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箱涵顶进轨道加固(一)
顶进桥施工中轨道的加固方法
摘 要：本文阐述了既有线框构桥顶进施工中，轨道加固的三种基本方法：扣轨与纵横梁
组合加固、D型便梁加
和工便梁的加固方法，从适用条件、施工工艺、加固安装顺序及注意事项等方面进行了
论述。目前由于铁路线上
动车组的运行，各路局工务段对线路的加固措施要求愈来愈严格，扣轨与横纵梁组合的
加固方法在正线上已逐步
被D便梁和工便梁取代。
关键词：顶进；既有线；轨道加固
随着铁路建设的不断发展，纵横交错的铁路、公路及地下工程交通网日益形
成。为确保铁路的正常运营，且又不致影响在建工程的正常施工，就不可避免的出现下穿或上跨铁路的桥涵结构，其中铁路既有线顶进桥涵由于其造价低廉，工艺简单，自然而然地成为横跨铁路之首选。而在顶进桥涵作业中，最重要也是最关键的环节就是既有线的轨道加固。其作用就是控制列车荷载作用下轨道的变形，减少对路基的动载作用。确定轨道加固的形式应视铁路线路的状况、既有线的运输能力、顶进桥涵处地质、地下水情况及结构的尺寸、刃脚构造、覆土厚度、施工季节等情况综合考虑。目前顶进桥涵施工轨道加固常用方法有三种，即扣轨加纵横梁加固方案、D便梁和工便梁加固方案。
1扣轨与纵横梁组合加固
1.1单一的扣轨加固方法
当顶进桥涵涵箱身孔径小于3m（一般用于圆涵顶进），处于直线地段，运输
不甚繁忙，路基土质较好，且涵顶有较厚密实的覆土，刃脚安装良好，可采用单一的扣轨加固方法进行线路加固。扣轨若用43kg/m或50kg/m旧钢轨，组合方式有3-3-3-3、3-5-3或3-7-3，即每组（束）3根4组、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组进行线路加固，扣轨组数可通过计算决定。轨束分开铺设在钢轨的内外侧，3-5-3或3-7-3中间那一束铺设在两钢轨的中间。轨束长度需伸出框构两侧至少5 m，轨束与枕木的交叉点全部用“U”型螺栓与“︹”型扁铁制成的扣板连成一体。扣轨离开主轨垫板5 cm，每束扣轨两端设木梭头，扣轨接头相互错开，相错量大于1m。
1.2吊轨横梁或吊轨纵横梁加固方法
当顶进桥涵箱身孔径较大，箱顶无覆盖土，线路加固可采用扣轨横梁或扣轨
纵横梁加固方法。
①铺设扣轨：在需加固地段均应先将混凝土枕按照经过计算的新枕木间距换成木枕，并在轨底增设木或胶垫板，防止联结零件超出线路轨面和漏电。
②铺设横梁：根据箱身跨度大小，经过设计选择扣轨用的轨型、扣轨根数、组数以及纵横梁型号、横梁间距。横梁一般采用工字钢，按计算间隔穿入，在枕木下先清除石碴层后再穿入，架住扣轨梁。因工字钢较高，须把要安放横梁位置的木枕做适当调整，然后插上工字钢。当穿越多股线路时，铺设通长横梁。为减少顶进箱身的阻力，在每组横梁下铺设小滑车（或用槽钢作为滑道）。横梁工字钢必须使其一端支撑在框构顶上，另一端支撑在挖孔桩（枕木垛）上，承托住线路，长度不够时用拼接板把两工字钢在腹板和翼板处拼焊起来，或用专用高强连接板配合高强螺栓进行连接。
③铺设纵梁：当顶桥与线路斜交，交角很小时，为保证线路稳定，在扣轨加横梁的设施上，再在横梁两端的顶面上各加设一组与线路平行的纵梁，纵梁宜用56号以上的工字钢（根据各路局具体要求一般采用双工字钢设置），用U型螺栓及钢扣板与横梁联成一体。纵梁两端分别架在挖孔桩上，不得侵入建筑限界。
施工作业时应加强两侧线路的道床捣固，保证道碴饱满密实，特别是框构两边外侧与路基相连接处；为防止轨道电路发生联电现象，横梁与轨底间应有可靠的绝缘装置，吊工字钢卡子须穿半切开的防护绝缘套；工字钢穿放及拆除时，均遵循“隔一”的原则进行，严禁相邻两根工字钢同时作业；为防止线路发生横纵向串动，在预制的框构顶预埋U型螺栓，用倒链将纵梁和框构连接，在顶进的过程中边顶进边拉动倒链。
2D型便梁加固
D型便梁为单线半穿式钢梁，纵梁箱形，横梁兼作轨枕，适用于曲线半径≥400m的线路。D型便梁可以架空加固线路，一次开挖完土方，在不中断行车的条件下进行各种下穿桥涵施工，而且拼装简单、运输方便。但是D型便梁也有其使用的局限性，一是D型便梁只有四种规格即D12、D16、D20和D24，对于需要顶进大孔径的框构就无法采用；二是由于D型便梁高度较高，如果桥涵顶至轨底间距离较小时，则不能采用；三是单片梁重心较高底面较窄，在移动中很容易拆翻、倾覆。尤其是D24便梁，高是底宽的3倍，这样的构型在单片直接移动中稳定性极差，在拆拼装施工中存在着安全隐患。D便梁加固结构示意图见图4。
2.1支墩施工
D型便梁可用挖孔桩或枕木垛作为支墩，挖孔桩桩的根数、布置形式、桩径、桩长都必须根据现场情况具体设计检算确定，枕木垛也必须进行检算确定其布置形式。
2.2便梁安装
