【铁路实务】陈士甲 教材精讲班教案 19-第4章-4.3-涵洞施工-4.4-营业线桥涵施工

4.3涵洞施工4.3.1框架桥（涵）施工1.框架桥（涵）施工流程框架桥（涵）施工流程为：施工准备→基坑开挖底板及下梗肋施工→内模安装→绑扎墙身及顶板钢筋→外侧模及顶板底模安装→浇筑墙身及顶板混凝土→端翼墙及铺砌施工→铺设防水层→缺口回填。2.现浇钢筋混凝土框架桥（涵）施工要求（1）框架桥（涵）身混凝土浇筑可分为两阶段施工，先浇筑底板，待底板混凝土达到设计强度的50%后，再施工中墙、边墙及顶板。（2）施工缝应符合以下规定，接缝应水平设置。①混凝土间施工接缝，周边应设直径不小于16mm的钢筋，钢筋埋入深度和露出长度均不应小于钢筋直径的15倍，间距不应大于20cm（设计有连接或护面钢筋时可不另设）。②混凝土浇筑前，应凿除既有混凝土表面的水泥砂浆薄膜、松动石子或软弱混凝土层，并应用水冲净、湿润，但不得积水。接缝面凿毛应在距混凝土外缘2～3cm以内进行，并使接缝面露出75%以上新混凝土面。人工凿毛时，混凝土强度应不小于2.5MPa;风动机等机械凿毛时，混凝土强度应不小于10MPa。③经凿毛处理的混凝土面应用水冲洗干净，但不得存有积水。在浇筑新混凝土前对垂直施工缝宜在旧混凝土面上刷一层水泥净浆，对水平施工缝宜在旧混凝土面上铺一层厚10～20mm、水胶比略低于混凝土、胶砂比为1：2的水泥砂浆，或铺一层厚约30cm的新鲜混凝土，其粗骨料宜比新浇筑混凝土减少10%。4.3.2盖板涵施工1.盖板涵施工流程盖板涵施工流程为：施工准备→基坑开挖→浇筑基础→模板安装→边墙混凝土施工→现浇盖板或盖板安装→防水层、沉降缝施工→端翼墙及铺砌施工→缺口回填。混凝土（含砌体）达到设计强度的75%后可拆除支架，达到设计强度后方可进行涵顶填土。4.3.3圆涵施工一、圆形涵洞的施工方法铁路上常用的圆形涵洞根据基础的设计可分为有基管涵、无基管涵。（一）有基管涵圆形管节通常在工厂预制，涵洞基础处理完成后，运到施工现场吊装。（二）圆涵施工流程圆涵施工流程为：施工准备→基坑开挖→基础施工→管节安装→管座施工→沉降缝、防水层施工→端翼墙及铺砌施工→缺口回填。1.安装管节要求（1）插口管接口应按承插口迎水安装，接口应平直，环形间隙应均匀，并按设计要求的防水材料将环形间隙填塞密实。（2）平口管接口宽度应为1.0~2.0cm，表面应平直，采用设计要求的防水材料填塞密实。4.4营业线桥涵施工4.4.1营业线桥涵施工防护一、营业线增建二线桥施工防护措施防护措施1.路堤在6m以上时，可在桥台后用吊轨、扣轨或工字钢等架设便桥办法，使桥台后端路堤不受由线路传来的列车荷载。在挖第二线桥基时，此段路堤不致发生塌方，即使出现少量坍塌亦不致危及行车安装。2.两线间距在4.5m以上而路堤又高于6m时，开挖基坑可采用排桩防护。在桥台后沿线路方向打入防护板桩或排桩。排桩位置应在线路外侧的适当距离，以减少土压。3.路堤高3~6m时，可用木板桩挡土。4.路堤高度在3m以下，可在台尾路堤中打入圆木排桩挡土。排桩平面连线与路基中心线成45°，桩顶高出路基坡面约0.2m,桩间距0.8〜1.0m,桩入土深度至少在原地面以下2~3m,开挖锥体时，在桩后逐步插板挡土。二、营业线桥涵顶进施工的防护常用的方法有吊（扣）轨、吊轨纵横梁以及钢便梁三种加固方法。吊轨法：一般应用于桥涵身孔径小于3m，处于直线地段，路基土质较好的线路加固。吊轨法加固线路施工要求：吊轨通常采用43kg/m或50kg/m旧钢轨，组合方式通常有3—5—3或3—7—3,即每组3根2组配每组5根1组，或每组3根2组配每组7根1组，对线路进行加固。2.吊轨轨束每隔1.5m用U形螺栓和角钢将轨束夹紧。3.轨束分开铺设在营业线轨道的两侧和中间，吊轨与枕木用U形螺栓和扣板连成—体。4.轨束两端延伸长度应大于1.5倍的涵身高度。吊轨纵横梁法：适用于桥涵孔径较大，箱顶无覆盖土的线路加固。无论正交、斜交都可使用。加固范围应大于框架涵（桥）的斜长+1.5X框架涵（桥）高度（m）。钢便梁法：钢便梁法适用于跨度（斜跨）小于24m的桥涵顶进施工。4.4.2营业线桥涵施工方法营业线桥涵的施工内容主要包括以下三部分：营业线改建桥涵施工方法、营业线增建桥涵施工方法、桥涵顶进施工方法。一、营业线改建桥涵施工方法营业线桥涵工程主要内容包括：桥梁墩台加高与落低、增加桥梁孔数、填塞桥孔。（一）桥梁墩台加高与落低方法 1.用低坍落度砂浆垫高支座法2.用抬梁法加高混凝土支座3.桥台托盘的加高施工方法（一）桥梁墩台加高与落低方法1.