深埋框架顶进长涵下穿运营车站施工综合技术研究
工法编号：
完成单位：中铁十一局集团第五工程有限公司
主要执笔人：邓尚强
1 前言
襄渝铁路增建二线为国家重点建设工程，南线段大多穿越为山区、丘岭，与既有线并行居多，且设计时速较高，采用全封闭式运营。二线于2009年10月建成，通车后每天通过车流量为180余趟，且有动车组通行。为缓解国道210交通压力，2010年初增设ZDK575+130 1-6.5×5.5m钢筋混凝土框架顶进涵，本涵位于襄渝线双龙车站内，主要特点为顶进长，顶进长度65.42m；埋置深，轨面至涵顶最大深度5.25m，最大开挖深度11.9m；穿越股道多，下穿车站6股道，含正线2条，到发现4条。
双龙车站为局界交汇站，经停会让车辆多，大跨度架空线路、深基坑开挖回填作业行车干扰大，长距离顶进作业，顶进线形控制要求高，线路恢复工后沉降控制严格。面临的施工难题，调查了解目前国内外类似工程施工，没有直接经验可借鉴。为此，中铁十一局五公司成立技术攻关组，根据工程现场实际情况，结合营业线施工及行车组织要求，对施工方案多次优化，最终采用组合梁形式架空加固正线及4、5道，封锁3、6道。采用明挖涵洞基坑、中继间顶进，注浆回填恢复线路的施工方案，该方案得到参建各方的一致认可，并组织实施，施工质量、安全及行车安全得到保障。
2工法特点
2.1专业技术强。在营业线内用D型便梁及钢梁组合大跨度架空加固线路，专业施工技术强；在小线间距上同时架空多股道施工操作复杂；框架涵顶进长度大，顶进过程涵轴线控制及水平控制难度大。基坑回填量大，线路回填采用同步注浆技术，人工分层打夯，同步水平埋设注浆管，注浆加固基床，保证线路的稳定性。
2.2可操作性强。线路架空采用专业施工队作业，并用轨道吊车安装线路加固主梁，施工操作性强，施工安全有保障。施工期间聘用工务线路维修专业人员工对架空线路进行保养，可控性强。顶进施工技术成熟，顶进设备均有厂家生产；基坑回填分层对称进行，涵顶上部回填分层注浆密实基床，容易操作，打夯机械及注浆设备，注浆材料均有现货销售，施工工序明确，操作简单。施工期间加强营业线维护，施工人员遵守营业线作业制度。
3 适用范围
本工法主要适用下穿多股道营业铁路线立交涵施工，也使用于区间双线埋设较深顶进作业，市政下穿立交施工也可参照。
4 工艺原理
为保证列车正常运行，在营业铁路多股道线间开挖线路纵梁加固支墩桩，利用线路架空技术，在要点时间内，用轨道吊车安装D型便梁及组合梁架，人工安装横梁，架空营业线。待线路加固后，用机械结合人工明挖涵洞基坑，施作顶进后背，利用顶进设备，不带土顶进预制涵节至设计位置。涵节就位后，施作沉降缝及防水层顶进完成后，对称回填涵背，水平埋设注浆管，利用同步回填注浆技术密实回填土体，确保线路基床稳定后，解除线路加固设备，恢复线路。
5 工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程（见图5.1)
图5.1 工艺流程
5.2操作要点
5.2.1施工准备
5.2.1.1施工方案审查与报批完成，施工安全协议签订完成；
5.2.1.2根据施工安排及工期要求，向路局提报施工慢行及要点计划；
5.2.1.3进行施工现场安全防护人员的培训，对施工人员进行安全技术交底；
5.2.1.4改迁框架涵正上方一对接触网硬横跨接触网及其支柱，由于施工的专业性强，交由供电段接触网专业施工。
5.2.1.5根据施工需要配备的物资、设备、材料已经落实或到位；
