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(fā)戰(zhàn)略的調(diào)整,以及高速鐵路客運專線建設(shè)的飛速發(fā)展,鐵路橋涵的設(shè)計與施工越來越多,相應(yīng)的對涵洞施工的要求越來越高,鐵路涵洞施工已經(jīng)成為鐵路建設(shè)中的重要施工內(nèi)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(guān)領(lǐng)域人員具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞:鐵路頂進涵 施工工序 便梁吊裝 施工安全

1.施工依據(jù)

1.1 設(shè)計文件

1.2 營業(yè)線施工安全管理實施細則

1.3 鐵路橋涵施工規(guī)范

2.工程概況

為方便當(dāng)?shù)卮迕竦某鲂?，消除原有的平交隱患，改善當(dāng)?shù)氐慕煌ㄟ\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(yù)制而成，框架預(yù)制好后用頂進設(shè)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(cè)接C30混凝土U型槽，當(dāng)?shù)剀囕v、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(shè)置角鋼欄桿，在其上設(shè)置2.0m高的防拋落網(wǎng)。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(yù)制框架涵頂進施工技術(shù)，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(yù)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(nèi)土方，將涵身頂入到位。在頂進涵作業(yè)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(yù)制和頂進的場地，選擇在既有線右側(cè)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(yǎng)生——作防水層——測量中線水平——準備并安裝頂進設(shè)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(chǔ)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(wù)段派人進行線路設(shè)備的監(jiān)管工作，監(jiān)管人員到位后方可開始孔樁施工。

挖孔樁開挖前，設(shè)置經(jīng)培訓(xùn)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(zhuǎn)運至施工范圍外的棄土場。施工設(shè)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?？讟蹲o壁采用鋼護筒。作業(yè)人員必須配戴安全帽，每班上下孔內(nèi)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(nèi)開挖人員的上下呼應(yīng)，防止井下發(fā)生意外。

挖孔樁開挖如果出現(xiàn)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(jù)實際情況而定。本涵挖孔樁樁底標(biāo)高設(shè)置比涵底標(biāo)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(cè)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(yīng)在便梁外側(cè)邊預(yù)埋￠28螺栓以防便梁橫向移位。

鋼護筒要提前定制，每節(jié)長度0.5米，護筒臂厚5毫米。鋼護筒大小依據(jù)設(shè)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(jié)鋼護筒，循環(huán)進行直至設(shè)計標(biāo)高為止。若地下地質(zhì)不良即邊挖邊下鋼護筒。澆筑混凝土?xí)r，采用倒鏈根據(jù)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(dāng)?shù)叵碌刭|(zhì)復(fù)雜或出現(xiàn)突發(fā)情況時要及時報告監(jiān)理及有關(guān)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(wěn)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(cè)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(yè)半徑遠、鋼梁噸位大，因此吊裝施工技術(shù)要求必須精確安全守時。經(jīng)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(shù)性能指標(biāo)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(zhuǎn)就位法，其優(yōu)點是：施工工期短；對其它工種作業(yè)面影響較?。凰鑴趧恿^少且安全可靠。

4.2.2吊裝作業(yè)前期準備要求：

4.2.2.1進行與便梁吊裝有關(guān)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(yè)。

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(tǒng)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(zé)人統(tǒng)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(shè)備、電源線路要布置合理，電源要設(shè)開關(guān)箱，并有專人負責(zé)，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(jīng)過計算，綁扎方法正確牢固，所有起重機具及工具應(yīng)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(fēng)及降雨情況下，進行吊裝作業(yè)。

4.2.3.6指揮人員應(yīng)使用統(tǒng)一指揮信號，信號要明確，起重機駕駛?cè)藛T應(yīng)聽從指揮。

4.2.3.7操作人員在進行高空作業(yè)時，必須正確使用安全帶，安全帶應(yīng)高掛低用。

4.2.3.8操作人員不得穿硬底鞋上高空作業(yè)。

4.2.3.9高空操作人員使用的工具、零配件等，應(yīng)放在隨身佩帶的工具袋內(nèi)，不可隨意向下拋物，應(yīng)派專人負責(zé)監(jiān)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(shè)吊裝禁區(qū)，并設(shè)警戒，禁止與吊裝作業(yè)無關(guān)人員入內(nèi)。

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(yīng)檢查吊點是否牢靠，作業(yè)中不得損壞吊具及索具。

4.2.3.14作業(yè)前應(yīng)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(shè)備，嚴禁帶“病”使用。

4.2.3.15起吊作業(yè)中，必須嚴格遵守起重人員的安全操作規(guī)程，嚴禁斜吊斜拉。

4.2.3.16操作人員在進行起重機回轉(zhuǎn)、變幅、行走和吊鉤升降等動作前應(yīng)鳴笛示意，施工人員聽到信號后，應(yīng)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(wěn)縛牢后，安裝聯(lián)結(jié)板及牛腿。

4.2.4.2安裝橫梁位置應(yīng)與枕木一致，要事先將枕木間距適當(dāng)調(diào)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(lián)結(jié)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(lián)結(jié)縱橫梁。

4.2.4.4逐段扒除道碴，安裝所有聯(lián)結(jié)系統(tǒng)，組裝過程中，聯(lián)結(jié)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(yīng)盡快恢復(fù)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?；謴?fù)線路后，每通過一次列車后，應(yīng)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(yǎng)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(diào)整，其方法如下：

4.2.5.1保持線路水平是保養(yǎng)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(diào)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(diào)整線路軌頂水平。

4.2.5.2當(dāng)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(nèi)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(fā)現(xiàn)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(lián)系，掌握列車運行情況，對線路隨時進行檢查養(yǎng)護，并準備足夠數(shù)量的道碴、方木、草袋、組織好人力和工具，一旦發(fā)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(shè)專職人員巡回檢查施工范圍內(nèi)的線路和安全防護，各工種間加強協(xié)作，互相配合，統(tǒng)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(fù)

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

5.結(jié)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(yù)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(fā)生。