①申请慢行。按批准后的慢行计划，按规定距离在线路路肩上设置列车慢行牌，并在施工地点派专职防护员。②调整轨枕间距。按照施工便梁钢横梁分布间距在既有线钢轨上打上标记，然后串动轨枕位置，留出横梁插入空位，串动枕木，枕木底应捣固串实。③插入钢横梁。按钢轨标记插入钢横梁，并按线路中心两边对称找齐。每根横梁上部钢轨下用木片塞紧，预防轨道电路短路。④吊放纵梁。便梁纵梁装在平板上，由轨道吊车按线路封锁时间进入施工地点，分别把便梁的两片纵梁吊放到便梁的支墩上。⑤安上扣件。先安装一侧纵梁连接横梁、牛腿、连接板，然后安装另一侧纵梁，并同时安装钢轨尼龙垫及扣件。上扣件时同根横梁上两侧不能同时作业，防止扳手同时接触轨道传电。⑥调整标高。便梁及轨道扣件全部安设完毕后，利用开车间隙时间调整支墩垫木，使便梁全面受载加压，检查便梁线路，并把螺栓全面拧紧一遍。无不良情况即可去碴开挖作业。⑦安设斜拉撑杆。由于便梁跨度大稳定性较差，去除道床后立即安设斜拉撑杆。施工时牛腿及联结板上全部螺栓应同时上紧，弹簧垫圈置于螺母与平垫圈之间；使用过程中，应随时检查，上紧松动的螺栓；桥上应尽可能避免钢轨接头，不能避免时，钢轨接头必须调整在横梁上（用接头扣板）；绝缘垫板应配置齐全，防止联电事故发生。
3工便梁加固
工便梁为分节式纵梁，利用简支钢结构原理，把工字钢作为单孔便梁联接起来。便梁可由多个支点支撑，其接头联接板采用等强度联结，由上下两组夹板和一组腹板组成，单片便梁最小长度为12m。由于其强度、刚度、稳定性、安全性都比较好，因而被广泛应用于大跨度的框构桥顶进。但由于工便梁刚度较D便梁弱，因此在施工时往往采用工便梁加横抬梁组合的加固形式。工便梁加固结构示意图见图4。
①支墩施工。工便梁支墩一般为挖孔桩。
②便梁安装。便梁架设一般采用汽车吊吊装到路肩外枕木支点上，然后横移到路肩上，线间便梁利用线路封锁点跨线横移，在每片便梁两端位置必须先穿入2片以上钢枕，以便于便梁就位时随即与之连接，保证其稳定性；吊便梁时，与接触网必须有足够的安全距离（大于5m）。
③钢枕安装。在两工便梁纵梁之间，采用H20钢枕连接，钢枕在既有砼枕的间隙内设置，每个间隙内穿一根钢枕，穿钢枕时要按工务“隔六穿一”的原则，开挖一空穿一根，穿一根加固一根，与钢轨接触面垫好绝缘板，如此反复逐次施工，严格控制水平和方向，确保行车安全，钢枕两端与纵梁联结，联结方法采用高强螺栓与纵梁联结拧紧。
④横抬梁安装。横抬梁可用工字钢或H型钢组合而成，每组2～3根组成。横梁一端架设在挖孔桩上，一端搁置于框架顶端，具体位置应视场情况而定，但需满足力学检算的要求。顶进施工时，为减小横抬梁与箱顶之间的摩擦力，在箱顶与横抬梁接触面上放置钢板，其上放置圆钢做滚轴，以利顶进。为避免横纵梁纵横移动，在工作坑后对应横抬梁位置的原地面上设两个地锚，并用钢丝绳及倒链将横抬梁与地锚连接；并在边跨的外侧支点上各插入一组H型钢，作为辅助横抬梁。
⑤线路控制。工便梁加固线路时，不进行混凝土枕的抽换，线路的轨距及横向稳定性均靠混凝土枕及钢枕上的所有扣件来完成。加固后，纵横梁及线路成为一体，这样确保了线路不变形。
工便梁架设应符合下列要求：挖空枕木后当列车通过时，应用枕木头将枕木垫实；当连续三根枕木被挖空，用扣轨加固线路，而后方可继续施工；各部尺寸均不超限；在自动闭塞区段施工时，应做好绝缘工作。工具、撬棍等导体不得同时接触两根钢轨，以免联电而扰乱行车信号；从便梁架设开始至全部拆除恢复线路前，设专人昼夜值班。
用工便梁法加固线路，因在加固过程中增加的大量的钢铁构件，使原有的轨道电路绝缘条件降低，因此在施工中应特别注意：钢轨与工字钢梁、钢轨与工便梁之间应使用绝缘安全可靠的扣件连接；安装吊轨梁的U型螺栓时，要防止U型螺栓相互搭接接触钢轨或钢轨联结件，造成轨道联电；在安装工便梁的横梁时，横梁与钢轨间联结扣件的绝缘配件按工字梁使用说明书上的要求安装配制齐全：在安装工字梁扣件的过程中，应小心翼翼，避免在绝缘部件还没起作用时造成短
路状态；在抽轨枕换工便梁的横梁时,必须在钢轨下垫大块绝缘橡胶垫板，防止横梁将两根钢轨的电路短路影响信号和行车；使用单轨小车、撬棍要安设绝缘套，拖拉横托梁要避免联电。横托梁和基本轨之间要垫绝缘胶垫，要及时清除扣轨梁和基本轨之间、横托梁和扣轨之间的杂物，避免下雨受潮联电。联接吊轨卡螺栓，扣轨梁联接螺栓都不高于基本轨面。
4结语
以上三种方法在顶进桥涵施工中加固线路时应用都比较广泛，施工时要根据现场实际情况，经过技术经济必选认真选择。不论采用哪种方法都要以确保列车行车安全为前提，在保证运营安全的情况下，尽可能地减少要点时间，缩短施工工期，提高顶进速度。
箱涵顶进轨道加固(二)
箱涵顶进施工工法
箱涵顶进施工工法
城市道路，交通繁忙，为提高运输能力，解决平面交又，交通堵塞状况，采用汽车与汽车、汽车与火车分层运行，提出了立体交叉道路布置的办法，从而解决交又路口交通堵塞的问题。 立体交叉的道路布置形式，可以分为上立交、下立交、多层立交，这是根据当地城市布局及今后发展的实际情况而决定的。一般火车与汽车采用立交形式，较多的是火车在原地面行驶，而汽车则在火车的下面或上面行驶。
1 特点 车辆行驶，在道路的平面交又点位置，往往是减慢车速，甚至发生交通堵塞，一般可采用上下分流，分道行驶的道路布局的办法解决。 通常在火车与汽车立交，采用下立交形式，即火车在原地面行驶，汽车在下面行驶。 地下部分的结构一般建成封闭箱涵形式，其施工方法可以采用基坑放坡开挖和预制钢筋混凝土箱涵顶进工法，而箱涵顶进工法，其优点是可以保证地面火车正常行驶。