5.2.2 线路架空加固
5.2.2.1线路架空布置形式确定
线路加固受行车干扰、线间距限制、既有设备、工程地质、涵洞埋置深度的综合影响，为保证车站行车安全和车站接发列车行车组织的需要。综合考虑架空正线I、II道及到发线4、5道，封锁3、6道。
架空中轴线
C30钢筋砼支墩桩 1.8×1.5×18m 轨底线
轨面线
型便梁
横梁（根间距
支撑墩
线路架空剖面图（A-A)
2根钢护梁 50#C工字钢
锚网喷防护
说明：图中标注尺寸以米计。
钢横枕间距67cm
绝缘橡胶垫
20×20×2cm
绝缘橡胶垫 20×20×2cm
限位梁20#工字钢
P60钢轨 限位螺栓A节点
A节点详图
钢横枕
绝缘橡胶垫
M28限位螺栓
边
坡
土
体
影
响
线
（1:
1）C30钢筋砼支墩桩 1.8×1.5×18m
C30钢筋砼支墩
1.5×1×5m
重庆方向II道
4道6道
I道
3道
5道
顶
进
方
向线路架空平面布置图涵
轴
线
安康方向
3道施工期间封锁6道施工期间封锁D便梁梁
工字钢梁
支墩桩
支墩桩线路架空D 型便梁的布置形式样式有多种，受线间距受限，综合考虑，便梁在车站直线上使用，I 、II 、4按复线直线丙式布置，5道按单线直线丙式布置，基本满足行车限界要求。
线路架空布置见“线路架空平面布置图”
5.2.2.2线路加固跨度确定
根据框架涵埋设深度，基坑放坡开挖范围，确定基床顶部最大开挖距离，根据行车荷载及所选架空设备承载力要求，对架空跨度进行确定，涵洞基坑开挖放坡上口最宽32.4m,目前国内最大D 型便梁长24.5m ，满足不了架空跨度要求，利用在D 型便梁两端增设工字钢副跨组合形式能满足架空要求。副跨主梁采用2排8m 长50#C 组合，上设0.2m 高，5米长,间距0.67m 钢横枕，顶部增设20B 工字钢螺栓连接压顶，简算行车荷载满足要求。
5.2.2.2.1线路架空构造见“线路架空剖面图A-A ”及“线路架空剖面图B-B ”。
II 道I 道3道5
道4道6道
367.03
367.25
367.14
366.97
线路架空剖面图（B-B) 说明：图中标注尺寸以米计。
支墩桩支墩桩支墩桩支墩桩支墩桩支墩桩
5.2.2.2.2架空跨度及工字钢选型检算。
按3跨简支梁计算，在车站荷载作用下，工字钢的强度、刚度、扰度是否满足上部荷载受力要求。可参见《桥梁设计规范》2005版）相关设计规范。
参考《路桥施工计算手册》、D 型便梁相关参数，经计算：在最不利荷载情况下，D 型便梁的的σmax=194.76Mpa<[σ]205Mpa ，fmax=8.8<[f]44mm ，满足要求。
副跨主梁σmax=169.3Mpa<[σ]205Mpa ，fmax=3.9<[f]20mm ，满足要求。
5.2.2.3支墩桩布设及施工 5.2.2.3.1支墩桩布置
线路架空布置形式确定后，确定线路加固支墩桩布置位置，考虑到线间距受限及D 型便梁架设位置要求，I 、II 线间桩及II 、4道线间桩采用单桩上放置2片D 型便梁纵梁形式布置。主跨支墩桩界面尺寸为1.5m ×1.8m ×15m ，副跨支墩桩1×1.5×5m ，支墩桩位置如“线路架空平面布置图”所示。支墩桩采用C30钢筋砼浇，桩身Ф25钢筋沿基坑开挖面间距0.15m 布置，其余三面0.25m 布置，桩身范围内通长布置。
5.2.2.3.2支墩桩受力检算
主要根据行车荷载（荷载选取参见《桥梁设计规范》2005版）及相关设计规范检算桩的承载力是否满足要求，
从两方面计算：
