。则无需过大顶力即可达到松动目 的，同时又保护了顶进后背。该法应用于海南西环线Ｋ１４３ ＋３７０工地（成因：后背土为人工填土，支撑力不足），成效显 著。 ２．２后背崩跨 松动预顶及顶进施工时，后背不牢靠、不稳固则易引发 后背崩跨问题。临时加固或重制后背影响工程进度，浪费人 力、物力、财力。同时影响既有线行车，存在一定安全隐患。 后方支撑力不足，强行松动预顶、顶力超标、受力不均等 原因导致顶进后背崩跨。 顶进施工过程中后背位移幅度大时，应采取一些加固措 施。如布置钢轨桩、枕木、木桩、反压土方等。 图２后背加固示意简图 ２．３顶进偏向及低、抬头 顶进施工时，框架偏向、“扎头”、“抬头”，无法达到预期 位置，影响工程质量、工期。尤其是“扎头”问题，易导致框架 进退两难，处理起来极其困难。 顶进时受力不均、地质不均、作业不当引发顶进偏向、 “扎头”、“抬头”问题。 顶进偏向、“扎头”、“抬头”问题也应采取防治结合方法 处置。 施工前，收集工点区域充分完整的地质水文资料；多次 预想假设，对可能出现的偏向、“扎头”、“抬头”提前警视预 防，可预设坡度ｌ防“扎头”。 【下转第１４４页） 校一般具有稳固的校外实习实训基地，可以利用这一有效的 资源来锻炼和考察学生的学习效果，在不足的方面进行及时 的补充。学生从模拟的实践环境进入到真实的工作场景，会 发现模拟和真实的不同。顶岗实习可以身临其境地开展业 务，这有助于学生提前了解真正的企业文化以及职业要求， 总而言之，高职院校应该充分利用“职业”的特色，为学 生提供明确的职业定向，更好地培养学生的职业素质和职业 性格，使学生在学习结束之后可以具备全方位的职业技能， 提高其社会适应性。 参考文献： 使学生在实习中更加有效地运用学到的知识和能力，让学生 及时发现专业技能的不足与存在的问题。实习期间还可培 养学生的专业认同感，增强对岗位的感性认识，这也有利于 学生从学校顺利过渡到企业，从学生的角色顺利转入职场。 ４行业准入 ［１］乔毅．应用语言学［Ｍ］．上海：上海外语教育出版社， １９９１． ［２］陈莉萍．专门用途英语［Ｍ］．上海：复旦大学出版社， ２０００． 职业资格是行业准入的重要依据，高职院校的学生应在 学习期间获取相应的职业资格。而高职院校的英语学生仅 仅拿到英语等级考试的证书显然不够行业准入的标准，所以 应鼓励学生在校期间通过《职业英语水平等级考试》，获得行 业准入的双证书。 ［３］单胜江，丁小洋．应用型涉外专业人才培养特色初探［Ｊ］． 绍兴越秀外国语职业学院学报，２００３，（１Ｏ）． ［４］中华人民共和国劳动和社会保障部职业技能鉴定中心． 职业英语水平等级标准（试行标准）［Ｓ］．２００２， 责任编辑：李增华 （上接第３２页） （３）施工一定程度上破坏了原有路基排、隔水系统，涵侧 路基含水量过高。冬季涵内通风，涵侧温度低于原路基，易 顶进施工时，专职技术员实时测量计算，监控框架运动 状况，及时提醒专职操作员。专职操作员按技术员要求操作 液压千斤顶顶进框架。 出现涵侧冻胀现象；雨季则易“翻浆冒泥”。 参照秦沈客运专线路桥过渡段处理方法，框架涵施工拆 架空前涵侧宜采用粗粒级配料填筑的方法处理，填料一般为 级配碎石加水泥，形成一个简易的过渡段。同时设置２道横 向盲沟、４个竖向渗流井。盲沟与框架平行，渗流井设置在路 基两侧，井底设渗水管引入涵洞排水系统。拆架空后勤监 测、养护，快速恢复线路。如图４所示。 发现偏向时应及时施加偏心扭矩纠正框架前进方向；发 现轻微“抬头”现象时，及时要求掘土作业人员适当调整掘土 底面深度；发现轻微“扎头”现象时，采用反压土、斜插钢板等 方法抬高框架前方底面高程。“扎头”明显ｎ，－Ｎ￣需紧急处理， 框架前方赶制斜向支撑滑坡。混凝土凝固时间长不宜采用。 枕木取材便利，价廉质优，适合“扎头”抢险，然而枕木摩擦系 数过大，需布置滑轨。框架前方横铺枕木成斜坡（抬高量略 大于“扎头”程度：剩余就位距离），并在枕木上分布纵向滑 轨，填土夯实缝隙。如图３所示： ４结语 图３枕木、滑轨修正“扎头”示意简图 架空顶进施工特点在于架空钢轨、顶进法施工、施工同 时不问断行车。这就意味着我们必须巧妙组织，安全、保质 保量、快速地完成施工任务。施工过程中，行车干扰影响极 大，处置不当则易出现不可估量的后果。因此，须规范施工， 高度警惕，快速妥善处理问题，不留遗患。 参考文献： 该方法被采用于海南西环线Ｋ１５４＋１８５（５ｍ Ｘ４．５ｍ）框 架涵顶进施工抢险作业（成因：雨水充沛，当地黎民阻工，致 框架前方土质长期雨水浸泡松软）。经济、快速、有效，框架 就位良好，未影响既有线行车。 ３工后线路动、静态不平顺问题探讨 框架涵架空顶进施工工后线路存在较严重动、静态不平 顺问题。该问题难以处理，给养路部门带来极大的负担。主 要成因有： （１）施工扰动了既有线路基，填料工后沉降大，易陷坑， ［１］铁路工务手册（桥涵）［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，１９９２． ［２］铁路工务安全规则（铁Ｌ￣Ｅ２００６］１７７号）［Ｍ］．北京：中国 铁道出版社，２００６． 致线路静态不平顺。 （２）等同路桥过渡段问题，涵身及涵侧路基刚度不一致， 线路动态不平顺。 １４４．———— ［３］客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（ＴＺ２０３—２００８） ［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２０１０． 责任编辑：尚尔辉 － －——