2 适用范围 汽车与火车平面交又，一般采用的办法是火车仍在原地面行驶，而降低汽车行驶道路路面标高，箱涵净空，须保证车辆通过最小高度。 这种道路布置一般称为下立交，其下面部分即箱涵施工，一般受地面道路和附近其他城市条件限制，要求铁路运输不能中断，采用箱涵顶进施工方法。当然亦可采用火车在原地面行驶，而汽车路面爬高，穿越火车而过，一般称为上立交的分流运输形式。
3 工艺原理 采用预制钢筋混凝土箱涵顶进工法施工下立交道路，其原理是在基坑内滑板上面预制箱涵，利用油压千斤顶顶动箱涵向前挺进，到达设计的位置。然后在箱涵前后两端连接引道。 箱涵内通过汽车在顶板上行驶火车，这种型式一般称之为下立交道路。
3.1箱涵制作 3.1.1基坑开挖 箱涵在基坑内进行制作，所以必须先挖好基坑。基坑土方开挖的施工方法一般可以采用是井点降水，土体放边坡开挖土方，或者采用钢板桩作围护，并辅以井点降水开挖基坑的方法。土方是利用履带式吊车抓斗挖土，人工进行边坡修正面开挖到基坑设计要求。 3.1.2滑板制作 滑板的作用，是在基坑开挖到设计要求时进行滑板制作，箱涵在滑板上进行预制，然后利用油压千斤顶的顶进使箱涵在滑板上滑行，逐渐进入前方土体，所以从其作用来讲，称为滑板。 滑板须承受箱涵自重和箱涵顶进时克服滑板与箱涵间摩阻力而产生的拉力，因此必须有足够的拉力强度。 为了尽量减小箱涵与滑板产生的摩阻力，所以表面必须满足一定的平整度要求，在滑板表面并涂上润滑剂。
3.1.3箱涵制作 箱涵是钢筋混凝土箱形结构，可以依照设计要求分层、分段进行制作，并留出施工需要预留孔洞和埋设预埋件，便于施工。 3. 2箱涵顶进 3.2.1后靠制作 根据箱涵顶进所需最大的顶力来设计后靠。后靠须承受箱涵顶进最大顶力和一定的变形量，进行设计后靠的强度和刚度。 一般后靠的后座力是利用土体的被动土压力抵消后靠的后反力来设计后靠。 在必要时，为了满足后靠的足够稳定，可以加高后面的土体高度以增加在后靠的被动土压力。 3.2.2油压千斤顶的配备 根据箱涵顶进、顶力计算，采用最大的顶力值，配备千斤顶的吨位和台数，千斤顶的平面布置应根据均匀和便于操作维修来【箱涵顶进轨道加固】【箱涵顶进轨道加固】
考虑。 3.2.3箱涵顶进的接长杆安装 箱涵顶进长度不能一次到位，所以必须利用接长杆传递顶力。接长杆分混疑土管和钢管均可。但其必须满足相应承受千斤顶的顶力，所以必有足够的强度和相应的刚度。 3.2.4箱涵顶进 3.2.4.1开挖正面土体。
3.2.4.2开动油压千斤顶。 3.3.4.3缩回千斤顶，安装接长杆。反复循环顶进箱涵到达设计位置。 3.3收尾工作 3.3.1箱涵顶进到达设计位置和标高后，拆除千斤顶和接长杆。 3.3.2箱涵顶板上火车轨道稍作调正，铺上路基，作好火车通过的各项工作。
3.3.3箱涵前后端引遭施工，与箱硒连接贯通． 3.3.4下面道路混凝土路面浇筑，电气、路灯安装下立交竣工。
4 施工要点 4.1滑板制作 4.1.l滑板必须具有足够强度，防止箱涵顶进拉断滑板使箱涵顶进造成围难。 4.1.2滑板表面涂上润滑剂，一般可用粗制黄色石腊涂刷表面。 4.2计算箱涵顶进阻力 一般箱涵顶进总阻力(以汽车大车下立交为例的计算公式)。 P--箱涵顶进最大顶力 N1--箱涵顶上荷重(包括线路加固材料等) f1--箱涵顶部间摩阻系数 N2--箱涵自重 f2--箱涵顶出滑板后与土地摩阻系数 E--箱涵两侧土压力 f3--箱涵侧面摩阻系数 R--箱涵刃脚正面土体阻力 A--箱涵刃脚正面积 K--综合系数一般采用1.2 根据计算最大阻力计算出千斤顶吨位台数，并配备相应的接长杆。 4.3后靠的设置 4.4导向墩的设置 箱涵在滑板上顶进，两侧无土的约束导向，方向很难控制，因此须设置导向墩进行导向控制，箱涵顶进中，左右平面移动。
4.5箱涵顶进必须严格控制正面和两侧的挖土量和挖土顺序，严禁地板以下土体超挖和欠挖，防止箱涵叩头和抬头。
用挖土来纠偏须依照上级要求进行土方开挖以达到箱涵纠偏的目的。
4.6中继间的设置 如果箱涵顶进阻力过大，使后靠设计，千斤顶备置均有困难和箱涵一次浇筑现场条件限制，可以将箱涵沿长度方向分成若干段，在每段连接处，设置中继间，安放千斤顶形成中间接力形式，可以减少后靠推力而使箱涵分段逐段顶进。顶进顺序： 先顶1号箱涵，再顶2号箱涵，后顶3号箱涵，如此循环顶进到一定长度安装接长杆，将箱涵顶到设计位置。
5 机具设备
5.1油压千斤顶一般采用200吨或大吨位千斤顶。
5.2千斤顶控制箱可以单独或联动控制。 5.3接长杆：采用千斤顶顶力等强度的钢管，钢构件或圆形混凝土管作为长杆。随着箱涵顶进长度伸长，逐步将接长杆接长，两节之间用钢梁过渡可以增加稳定性，可免除由于两接长杆不在同一轴线上产生的偏心受力。
5.4测量仪器 经纬仪1台，水准仪l台。
5.5土方挖除设备和设备可以备用履带式吊车1台(备用挖斗)。垂直提升土方，也可用井架。