1、按土的摩擦阻力计算；
2、按桩身材料计算。
最不利荷载时桩顶荷载为742.15KN<1219.5KN （单桩设计承载力）
计算配筋时不考虑桩体顶部压力的偏心影响，参考《铁路抗滑桩设计规范》，用理正岩土软件算的最大配筋为：沿基坑开挖面的总配筋为24697mm2，0.15m 间距布置Ф22时即可，其余面的配筋为5791mm2，0.25m 间距布置Ф18钢筋即可。实际沿基坑开挖面0.15m 间距布置Ф25，其余面0.25m 间距布置Ф25钢筋，满足要求。
5.2.3.3.3支墩桩施工
线路限速慢行后，利用列车间隔时间施工架空支墩桩。
（1）支墩桩施工顺序：桩位放样→拆除站台→桩孔锁口施工→桩孔开挖及出碴→桩孔护壁→循环桩孔开挖及护壁→检查验收→桩孔内制安钢筋笼→检孔→浇筑桩身混凝土。
（2）支墩桩施工方法：
1）桩孔放样：施工前测量人员配合技术人员根据桩位布置图，准确定位各桩中心位置，并在钢轨侧边用油漆进行护桩设置标注，以便后续施工。桩孔锁口及出碴布置见附图四。
2）锁口施工：利用列车间隔时间进行，先用木板保护碴肩，进行桩孔范围内站台墙拆除及拔碴。锁口厚25cm，高0.8m，当锁口开挖完成后应及时立模加固，并采用C20钢筋混凝土浇筑，锁口υ10mm钢筋纵、横向间距0.3m布置,锁口顶面与枕顶底面平齐，不得侵限。
3）桩孔开挖：当锁口混凝土稳定后，拆除锁口模板与支架，采用人工挖孔，石方采用风镐凿除。在锁口上安装简易出碴提升架，以防机具侵限。
4）护壁施工：桩孔开挖采用20cm厚C20钢筋混凝土护壁，护壁钢筋直径υ8mm钢筋网眼间距0.2m布置。桩孔开挖后应及时做好护壁，以保证桩孔的稳定性。桩孔护壁在土层及强风化岩层中设置，并向下延伸1m以上。
5）桩身钢筋施工：桩身主筋为υ25mm钢筋，且沿基坑临边坡开挖面间距0.15m，其余三面间距0.25m桩长范围满布，封闭箍筋钢筋υ12mm,间距0.3m。
6）桩身砼灌注：桩孔挖到设计标高，检验验收合格后，及时安装桩身钢筋，并单桩一次性连续灌注桩身砼，桩身砼应密实，桩顶浮浆清除。桩顶预埋一层Φ16mm，间距15cm的钢筋网片，以加强桩顶抗剪强度。桩顶高程应严格控制，确保D型便梁安装高度。
5.2.2.4架空线路作业
受行车干扰及施工方便，综合考虑，线路架空顺序：II道→I道→4道→5道。
（1）应力放散
车站I道、II道无缝线路为，线路架空前进行应力放散,应力放散长度250米。应力放散在天窗点内进行，放散前需确定放散位置，并做好标记，在钢轨侧安装轨温测定计，当轨温接近锁定温度时，进行应力放散。
（2）纵梁就位
要点120分钟，用轨道吊车安装纵梁。
测量人员配合技术人员在加固范围内股道钢轨上利用列车间隔时用石笔标在钢轨侧边出D型便梁纵梁两端部线和横梁中心线的位置，调整好支墩桩顶部高程及平整度，并在支墩桩顶部用墨线弹出D型便梁“十字”型定位线。轨道吊车分两次将2片纵梁吊起放在支墩桩上，准确就位后应保证便梁纵梁中心线及两端与支墩桩顶部的“十字”型墨线重合，与确保钢横梁与纵梁的对位连接，纵梁就位后应及时固定。同时利用要点时间人工安装副跨主梁。
（3）铺设钢横枕
每次要点120分钟，分2次进行，点内人工安装钢横枕。
纵梁安装好后，根据纵梁上横横梁对应位置，调整与钢横梁位置有冲突的既有轨枕位置，利用列车间隔时间，间隔拔出轨枕间道碴，在要点时间内将钢横枕逐根插入两轨枕间，由纵梁两端向中心对称插入，安装横梁时要对准主梁联结板并定位，同时垫好绝缘橡胶垫，上好扣件，上满高强螺栓，连接牢固。组装过程中，联结板、弹簧垫圈置于螺母与平垫圈之间，不得漏装。
