汛期铁路涵洞套顶方法与流程

本发明属于铁路涵洞施工技术领域，特别是涉及一种汛期铁路涵洞套顶方法。

背景技术：

依据《铁路桥涵工程施工规范》的规定，铁路涵洞按结构形式和施工类型来进行划分，其中，按照结构形式可划分为框架涵、盖板涵、圆管涵三种类型，按照施工类型可划分为新建涵洞、接长涵洞、顶进涵洞三种。如遇接长涵洞，并且对其施工方法、施工日期都有一定制约的情况，施工安全风险等级也会相应提高。因此选择科学、合理的施工方法，保证施工作业安全，能够快速有效组织施工，确保按期完成施工任务，是目前接长涵洞施工的难点。

根据现场条件、施工工程量、合同工期要求，涵洞接长施工常采用以下几种方法：

1、原位现浇：涵洞接长前先进行路基防护桩和冠梁施工，翼墙凿除后再进行基坑开挖、地基加固施工，最后在原位现浇涵洞并与既有涵洞连接。优点：速度快、效率高，施工周期短。缺点：需要设置人工挖孔桩和翼墙凿除，会影响既有铁路设备稳定。人工挖孔桩必须设置在既有路基边坡上，对既有路基填料类型和地下水要求高，易发生塌孔，且受汛期制约。

2、预制拼装：首先在场外预制涵节并养护，涵洞接长时先进行路基防护桩和冠梁施工，翼墙凿除后再进行基坑开挖、地基加固施工，最后吊装预制涵节、拼接并与既有涵洞连接。优点：涵节提前预制，节省了养护时间，涵节一次浇筑，节省模板。缺点：涵节预制占用场地大，投资费用高，且拼装时容易接缝不严、漏水，从而影响涵洞使用寿命。人工挖孔桩施工影响既有铁路设备稳定且受汛期制约。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种汛期铁路涵洞套顶方法。

为了达到上述目的，本发明提供的汛期铁路涵洞套顶方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)当需要对既有涵洞进行接长施工时，首先在待设置新涵洞的位置采用人工配合挖掘机的方式进行基坑开挖；基坑开挖的同时，采用机械配合人工的方式在基坑的底面上沿基坑横向开挖出多条滑板锚梁基坑；新涵洞由多节首尾相连的涵节构成，其中靠近既有涵洞的首节涵节采用顶进方法施工，其余涵节采用原位现浇方法施工；

2)利用高旋喷桩设备在新涵洞下方的地基中间隔形成多根高压旋喷桩，以对该地基进行加固；

3)在基坑的底面上设置一层钢筋混凝土结构的滑板，并在上述滑板锚梁基坑内制作锚梁，以增加抗滑能力；然后在滑板的后端施工钢筋混凝土结构的后背梁，并将滑板上的钢筋与后背梁上的钢筋相互连接，由此将后背梁与滑板连成一体；之后，在滑板的两侧距待浇筑的新涵洞30cm处沿顶进方向设置多个导向墩，以防止新涵洞空顶阶段可能出现的方向偏差；

4)在滑板表面铺设一层塑料布，然后在塑料布上捆扎首节涵节的钢筋架，支设模板，在模板内浇筑混凝土，待混凝土凝固并达到设计强度后即可制成孔径小于既有涵洞的首节涵节；

5)在后背梁和首节涵节的底板后端之间设置多台千斤顶，然后启动千斤顶，向既有涵洞的方向空顶首节涵节，直到首节涵节的前端与既有涵洞后端间的距离为1米时，停止顶进；凿除既有涵洞后部的底板1m，再次启动千斤顶将首节涵节向既有涵洞的方向顶进1m，之后凿除1m，再顶进1m，如此反复，直至首节涵节的前端进入到既有涵洞后部内部5m，停止顶进；在首节涵节顶进至既有涵洞内1m处时，对既有底板侧墙边采用水钻进行打眼而将底板与边墙分离开，打完眼后钻芯不取出，每顶进1m再用人工配合破碎锤将底板全部凿除，以确保顶进范围内顺畅无阻碍；

6)首节涵节顶进到位后，将既有涵洞的翼墙及顶进完成后的侧墙间隙用混凝土浇筑回填密实，以保证既有翼墙的稳定性；

7)在首节涵节后侧的基坑内采用原位现浇方法施工其余涵节，由此完成既有涵洞的接长施工过程。

所述基坑开挖采用1:1放坡的方式，既有涵洞主体外侧预留1.1m工作面。

在步骤2)中，所述高压旋喷桩的桩径为0.6m，桩长7.5m，间距1m，正三角形布置。

在步骤3)中，所述滑板厚度为35cm；后背梁由m10浆砌片石后背及分配梁组成；滑板表面用m10砂浆抹平，厚度不大于2cm，再在其上涂刷1-2mm厚的机油和石粉。

本发明提供的汛期铁路涵洞套顶方法具有如下有益效果：

可实现铁路既有涵洞接长施工快速高效、安全施工的目标，保证汛期内的施工顺利安全，减少了施工干扰，降低了施工成本，保证了铁路设备和行车安全，满足了施工进度要求，使涵洞接长不再成为制约工程施工进度的因素。通过工程施工实践证明本施工方法是行之有效的，具有技术可靠、机械化程度高、操作方便、安全可靠、运输效率高、运行成本低、经济效益好的特点，在类似工程施工中有一定借鉴意义和推广价值。