6 质量标准 6.1箱涵制作：混凝土工程除符合《钢筋混凝土施工及验收规范》还应符合设计上的特殊要求。 6.2箱涵顶进：建成后的下立交箱涵轴线及高程，应符合设计和使用要求。
7 劳动力组织(1班计)
7.1 机修工--液压系统管理，操作和维修 1人
7.2 辅助工--安装接长杆 2人
7.3 测量工--测量箱涵顶进平面、高程 2人
7.4 挖土工--开挖正面土体，辅以人工修边坡 5人
7.5 吊车司机和指挥 2人
7.6 电焊工 1人 7.7 电工 1人 7.8 指挥 1人 7.9技术人员 1人 共计： 16人
8 安全措施
应遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》和上海市建设委员会、上海市市政工程管理局颁发的有关安全规定执行，井落实以下安全注意事项 8.1箱涵接长杆吊运，及起吊重物下面严禁站人。
8.2箱涵顶进时，接长杆上面严禁站人，防止接长杆弹出伤人。
8.3箱涵正面土体挖除，严禁从下往上开挖，防止土体下塌伤人。
8.4加强电器设备管理，防止触电事故。
9 效益
1975年军工路下立交工程箱涵顶部行驶火车，下部行驶汽车。
10.1箱涵断面图 箱涵外形尺寸；25.8m×l9.4m(长)×6.28m(高) 箱涵自重：3000t，与铁路斜交32°
10.2滑板制作【箱涵顶进轨道加固】
10.3导向墩 在箱涵两侧各设置四只导向墩，使箱涵在滑板顶进保持平面正确位置。导向墩是钢筋混凝土结构，钢筋与地板连结。
10.4箱涵顶进工艺 10.4.1 20台200吨／台油压千斤顶可以单独联动控制。 10.4.2钢筋混凝土φ600mm接长杆每根长7m，钢横梁45I。
10.5箱涵试顶 通过箱涵试顶、启动，消减箱涵与滑板摩阻力。 油压设备通过重车试运转可以投入正常顶进。
10.6箱涵顶进 箱涵顶进长度25.71m到达设计位置。
10.7收尾工作。
10.8箱涵两端引道接长。
10.9电气路灯安装。
10.10下立交工程竣工箱涵顶进穿越结构物的主要安全防护措施箱涵在穿越铁路、桥涵和管线等结构物时可采取以下安全防护措施：①铁路路基下顶进箱涵时，为确保行车与施工安全，必须进行铁道线路加固，并限制行车速度；②小型箱涵可用调轨梁，轨束梁加固线路；③孔径较大的箱涵可用横梁加盖、纵横梁加固、工字轨束梁及钢板脱壳法，同时应严格控制车速。④在土质差、承载力低、土壤含水量高，铁路行车繁忙，不允许限速太多的情况下，可采用低高度施工便梁的方法。⑤箱涵穿越管线时可采用暴露管线和加强施工监测的保护方法。
箱涵顶进轨道加固(三)
浅谈箱涵顶进公路的路线加固方案
浅谈箱涵顶进公路的路线加固方案
摘要:下穿公路的构筑物实施时一般不采用顶进法施工,公路临时改线,开挖原公路路基施工即可,即操作简单,又造价低廉,但也有特殊情况不能按此方法实施。神华北电胜利一号露天煤矿二期M606皮带下穿锡阿公路的通道采用箱涵顶进公路,为减小对既有公路运输的影响、确保箱涵顶进施工安全,必须对公路路线进行加固。设计采用钢板、钢轨、轨枕、碎石等材料构成的路线加固方案,圆满的完成了路线加固任务,在箱涵顶进的实施过程中起到了极为关键的作用。
关键词:箱涵顶进 公路 路线加固
1 项目背景
神华北电胜利一号露天煤矿二期M606皮带拟与一期M102皮带平行建设,中线间距15 m。已建成的一期M102皮带与锡阿公路交叉处,采用皮带下穿公路方式,二期工程M606皮带与锡阿公路交叉经多方案比选仍采用下穿公路方式。由于锡阿公路为二级公路,交通量大,以运煤车居多,交通不能中断;且拟建二期M606皮带与一期M102皮带相距太近,无法利用一期已建成的公路桥梁修建便道。因此,二期M606皮带下穿锡阿公路的通道只能采用顶进法施工。
2 工程概况
本项目皮带下穿锡阿公路的通道按顶进箱涵设计,箱涵净宽4.2 m,
箱涵顶进轨道加固(四)
横跨地铁车站大型雨水箱涵改迁施工技术
摘要：在城市地铁施工中，结构施工前对基坑范围内的管线进行改迁是施工中的重要环节，也是施工控制的重点，但有时限于周边环境以及交通疏解的压力，有些大型管线特别是城市雨水箱涵往往没有改迁条件，此时如何在不影响原箱涵排水功能的前提下进行车站围护结构的施工是施工的重难点。 关键词：临时导流渠；改迁施工；雨水箱涵原位恢复
一、工程概况
东莞市轨道交通R2线某标段土建工程，车站北端有一7300×5300mm钢筋混凝土箱涵横跨基坑，施工时值雨季，为保证箱涵的排水能力，采用了先挖槽引流再破除原箱涵施做连续墙后再原位恢复的施工技术，取得了较好的技术和经济效益。
雨水箱涵尺寸较大，为确保不影响雨水箱涵正常排水，整个施工流程分三步进行：第一步，进行临时导流渠施工。临时导流渠主要是在原箱涵废除至新建雨水箱涵完工前这段时间内进行雨水的导流。第二步，原雨水箱涵处地下连续墙施工。将雨水箱涵导入临时导流渠后，即进行原雨水箱涵处地下连续墙施工。第三步，雨水箱涵原位恢复。在施工过程中，预备一定数量的水泵作为强排措施。
二、临时导流渠施工