（4）线路检查
在施工期间，要有专人不定时对慢行区间范围进行线路养护维修；施工期间还要与铁路设备管理等单位密切配合。当线路加固完成后，按《铁路技术管理规程》定期检查轨道静态几何尺寸是否在经常保养的容许偏差管理值内。
（5）线路加固后监控量测
线路架空后需对纵梁支垫顶部的沉降及施工便梁的侧向及顺线路方向的移动进行观测。纵梁支承顶部沉降及水平位移测量每天二次。便梁连接件的紧固度采用人工检查，线路养护人员每天检查二次，用扳手紧固检查各个连接件的紧固情况。
5.2.3顶进基坑开挖
5.2.3.1铁路防护网拆除及防护
地道基坑开挖前，需拆除开挖范围两侧铁路防护网各30米。拆除前应先与设备管签订铁路防护网拆除施工安全协议，并在设备管理单位现场监护人员指导下进行施工，并加强施工现场的监控，以防与施工无关人员进入施工现场及车站，影响施工和行车。
5.2.3.2电缆防护
根据现场调查，6道右侧路肩埋设电缆，开挖6道段路基前在设备管理单位现场监护人员下对埋设电缆进行探挖，用槽钢包裹电缆，并拉拦风索对开挖段附近电缆进行防护，并派防护人员看守，以防电缆被破坏或盗窃。
5.2.3.3基坑开挖
基坑开挖方向与顶进方向一致，单向开挖，开挖度控制在1:1内，考虑到基坑开挖量大，利用列车间隙时间，采用机械进行，人工配合，分段分层开挖，分段长度小于10m，分层高度小于4m。边开挖，边防护，机械开挖严格执行”一人一机“防护。当挖至设计基底20cm时，应采用人工开挖，及基底持力层的扰动。
5.2.3.4基坑防护
对开挖坡面应及时进行挂网喷混凝土防护，网片钢筋υ8mm，间距20cm。喷射C20砼，厚15cm，并设置Φ22砂浆锚杆，锚杆长度，3.5m间距1.5m,呈梅花型布置。
5.2.3.5基坑排水
站场内汇水面积大，基坑开挖挖断3、5道线间水沟，雨后大量散水汇集流入开挖基。基坑开挖应安排在非主汛期，并设置反向坡度和积水坑，准备2台SZ-80型抽水泵，100mυ50mm塑料排水管，下雨积水后，立即用抽水泵抽水。当开挖期间突然下雨，应及时用防水布对开挖面进行覆盖。开挖完成后应在坡脚底部两边设置一道排水沟和集水井，并及时用C20砼对基底进行封闭，以减少雨水浸泡基坑。
5.2.3.6基坑稳定性监测
为保证开挖基坑边坡的稳定性及行车安全，在基坑开挖及后续施工期间进行沉降及位移观测，便于及时发现问题后采取措施，避免事故发生，施工地段前后50m为基坑沉降观测范围。观测断面4个，基坑两侧各2个，每断面设置按左中右均匀布3个沉降观测点。基坑开挖，观测范围内路基沉降量大于2mm/d或者累计沉降大于10mm，必须停止施工，分析原因，制定补强措施。
5.2.4框构预制及后背施工
施工准备→工作坑开挖→修建滑板→制作隔离层→预制涵节→修建后背
5.2.4.1工作坑确定
工作坑的前端接近既有线路，后端布置运土坡道。工作坑尺寸确定：
长度＝前端空顶长度＋框顶进架涵身长＋顶镐长度＋后背厚度＋后端工作面；
宽度＝框顶进架涵身全宽＋两侧工作面宽度＋两侧集水井和排水沟、盲沟宽度；
工作坑底板的大小以框架涵平面尺寸再加0.5m为宜。工作坑形成以后，在工作坑四周设置盲沟、积水井及排水沟，将地下水位控制在框架涵顶进工作底面0.5～1.0m以下，使用抽水泵将汇集的渗水抽排出基坑，确保既有路基底不被水浸泡。在工作坑一侧设出土道，出土道上方两侧不允许堆土和重物，并根据情况设置围栏。