附图说明

图1为本发明提供的汛期铁路涵洞套顶方法施工过程侧视图。

图2为本发明提供的汛期铁路涵洞套顶方法施工过程俯视图。

具体实施方式

某铁路专用线工程中的既有盖板涵为排水涵，需要新接长的涵洞为1-5m框架涵，接长23.06m，共分为4个涵节，其中靠近既有盖板涵的首节涵节长9.0m，采用顶进方法施工，顶程10.3m，剩余3个涵节采用原位现浇方法施工。涵洞净高4.45m，基坑开挖深度为深2.27m，涵身墙厚0.5m，涵洞底板厚0.6m，顶板厚0.55m，根据工期要求，需要在汛期内施工完成，施工难度大、安全风险高，是重难点控制性工程，本申请人采用本发明提供的汛期铁路涵洞套顶方法顺利完成了此工程。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1-图2所示，本发明提供的汛期铁路涵洞套顶方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)当需要对既有涵洞1进行接长施工时，首先在待设置新涵洞的位置采用人工配合挖掘机的方式进行基坑开挖；基坑开挖的同时，采用机械配合人工的方式在基坑的底面上沿基坑横向开挖出多条滑板锚梁基坑；在本发明中，基坑开挖采用1:1放坡的方式，既有涵洞1主体外侧预留1.1m工作面，基坑长19.98m、宽12.74m、深2.27m；新涵洞由多节首尾相连的涵节构成，其中靠近既有涵洞1的首节涵节2采用顶进方法施工，其余涵节3采用原位现浇方法施工；

2)利用高旋喷桩设备在新涵洞下方的地基中间隔形成多根高压旋喷桩，以对该地基进行加固；在本发明中，高压旋喷桩的桩径为0.6m，桩长7.5m，间距1m，正三角形布置。

3)在基坑的底面上设置一层钢筋混凝土结构的滑板，并在上述滑板锚梁基坑内制作锚梁，以增加抗滑能力；然后在滑板的后端施工钢筋混凝土结构的后背梁，并将滑板上的钢筋与后背梁上的钢筋相互连接，由此将后背梁与滑板连成一体；之后，在滑板的两侧距待浇筑的新涵洞30cm处沿顶进方向设置多个导向墩，以防止新涵洞空顶阶段可能出现的方向偏差；在本发明中，滑板厚度为35cm；后背梁由m10浆砌片石后背及分配梁组成。为防止滑板与新涵洞的底板间出现粘连，同时为减少启动阻力，将滑板表面用m10砂浆抹平，厚度不大于2cm，平整度力求最佳，再在其上涂刷1-2mm厚的机油和石粉，要求表面光洁平滑，以减少顶进摩阻力；

4)在滑板表面铺设一层塑料布，在新涵洞的底板浇筑时可使其与滑板有效隔离，以防粘在一起，避免顶进时发生困难，然后在塑料布上捆扎首节涵节2的钢筋架，支设模板，在模板内浇筑混凝土，待混凝土凝固并达到设计强度后即可制成孔径小于既有涵洞1的首节涵节2；

5)在后背梁和首节涵节2的底板后端之间设置多台千斤顶，然后启动千斤顶，向既有涵洞1的方向空顶首节涵节2，直到首节涵节2的前端与既有涵洞1后端间的距离为1米时，停止顶进；凿除既有涵洞1后部的底板1m，再次启动千斤顶将首节涵节2向既有涵洞1的方向顶进1m，之后凿除1m，再顶进1m，如此反复，直至首节涵节2的前端进入到既有涵洞1后部内部5m，停止顶进；在首节涵节2顶进至既有涵洞1内1m处时，对既有底板侧墙边采用水钻进行打眼而将底板与边墙分离开，打完眼后钻芯不取出，每顶进1m再用人工配合破碎锤将底板全部凿除，以确保顶进范围内顺畅无阻碍；

6)首节涵节2顶进到位后，将既有涵洞1的翼墙及顶进完成后的侧墙间隙用混凝土浇筑回填密实，以保证既有翼墙的稳定性。

7)在首节涵节2后侧的基坑内采用原位现浇方法施工其余涵节3，由此完成既有涵洞1的接长施工过程。