临时导流渠采用12m长拉森Ⅳ型钢板桩支护，DN200，t=5mm间距4m的钢管作为横撑。开挖深度为5.3～5.8m，宽度3.5m。土方开挖完成后浇筑200厚C25素砼进行基底硬化。
为确保不影响施工现场现有地下连续墙施工，保持施工现场交通顺畅，临时导流渠开挖时，需在车站围护结构范围内设置一道6m宽的施工便道，该部位导流渠采用￠1600，t=12cm的砼管单层布设，每排两根钢管。钢管至现有地面采用沙包或者石粉渣进行回填，两端采用沙袋堆码封堵，防止因水流冲刷导致石粉渣流失，最后在地面铺设钢板，满足施工场地内车辆通行。
（一）钢板桩支护施工
（1）检查调整
钢板桩施工前进行钢板桩的外观检查，检查钢板桩的直线度、锁口形状、钢板桩形状和叠层裂纹并对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，对有弯曲、破损、锁口不合的钢板板桩均进行修整，采用的方法为：冷弯、热敲、焊补、割除，保证钢板桩的垂直度，以减少施工过程的倾斜。施打前板桩咬口处宜涂抹黄油以保证施打的顺利和提高防水效果。
（2）施打钢板桩
钢板桩长为12m，首先施打导向围檩，开始打设的1～2块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，以确保板桩的垂直度和方向，钢板桩采用钢围檩连接成整体。
（3）钢板桩施工过程
钢板桩施打过程中，起吊时钢板桩两侧各站一名施工人员，扶直对准钢板桩的承插接口，振动锤施工沉桩。进桩过程中，如遇钢板桩振不下时，应立即停振，检查钢板桩的承插口是否有卡住或因钢板桩垂直度不够。拔出钢板桩调整规格，重新插入施工。
（4）横向、纵向支撑施工
先根据设计要求定好横向支撑的安装标高，当开挖至最上一道支撑标高时，即可在该标高处安装钢支撑，然后才能进行下一层土方的开挖。钢支撑的安装必须紧密配合土方挖掘。纵向支撑采用25#工字钢，横向支撑采用钢管支撑。
钢支撑制作加工：横向、纵向支撑是钢支撑支护体系的两个重要组成部件。按设计要求在厂内制作槽钢围檩、楔块及配件，钢围檩及钢支撑加工成设计要求的截面。
安装前准备：由于支撑管是直接焊接在工字钢围檩上，为便于安装，在制作支撑管端面时需加工坡口与之满焊。
（二）土方开挖、临时导流渠施工
临时导流渠基坑标准宽度3.5m，最大开挖深度5.8m。土方开挖至支撑标高下50cm后及时架设支撑，基坑开挖到设计标高后立即采用C25素混凝土进行垫层施工，避免土体长时间暴露。
（三）原箱涵封堵、引流及破除
临时导流渠全部施工完成后，即可进行原雨水箱涵靠基坑侧进行封堵以便将雨水接引至临时导流渠内。先将临时导流渠与雨水箱涵接口处的箱涵顶板挖开并破除，然后打通原雨水箱涵侧墙连通临时导流渠，在靠基坑侧通过堆码沙袋的方式将箱涵内流水引入导流渠，待沙袋后水流减小时清理箱涵内淤泥等杂物，通过植筋的方式设置钢筋混凝土挡板作为封堵墙。为避免雨季时，临时导流渠无法满足雨水箱涵的水流量，在封堵墙前端各施工一个雨水箱涵检查井，必要时，通过该检查井采用大功率抽水泵的方式进行强排。定期组织人员对导流渠底部的泥沙进行清理，确保导流渠的通畅性。
三、原箱涵部位地下连续墙施工
（1）将雨水箱涵与地下连续墙交界处的侧墙、地连墙净空范围内底板进行破除，并将该范围内的淤泥、混凝土块等清理外运。该处需要注意的是：一、由于受雨水箱涵影响该处的4个地下连续墙槽段宽度已调整为1000mm，故破除宽度为1100mm；二、破除完成后需对该部位的雨水箱涵钢筋进行切割，防止后续成槽施工时卡锤。
（2）对箱涵下连续墙槽段进行测量放样，确定出导墙位置并施做导墙。为确保后续施工安全，雨水箱涵范围内连续墙导墙调整为钢筋混凝土挡墙，配筋Φ20，垂直纵筋间距为200mm、水平间距为400mm，高度为雨水箱涵底板至现有路面，宽度为两侧各超出现有雨水箱涵侧墙1000mm（采用钢板桩对施工时产生的临空面进行保护，防止土方坍塌）。挡墙钢筋通过植筋、基础预埋的方式与雨水箱涵侧墙、底板进行有效连接。
（3）由于该挡墙高度超过6m，故挡墙混凝土需分次进行浇筑，每次浇筑高度控制在1000～1500mm。挡墙模板支护采用间距600×900的钢管脚手架进行支护，可根据现场实际情况需要，对模板采用�瘸牛ǚ侥荆�+对拉螺杆进行支护，确保模板稳定性。
为确保砼挡土墙稳定性，首先通过测量放样定位出连续墙中线位置（中线外放150mm），中线向两侧各平移530mm即为砼挡土墙内外边线。在此边线处开始安装砼挡土墙基础模板，并浇筑C30砼。浇筑完成后在混凝土内插入Φ20@200的双排钢筋。
待第一次砼浇筑完成后，混凝土强度满足架设脚手架要求即可进行第二次砼浇筑的模板支护工作。首先将原预埋的Φ20@200的钢筋接引至本次砼浇筑顶面，同时安装间距400的水平钢筋。第二次砼浇筑完成后混凝土强度满足施工要求后即进行第三次砼浇筑的模板支护工作。施工过程基本同上。
（4）导墙施工完毕后，桩机就位开始进行该部位地下连续墙施工成槽施工，成槽完毕及时进行混凝土浇筑。
四、雨水箱涵原位恢复
（一）土方开挖
原雨水箱涵部位的地下连续墙施工完成后，立刻开始进行雨水箱涵的恢复工作。由于箱涵断面尺寸较大，为确保后续土方开挖时基坑的安全，同样采用拉森Ⅳ型钢板桩支护作为围护结构。土方开挖完成后及时施做垫层封底。