5.2.4.2修筑滑板
滑板采用20cm厚C20钢筋混凝土浇注，滑板修筑前在其下部地基上夯填10cm厚的碎石层。为增加抗滑力，滑板下每3m设地锚梁一道，地锚梁宽40cm，高40cm，直接挖槽与滑板一同浇灌。
滑板表面平整度在2m长度范围内凹凸差不超过3mm。施工时采用方格网控制高程法，用直径16mm钢筋头埋入基坑内，分成2×2m方格网，在灌筑混凝土时按点找平，以控制滑板面高程，待混凝土初凝后，顶面用厚度不大于2cm的M10水泥砂浆抹平压实，其平整度力求最佳。
5.2.4.3设置润滑隔离层
润滑隔离层由润滑层和塑料薄膜组成，其作法是：待滑板顶面验收后，浇一层石蜡油，厚约2mm。浇洒时沿滑板长度方向每米挂一道铁丝，作为石蜡厚度的浇洒标准，蜡油凝固后，撒一层0.5mm厚的滑石粉，接着铺一层塑料薄膜，薄膜接缝处压茬20cm并使茬口朝顶进方向。
5.2.4.4框构预制
框构预制在工作坑里进行。
预制的施工顺序为：设置隔离层→绑扎底板及边墙钢筋→浇注底板混凝土→养护→绑扎边墙及顶板钢筋→立设加固内模→立设加固外模→浇注边墙及顶板混凝土→养护→做防水层。
（1）模板
箱体模板采用大块钢模拼装，其中倒角模板采用整块厂制钢模。边墙模板间距0.8m设置对拉杆，对拉杆不拔出，模板支架应稳定牢靠。模板接缝严密，与混凝土接触面应满刷脱模剂，以保证混凝土外观质量。
（2）绑扎钢筋及预埋件安装
涵身部位的水平钢筋密集时宜先间隔绑扎，钢筋随混凝土灌注再逐一绑扎，且模板分层安设，这样有利于混凝土的振捣。环向骨架封闭钢筋采用焊接联结。其余可采用电焊与绑扎联结，钢筋搭接采用双面搭接焊。焊接涵身底板钢筋时应在施焊点铺设一块约0.5m2的石棉板，随焊接位置移动，以保证塑料薄膜隔离层不被破坏。
在灌注涵身混凝土前，顶进涵节还应安装好预埋件。千斤顶两端与涵节底板接触位置应预埋钢板，钢板尺寸为60cm×50cm×2cm(长×宽×厚），钢板后底板钢筋应加密加强，并焊接牢固。
（3）混凝土浇筑
本涵涵身C35混凝土分三个阶段施工，先灌筑涵身底板（包括下梗肋），当底板强度达到设计强度的70％后，再绑扎边墙及顶板钢筋，灌筑边墙混凝土。安装顶板模板，灌注顶板混凝土，为防止涵身产生裂纹，施工时应采取预防措施，可选掺外加剂，养护时间不得少于7d，并保持表面湿润。混凝土强度达到2.5MPa且其棱角不因拆模而受破坏时可进行模板的拆除，确保混凝土内实外光。
5.2.4.5修筑后背
（1）后背结构后背是顶进千斤顶顶力作用的主要受力结构，其作用很重要，必须保证安全、可靠。采用重力式后背，后背墙高6m，长8m，厚2m，嵌入滑板以下3m，靠滑板一侧布置双排Ф20钢筋，钢筋方形布置间距0.2m，排间距0.5m。采用C3O钢筋砼浇筑。后背填土高4m，宽10，长25m，采用开挖出碴分层填筑碾压。
（2）后背受力计算
考虑到后背的重要性，需对后背受力进行简算：
单节框构节长13m，每米箱身混凝土体积15.3m3，单节自重G=15.3×13×25=4972.5KN 因采用明挖、中继间顶进，最大顶力按3节框构自重克服地面摩阻力计算，摩擦系数按0.7检算后背受力是否满足要求。
根据桥规求的13m框架的最大顶力为7260.834t。后背抗剪配筋As=1270.25mm2，实际配筋As=2540.5mm2,满足要求。
5.2.5 顶进作业
顶进施工顺序：顶进设备选定→设备安装调试→供油试顶→正常顶进→顶进观测→回油加顶铁→循环顶进直至就位。
5.2.5.1开顶前的准备工作
1）顶进设备的配制