用低坍落度砂浆垫高支座法利用行车空隙或封锁时间，将桥梁连同支座顶起至设计标高，在支座下设U形模板（一方开口），由开口一侧填塞低坍落度砂浆，充分捣实达到需要强度后恢复通车。2.用抬梁法加高混凝土支座在墩顶设置临时支座，封锁线路顶起桥梁，拆除支座，穿入抬梁的轨束或工字钢，在抬梁的下面浇筑支座混凝土并应预留千斤顶位置。待混凝土达到设计强度后，封锁线路,拆除抬梁及临时支座，将梁及支座落回原位。3.桥台托盘的加高施工方法加高量小于20cm时，可利用托盘加高。当加高高度较高，需要改建托盘时，可用吊轨梁架空，凿除旧托盘，新建托盘。（二）增加桥梁孔数施工方法增加桥孔必须将原桥台改建为桥墩，并增建新墩台。（三）填塞桥孔控制填土速度，分期分层缓填并严密观察其变化，必要时可考虑墩台基底的先期加固。桥梁的拆除在填土达到梁底0.2~0.3m时进行二、营业线增建桥涵的施工方法主要有：以轨束梁便桥增建小桥、以轨束梁便桥增建涵管、以钢梁便桥增建桥涵、用拆装梁增建桥梁、用沉井抬梁法修建盖板箱涵。三、桥涵顶进施工方法铁路上营业线桥涵顶进主要有框架式桥涵顶进和圆形涵洞顶进两种类型。框架桥涵顶进施工流程为：施工准备→开挖工作坑→滑板、后背施工→框架桥涵预制→线路加固、安装顶进设备→挖土顶进→框架桥涵就位→端翼墙等附属工程施工。（二）顶进施工主要设备配置顶进施工主要设备有：发电机、变压器、抽水机、射流降水设备、电焊机、拌和机、振捣器、卷扬机、千斤顶、油压设备、顶铁、顶柱、横梁、运土车、翻斗车、汽车吊、起道机、绞车、倒链滑车、空压机。1.滑板：为预防桥涵在顶进时“扎头”，宜在滑板顶面设置1%~3%头高尾低的坡度,但前后端高差不宜大于10cm;宜在底板前端设置长度为1～2m、高度为5～10cm的船头坡。采用中继间法施工时滑板宜设置为平坡。2.桥涵顶进施工预防“扎头”措施降低地下水至开挖面1.0m以下。设接长滑板。预先设置地梁。加快连续顶进速度、加强监测、及时调整等。3.顶进作业挖土要求①每次挖土进尺及开挖面的坡度，应根据土质和线路加固情况以及千斤顶的顶程确定。开挖坡面应平顺整齐，不得有反坡。②两侧宜欠挖5cm，钢刃脚切土顶进。当为斜交桥涵时，前端锐角一侧清底困难应优先开挖。③列车通过时严禁挖土，人员应撤离开挖面1m以外。④）挖土工作应与观测人员密切配合，随时根据桥涵顶进方向和水平偏差，采取超欠挖纠偏措施。4.圆形涵洞顶进的施工要点（1）顶进工作坑采用装配式后背墙时应符合的要求①管径大于等于1.75m，或顶程大于35m，或砂土、淤泥土等承载力弱的地质，严禁采用装配式后背墙。②装配式后背墙宜采用枕木、钢轨、型钢等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度。③装配式后背墙的底端应在工作坑底以下不小于1.5m。（2）人工掘进顶进要求①应将地下水位降至管底0.5m以下。②工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖;工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定。③在允许超控的稳定土层中正常顶进时，圆涵下部135°范围内不得超控。④顶进挖土时，管前挖土长度，在铁路道床下不宜超越管端以外10cm，在道床以外部分不宜超过30cm，并应随挖随顶;管节周围上部超挖不宜大于1.5cm，下部135°范围内不得超挖。【小试牛刀】营业线桥涵顶进施工中，吊轨纵横梁法最适用于加固位于（）的路段。A.桥涵孔径较小，直线地段B.桥涵孔径较大，箱顶无覆盖土C.桥涵孔径较大，箱顶有覆盖土D.桥涵孔径较小，与线路正交答案：B解析：营业线桥涵顶进施工中，吊轨纵横梁法最适用于加固位于桥涵孔径较大，箱顶无覆盖土的路段。【案例】案例背景某集团公司中标某铁路增建二线工程。主要工程项目有：路基、桥涵、平交改立交等。部分工程情况如下：钢筋混凝土框架涵1处，跨径为1~5.0m，全长25横延米，为一交通涵。下穿既有线，采用顶进施工；既有线为无缝线路，交通涵位置的前后路基两侧采用挖孔桩防护；施工降水采用井点降水；地质为黏土及砂性土。为防止扎（低）头现象发生，在滑板上预留了仰坡，在涵体底板前端预留了船头坡。交通涵顶进施工示意如图6所示。施工过程中，发生以下事件：事件1：为确保顶进涵施工期间铁路营业线安全，项目经理部拟采取以下措施：在既有线路基防护桩施工时，挖孔柱从一端向另一端依次进行开挖，及时灌筑混凝土。事件2：顶进涵在顶进至15m处，发生涵体扎（低）头。经现场踏勘，基底有水并且地质发生变化，由砂性土变为细砂层。问题：1.写出图6中A