（二）新建箱涵中间段施工
由于要保持箱涵的排水功能，箱涵结构施工时需划分为中间段和导流渠开口处的衔接段。施做垫层后，既开始中间段底板施工，顺序侧墙以及顶板施工，并预留与衔接段连接钢筋，施工缝采用遇水膨胀橡胶止水带做止水处理。
（三）衔接段施工
中间段施工完毕后拆除封堵墙。衔接段施工采用倒边施工，先扎一边围堰，围堰采用砂袋堆码，高出水位1m，宽1m，并现场做好砂袋和其他材料储备，根据水位变化及时进行加高。围堰加固后，开始结构施工。一边施工完后，拆除围堰进行另一边施工。
结语
（1）本技术针对城市地铁施工中大型雨水箱涵改迁交通疏解压力大，管线改迁协调困难等问题，在雨季施工中，较好的保证了原箱涵的排水能力，取得较好的技术效益。
（2）施工场地由地面转到地下，避免了地面施工产生的大量场地占用，对地面施工、交通、居民生活影响小，且避免了需借地带来的协调问题，取得了较大的社会效益。
（3）减少了因大范围迁改造成的箱涵线路延长和修建检查井的费用，大大缩短了施工工期取得了较好的经济效益。
箱涵顶进轨道加固(五)
多角度多孔径变截面预制拼装涵模架设计与施工
[摘 要]本文就额哈铁路项目工期紧、受自然条件限制因素大、涵洞数量多、结构形式多变等情况对预制拼装模具的设计与施工进行了研究与分析，为后续同类工艺施工提供参考。 [关键词]多角度 多孔径 变截面 预制拼装 模架设计 施工
中图分类号：F426.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0358-03
1.前言
本文针对额哈铁路357座，预制拼装涵洞其主要孔跨形式包含1.5×2（204座）、2×2.5（81座）、2.5×3（41座），其余形式2.5×2、2×2、2.5×2.5共计31座，根据填土高度及抗侵蚀环境涵节壁厚又划分为11种不同顶板、底板、腹板壁厚组合，根据水流冲刷走向划分为正交、斜交预制拼装框架涵施工，考虑预制涵节结构尺寸、与线路斜交角度多样化的情况，采用可调节涵节预制模架施工工艺，由中交路桥华北工程有限公司研发，本文详细介绍了该工艺施工技术特点和关键施工技术。
2.工法特点
传统的涵节单节施工工序繁杂，循环时间长，加固支撑多，整体性差，外观质量难以控制，且投入成本较高。而可调节式预制涵节模架可快速拆卸及结构尺寸的快速调整，从根本上解决以上各种缺点。
传统工艺要求5节配备施工人员约22人，且模板等相关配件需人工搬运，费时费力，在冬期施工条件下每循环时间约46小时左右。而采用可调节式预制涵节模架施工后，每组5节需投入施工人员6名，并实现支架的整体移动，速度更快，人员劳动强度大大降低，每台天泵至少满足5组（25节）施工，循环时间约15小时，节省工费，加之涵节模具批量生产，对于工期压缩的施工项目来说其经济效益将会相当显著。
3.适用范围
本项工法适用于工期紧，受自然条件限制因素大、整体工作面无法展开或在城市内受施工条件限制及避免施工对周围居住环境产生不利影响等施工项目。旨在规避现场施工产生的附带效应对周围环境的影响及满足施工进度安排。
在额哈线，因地域限制及水系走向的不同，致使涵洞截面构造形式的多样性。针对额哈铁路的工期紧、质量标准高的特点，施工进度与施工质量的管控就显得尤为重要，这在涵节批量预制施工中就充分体现了这一点。
4.工艺原理
可调节预制涵节模架其主要表现为：1、一组模架可同时预制5节涵节；2、单组模具内外模采用整体式钢模，通过中间隔板调整设计要求正交或斜交角度；3、通过净空内置调节丝杆（通过隧道衬砌台车液压系统改造，考虑经济性设计为手动控制）控制结构尺寸；4、内模脱模采用内置立架，两头设置滑轮，通过机械或电力牵引整体脱模。快速的拆卸和可调节尺寸的设计，使涵节的快速和批量生产提供有效保证。
5.施工工艺流程及关键技术要点
5.1 模架设计及场地规划
5.1.1、工艺流程
5.1.2、主要步骤及关键技术要点
5.1.2.1、根据设计图纸尺寸及混凝土性能要求，初步确定模具使用材料及整理力学性能。
模架采用8mm厚钢板，横向、纵向分别采用10道100mm槽钢、4道140m槽钢作为加强肋，确保结构稳定性。
5.1.2.2、根据涵节的不同尺寸要求对组模进行细部优化，包括在内净空设置升降调节丝杆，侧壁设置梅花状螺栓孔以适应不同高度，底板升降调节丝杆确定底板厚度及拆装收缩。
5.1.2.3、为保证组模的整体型拆装及降低人员工作强度，在内净空设置抽离行走支架，通过机械或电力牵引进行组装和拆卸，根据功效考虑模具配备采用两套内模+一套外模进行组合，在静停养护阶段外模可拆除继续使用。
5.1.2.4、根据本标段357座（9834节）预制工程量及业主要求的总体工期计划安排，我标段拟建设预制厂2处，施工时间为2014年9月至2014年11月，根据时间安排，平均每天生产量为55节，考虑循环使用及养护等强阶段，模板配备为每个预制场两套即110套。根据结构尺寸大小每个预制场建设面积为8480平米，并及时进行场地平整、硬化，确保模具到场后能及时投入生产。