①横梁固定
用7根10m长P50钢轨鸳鸯扣在一起，并用角钢固定成整体，平直安放在顶进后背梁前，直
接与顶铁接触，以增强后背的整体受力。
②传力设备配置
传力设备有2种，顶铁和传力柱。顶铁用旧钢轨和钢板焊接制成，长度规格有5/10/20/50/100cm，传立柱为Ф30cm钢管砼柱，长度规格分1/2/4m三种，顶铁和传立柱数量满足现场需要。
③千斤顶布置
千斤顶的布置根据单个千斤顶的额定顶力，顶进涵节重量及摩擦阻力确定，采用中继间顶进，顶进过程中所需的最大顶力为1045吨，施工中配置18台千斤顶（单台最大顶力2500KN)，其中12台工作，6台备用。千斤顶布置以箱体中心线为轴线对称设置。为防止箱底板因直接承受顶力而压碎，在顶镐与箱底板尾部接触处设置一块2cm厚的承压钢板，承压钢板下端焊接钢板托盘，千斤顶放置在钢板托盘上，以避免千斤顶与底板接触造成刮板现象。
2）安设和调试顶进设备
涵身和后背建成后即可安装顶进设备。将各种传力设备和液压系统油管电路按设计和说明书安装联结好，检查无误后开动千斤顶空顶进退一次进行调试，发现问题即时检修。试顶时，油泵应逐渐加压，每次升压后稳定10分钟，并对设备、滑板及后背梁等进行检查是否有裂缝发生。 3）检查涵身强度
检查与涵身同条件养护的压强试件，只有当涵身混凝土达到100％设计强度后方可顶进。
4）做好顶进过程中故障应急预案
开顶前应做好各种故障处理方案，配备相应设备、材料。对作业人员交待清楚。顶进过程中要主要的事项有：油管及油缸漏油，油表度数失效，传力柱起拱，出现“扎头”，中线偏差过大等。
5.2.5.2顶进施工
（1）初始观测
初始测量控制观测，在涵身后方离后背稍远距离处设立观测站以观测涵身顶进时的中线和水平偏差。在顶进涵节内四个角上进行高程测量，在涵节中线上设置中线观测点进行中线控制。
（2）试顶
当顶进设备安装调试好，进行试顶，试顶主要目的是油管、液压缸是否有漏油现象，油表读数是否正常。检查传力设备安设是否稳妥。经试顶检查各部位情况均属良好后即可进行正式顶进作业。
（3）正常顶进
当试顶完成，没有出现异常情况后正式进行顶进。由于开始顶进在预制滑板上，此时要注意控制好涵身顶进的方向，切不可麻痹大意，以免产生较大的偏差，造成纠正困难。
（4）顶进观测记录
涵身沿正确方向顶进，此时要严格控制中线偏移和水平高差，经常观测，及时进行纠偏的调整水平。顶进过程中要对中线、高程、油表读数、千斤顶开动台数、顶力、顶进时间、顶进距离等勤观测、勤记录，以供分析和为下一次顶进时采取纠偏措施提供依据。
（5）加顶铁及传力柱
安放顶铁、顶柱要做到三个一致，即轴线一致、长短搭配一致、位置一致。为减少顶柱自由长度和增加稳定性，每间隔4m顶柱长设横梁一道。每行顶柱间用钢梁压顶以防顶力过大，或受力不均发生起拱崩坍现象，造成伤人或损坏顶进设备。
（6）换顶
油顶达到行程后，即需换顶。换顶时，油顶应同时回油，以防涵身受力不均造成偏位及回位，回油后加设传力设备，继续顶进，直到涵身达到设计位置。
5.2.6沉降缝防水层施工
5.2.
6.1沉降缝施
由于前期预制涵节端截面垂直度控制到位，缝宽基本一致，在顶进前安装双排中埋式遇水膨胀止水条当顶进就位后，肉眼观测，沉降缝不透光，缝基本密实，在涵洞侧沉降缝处，安装1m 宽止水带。缝两边各50cm。洞内基础沉降缝填塞粘土。墙身及墙顶范围内沉降缝填塞10cm厚M10水泥砂浆，再用5cm厚沥青浸制麻筋填缝，洞内面缝用10cm厚M10水泥砂浆封闭。
5.2.
6.2防水层施工
防水施工重要，影响结构使用寿命，采用柔性防水，施工前应对主体节段外表面清理，并在干燥状态下进行。柔性防水层采用EVA（厚度3mm）单面自粘型防水板沿地道外表面全包，角隅附加一层EVA防水层（宽度400mm)。
5.2.7线路恢复
线路恢复应在确保行车安全的条件下进行。顶进完成后，应及时施作沉降缝防水层，进行涵背、基床恢复，道床恢复，拆除架空设备，经工务部门验收合格后开通线路，逐步解除慢行，恢复常速。
5.2.7.1涵背回填
涵背回填前用C20砼填平涵洞外侧基坑至涵洞基础顶面，砼顶面设置纵向排水坡度，并沿砼顶面通长设置Ф10cm波纹管一道，以利于路基本体渗水通过透水盲管排出路基边坡。
涵背回填A组填料，并掺5%水泥，机械拌和均匀。填料采用机械运输至涵顶端，人工手推车倒运至涵背，采用小型机械打夯分段、分层对称夯填密实。当回填至涵洞顶时，在涵身两侧碎石盲沟。减少渗水渗入涵背，
5.2.7.2基床及以下回填
回填涵顶至基床以下回填分三步进行：
（1）涵顶以上2m范围内采用水泥稳定土回填，填料：利用基坑开挖出碴，选取粒径较均匀的基坑开挖粉质粘土，并掺水泥5%，搅拌机拌和均匀，填料采用人工手推车倒运填至施工范围，采用小型打夯机分层密实打夯回填。
（2）由于高度受限，涵顶2m以上，道床以下无法分层密实夯实，采用注浆加固办法密实回填土体，减少不均匀沉降，以保证路基基床稳定性。
以往注浆加固主要方法是利用施工天窗点时间，在运营线线间及路肩进行竖向钻孔，埋设注浆管，注浆加固路基，此法，施工干扰行车大，容易造成行车事故，且受线路影响，注浆孔布设位置钻孔深度受限，不易保证注浆效果。
利用列车间隔时间，采用同步回填注浆加固施工，减少行车干扰，保证行车安全。利用开挖出碴选取粒径较小，级配均匀的粉质土，人工分层回填，水平埋设注浆管，打夯回填每60cm，进行注浆密实回填土体。注浆管采用υ42钢花管，水平埋设注浆管，水平间距0.6～0.8m,垂直间距0.6m,呈梅花型布置、溢浆孔间距0.2～0.3m。受浆系数0.15～0.2，水灰比控制在0.8～1.0范围，注浆压力拟定0.4MPa,施工时根据实际确定作调整，施工前应进行现场配方试验，初凝时间控制在3分钟以内。
第三步：当回填至基床表层时，采用0.5m厚A组填料密实回填，上部设置5cm+复合土工膜+5cm。减少雨水对基床的浸蚀，以保证基床以下土体的稳定性。
5.2.7.3道床恢复及架空设备拆除
为减少行车干扰及拆梁方便，综合考虑，线路恢复及拆梁顺序为I道→4道→II道→5道。
（1）道床恢复
人工背运道碴，回填道床，人工捣镐整道，捣固密实，逐步恢道床，待道床逐步稳定后，分时段隔3松动横梁螺栓，直至全部解除横梁受力。
（2）架空设备拆除
1）利用列车间隔时间拆除横梁下斜杆及连接系，换上轨枕，上紧扣件，捣固道床，松动牛
腿和连接板，挡碴板。
2）要点120分钟，用轨道吊车在点内拆除二片纵梁，直接运出施工现场，并继续保养线路。 3）分2次要点，每次要点120分钟，点内2次从中间向两边抽出钢横梁，每抽出一根钢枕，及时补齐道碴，捣固密实，如此循环直至全部抽出横梁，经运营单位现场配合人员确认达到放行列车条件，方可开通线路。
4）循环1）至3）完成所有架空设备拆除。经整修养线路后逐渐恢复至正常速度。
6 框架涵施工需材料设备(见表6-1)表6-1
序号名称规格型号单位数量拟用何处
1 风镐YT-28 台8 挖空凿岩
2 空压机6m
3 台
4 挖空凿岩
3 运碴车红岩台 3 弃碴
4 挖掘机（带破碎头）PC-200 台 1 基坑开挖
5 装载机 3.0 台 1 开挖出碴
6 简易提升架0.8m高台8 挖孔出碴
7 D型便梁D24 孔 4 线路加固
8 工字钢56#C m 128 线路加固
9 股道吊车16t 台 2 D便梁安拆
10 发电机75kw 台 1 发电
11 插入式振捣器ZN70 台 4 混凝土振捣
12 搅拌机JS750 台 1 混凝土生产
13 钢筋弯曲机CW40 台 1 钢筋制作
14 电焊机CE500 台 1 钢筋焊接
15 切割机CQ40 台 1 钢筋下料
16 油压千斤顶250T 台18 顶进作业
17 油缸600MPa 套 3 顶进作业
18 打夯机E0D3 台 6 土方回填
19 顶铁Ln×30×30cm 套30 顶进作业
20 传力柱Ф30cm m 300 顶进作业
21 吊车8吨台 1 换顶作业
22 混凝土运输车HY-20 台 2 混凝土运输
23 齿条起道机15T 台 4 线路维护