5.2 厂内预制养护
5.2.1、工艺流程
5.2.2、主要步骤及关键技术要点
5.2.2.1、施工现场人、料、机配备齐全，准备充分。
5.2.2.2、将基础底座做为底模进行使用，基础底座涂刷脱模剂或铺设聚乙烯塑料薄膜，保证涵节基础底板砼外观质量。
5.2.2.3、涵节外模在进过涂刷脱模剂后进行现场拼装，拼装前内置调节丝杆保持松弛状态，采用50T吊车进行吊装。
5.2.2.4、钢筋笼采用现场集中加工完成后吊装到预制平台上，一层钢筋笼，一层隔板。校正钢筋笼和隔板后，放入内模轨道，用吊机牵引至内模轨道口，再开启内模行走电机，将内模开入钢筋笼内。展开内模，调整好内模几何尺寸，垫上水泥垫块确保保护层厚度，穿上外模螺栓，在进行外膜安装，锁紧外模螺栓。
5.2.2.5、浇筑混凝土时分三部进行，第一部：底板浇筑，通过底口调节丝杆固定压板，第二部：墙体分层浇筑，每层浇筑300～500�L，混凝土要顺时针或逆时针浇筑。振动每棒间隔250～350mm，振捣时振捣棒应快插慢拔，振捣时将振捣捧插入下层混凝土50～100mm。振捣时应错开模板、钢筋，振捣密实，直至不再有气泡冒出，表面呈现平坦、泛浆。第三部：顶板浇筑，在浇筑过程中要安排各工种人员检查钢筋、支架及模板的变化，遇到情况及时处理。
5.2.2.6、框架涵静停期间应保持环境温度不低于10℃，灌筑结束1～2h且混凝土初凝后布置管道进行蒸养，考虑到预制涵节内外温度的均衡，采用四根蒸养管道，由数控温控系统控制，管道分别布置在涵节内部、左部、右部、上部各一根。升温速度不宜大于10℃/h，恒温期间混凝土内部温度40～60℃，最大不得超过65℃，恒温养护时间6～8小时（应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等进行变动）。降温速度不宜大于10℃/h，降温4小时后，方可拆卸外膜。2～3h内拆卸内膜，再次静停6h后涵节可以吊装到存放区。 5.2.2.7、同条件试块试压，强度达到75%以上，在涵节内侧表面印上生产日期规格型号后，方可吊装（考虑到吊装安全性，在方涵钢筋笼绑扎时，对每一个钢筋笼绑扎4个ф20吊装环于主筋上），吊装时用双钢丝绳交叉吊装，吊装到养护区后进行保温保湿养护。
5.3 场外运输拼装
5.3.1、工艺流程
5.3.2、主要步骤及关键技术要点
5.3.2.1、测量放样
根据设计图纸对已浇筑完成的框架涵基础中心线、边线进行放样，确定拼装尺寸。
5.3.2.2、现场校核
对已浇筑的框架涵基础、垫层、涵身结构尺寸、厚度，基础高程进行复核，确定复核与设计无误后方可进行拼装施工。
5.3.2.3、测量放样
根据涵洞工点设计图设计位置，在基础垫层面上放样处涵节拼装的中线、边线，并划线做明确标记。
5.3.2.4、涵节转运
5.3.2.4.1、涵节在出厂前需经过现场技术员对涵节结构尺寸、生产日期、砼标号、表面平整度及外观质量进行检查验收，并确定涵节底板顶面、顶板顶面、腹板外侧是否印刷中线，中线是否准确。验收合格后经技术员、模板厂、路基队三方签字后方可出厂。
5.3.2.4.2、涵节出场前砼强度不得低于设计强度的75%，否则不予出厂。
5.3.2.4.3、涵节应按一模5节编号顺序进行装车，尽量减少拼装后涵节之间由于不同批次混拼产生的偏差。采用吊车吊装（人工配合）上车，起吊开始时，应缓慢加力，待涵节离地后，再以正常速度吊至车上，车厢底加垫棉被，涵节落下后，涵节与涵节之间采用中隔棉被缓冲，棉被通过铁丝拉挂在涵节顶板吊环上，防止棉被下滑、掉落。涵节与车厢壁之间采用四周布放沙袋避免碰撞，涵节全部上车后在前后两节涵节拐角处垫棉布并用钢丝绳进行牵拉固定。
5.3.2.5、涵节拼装
5.3.2.5.1、涵节由预制场运输至拼装现场后，由路基队负责现场拼装及防排水施做。涵节拼装顺序由远离便道侧八字墙开始，拼装前远离便道侧八字墙需提前施工完成并满足强度不小于75%。施工工艺采用顶推保证拼接紧促顺直，拼装前测量按照图纸设计线路对涵洞中线、边线进行放样并划线做好标记。涵节底部铺设2～3cm干硬砂浆进行找平处理，干硬水泥砂浆应按照1：1拌合，沉降缝之间铺设采用水平尺进行水平控制。
5.3.2.5.2、涵节到现场后应按照预制编号按顺序进行吊装，吊装时根据涵洞放样挂线为标准边线进行下放（涵洞所挂边线距设计边线为考外侧5cm，拼装时用直尺进行卡位控制），下放时需有专人对吊车驾驶员进行指挥，并在涵节定吊环位置设置拉绳进行空间位置控制，避免视线受阻或受大风天气影响造成拼装歪曲或碰撞，影响拼装整体效果。
5.3.2.5.3、在拼装下放后再进行精调，采用吊车和人工相配合的方式进行。吊车根据指挥人员指示进行微起吊，根据涵节底板顶平面、顶板顶面、侧壁墨线进行线位，高程进行调整，位置确定后在涵节底口嵌入三角木楔和钢锲进行卡位，下方操作人员根据线型要求采用经过包裹缓冲的撬杠进行平移并随时调整木楔、钢锲位置移动，直至达到线型要求，细调至涵节内顶面、底面及侧面对应齐整、顺直。
6.材料与设备
材料、机具选用以保证模具结构稳定、方便快捷为原则
7.质量控制
7.1、应符合现行质量标准；
7.1.1、模板及支架安装和拆除的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）第4.2.1～4.2.4条和第4.3.1～4.3.2条规定；
7.1.2、钢筋原材料、加工、连接和安装的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）第5.2～5.5条规定。
7.1.3、混凝土原材料、配合比设计和施工的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）第6.2～6.4条规定。
7.1.4、装配式砼涵洞涵节内外壁表面，应光滑圆顺，断面平齐。如有蜂窝麻面，每处面积不得大于3*3cm，深度不得超过1cm，总面积不得超过全面积的1%，并不得露筋。
7.1.5、涵节制作允许偏差和检查方法，每10节检查不少于1节。
7.1.6、装配式涵洞拼装允许偏差和检验方法
7.1.7、涵节观感质量标准：混凝土大面平整，色泽均匀，接茬处无较大错台、跑模现象。
8.环保措施
落实科学发展观，实现项目管理程序化、施工行为规范化、场区建设标准化。做到现场布局合理，施工组织有方，材料堆码整齐，设备停放有序，标识标志醒目，环境整洁干净。高起点、高标准地推进文明施工、和谐施工在额哈铁路的建设中全面展开。
9.市场前景
9.1、政策向导
中国正处于基础建设大发展时期，根据《国务院关于加强城市基础设施的意见》、《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》、《中国箱涵行业发展研究报告》等文件显示，中国箱涵市场具有巨大的发展空间，每年有近万亿箱涵产品应用于水利、市政等基础设施建设中。
近年来，国内铁路建设蓬勃发展，特别是西部大开发战略发展下的地带，铁路交叉工程中涵洞工程修建逐渐增多，因地域限制及水系走向的不同，致使涵洞截面构造形式的多样性。针对额哈铁路的工期紧、质量标准高的特点，施工进度与施工质量的管控就显得尤为重要，这在涵节批量预制施工中就充分体现了这一点。
9.2、科技引领
随着科技的飞速进步，野外施工作业已向标准化厂办方向发展，特别是铁路市场坚持的相关标准化指导意见（标准化工地、标准化拌合站、标准化预制场等），经过此番实际，在过程中不断改进工艺方法及科技创新，将隧道衬砌台车的液压系统、蒸汽养生的数控系统、电力牵引等技术融合在施工第一现场，节省了大量的劳动力及资源。 9.3、同台竞技
传统的涵节单节施工工序繁杂，循环时间长，加固支撑多，整体性差，外观质量难以控制，且投入成本较高。而可调节式预制涵节模架可快速拆卸内外模及结构尺寸的快速调整的研发将从根本上解决以上各种缺点。
传统工艺要求5节配备施工人员约22人，且模板等相关配件需人工搬运，费时费力，在冬期施工条件下每循环时间约46小时左右。而采用可调节式预制涵节模架施工后，每组5节需投入施工人员6名，并实现支架的整体移动，速度更快，人员劳动强度大大降低，每台天泵至少满足5组（25节）施工，循环时间约15小时，节省工费，加之涵节模具批量生产，对于工期压缩的施工项目来说其经济效益将会相当显著。
按传统模式单节预制，模板加工投入为14*11=154种不同规格型号，而采用可调节式模架组合可降低模具种类至14种，通过可调节丝杆调节壁厚尺寸，有效降低了模板型号投入。
可调节式预制涵模具与现浇涵的性能对比
9.4、业主肯定
2014年9月17号工程管理中心副主任-徐尚奎、工程管理中心技术部副部长-杨斌、呼和浩特铁路局副局长-王云光、呼和浩特铁路局建设管理处处长-丁玉坤、临策公司总经理-李铁柱、临策公司总工程师-李文茂等一行对我部全线施工面貌进行督导检查，在检查中徐尚奎主任针对预制场建设、施工工艺的先进性及预制产品的质量予以肯定，指导我们坚持以科技为中心，发挥主观能动性，把具体工作做到实处。
10.应用实例
本工法首此在额哈铁路三标段进行应用，位于甘肃省酒泉市肃北县马鬃山镇，计划开竣工日期为2014-8-20～2014-11-30。本项目设计预制拼装涵洞其主要孔跨形式包含1.5×2（204座）、2×2.5（81座）、2.5×3（41座），其余形式2.5×2、2×2、2.5×2.5共计31座，根据填土高度及抗侵蚀环境涵节壁厚又划分为11种不同顶板、底板、腹板壁厚组合，根据水流冲刷走向划分为正交、斜交预制拼装框架涵施工，考虑预制涵节结构尺寸、与线路斜交角度多样化的情况，采用了可调节涵节预制模架施工工艺。
因业主方案优化工期压缩后，涵洞施工节点时间安排紧张，常规的施工方法无法满足工期要求，在此情况下我项目组织技术骨干进行科技创新，在传统的施工方法上优化模具设计，结合隧道衬砌施工的液压系统、电力牵引系统、温度数控系统于一体，将模具的生产效率发挥到最大。精确定型钢模制造尺寸，确保涵节结构尺寸满足设计要求。采用脱模剂保证砼外观质量。
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