24 撬棍根20 线路维护
25 道尺把 1 线路维护
26 道镐把20 线路维护
27 减速地点标块 4 线路维护
28 限速标块 4 线路维护
29 作业标块12 线路维护
30 信号旗套 2 线路维护
31 信号灯个 2 线路维护
32 草袋个1000 防洪
33 片石m350 防洪
34 道碴m3475 防洪
35 气焊套 1 防洪
36 枕木根200 防洪
37 吊车16T 台 1 防洪
38 倒链10T 个 6 防洪
7 质量控制
7.1 执行标准
7.1.1《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）
7.1.2《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）
7.1.3《铁路桥梁设计规范》（TB10415-2005）
7.1.4《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设2005［160］号）的规定。
7.2 施工控制
7.2.1顶进前的施工质量控制
7.2.1.1预制框架涵主体质量需从混凝土及钢筋原料进场验收，混凝土的拌合，运输，浇筑，养护，钢筋制作、安装联接过程控制。
7.2.1.2预制框架结构尺寸控制，特别是预制节段挡头垂直度的控制，顶进就位对位好，可有效的减少沉降缝的渗水。
7.2.1.3顶进期间防止预制框架被顶裂，预制框架期间在顶进接触部位加密基础钢筋，预埋20mm厚的钢板，增强接触部位砼抗压强度，使顶进传力均匀。顶进前，检查框架涵底板及四角不得有裂缝，框架涵混凝土达到设计100%强度后方可进行顶进作业。
7.2.1.4修筑后背时，钢筋混凝土要达到设计强度，浆砌片石要符合要求，回填土夯填密实，以免顶进时后背破裂。
7.2.2顶进施工过程中纠偏质量控制
长距离顶进线形控制重要，否则会出现错台现场，严重者影响防水施工，结构功能。达不到验收要去，为此在顶进施工过程中，监控量测尤为重要。
7.2.2.1中线纠偏
顶进过程中采用顶进矫正法在中线偏差控制中最为有效。在顶进过程中，当中线偏差小于5cm 时，暂不做处理；当中线偏差大于5cm时，应停止顶进，用顶进矫正法进行纠偏，如顶进涵节中线向右偏移，仅对右侧千斤顶供油，使之顶进方向向左侧倾斜，测量观测控制，当偏差回归可控范围内，同时开动全部千斤顶继续向前顶进。当中线偏差向左时，反之亦然。当顶进就位后，实测涵身中线偏差仅为1.5cm，符合规范要求。
7.2.2.3顶进过程中扎抬头、扎头处理
顶进过程中由于基础的地质变化，及下雨影响，基础被软化，基础受力不均，会出现“扎头”、“抬头”现象，采用以下方法可有效控制。
(1)滑板预留坡度和加大刃角阻力，可防止框架“扎头”。
(2)在底刃角前适当向下超挖1～2cm，可纠正框架“抬头”。
(3)控制顶镐的着力点，使顶镐的合力低于或高于摩阻力的合力，对防止框架“扎头”和“抬头”也能起到一定的作用。
(4)置换地基基础，预防“扎头”。
(5)当出现“扎头”现象时，下挖顶进节段前端基础，设置钢筋混凝土横梁，增强顶进基础
承载力。
7.3质量检验
7.3.1 模板及支架安装和拆除的检验、钢筋原材料、加工、连接和安装的检验及混凝土原材料、配合比设计和施工的检验必须符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设2005［160］号）的规定。
7.3.2框架涵外形尺寸允许偏差和检验方法应符合表2规定。
表2 序号项目允许偏差（㎜）检验方法
1 宽度±50 尺量检查不少于5处
2 轴线长度±50 测量检查
3 顶、底板厚度+20
-5
尺量检查不少于5处
4 边墙厚度+20 -5
7.3.3顶进设施和线路加固必须符合施工工艺设计要求。
7.3.4混凝土必须达到设计强度后方可顶进。
7.3.5框架涵顶进后允许偏差和检验方法应符合表3规定。
表3 序号项目允许偏差（㎜）检验方法
1 中线一端顶进200
测量检查不少于2处二端顶进100
2 高程1%顶程，且+150
-200
测量检查不少于4处
8 安全措施
营业线线上施工严格遵循“行车不施工，施工不行车”的原则，牢固树立“运营线施工安全无小事”意识。
8.1建立完善营业线施工安全生产管理机构
8.1.1结合顶进涵施工特点及营业线施工求，配置符合施工生产的施工人员。
8.1.2实行岗位责任制，明确分工，责任到人，做到齐抓共管。
8.2严格执行营业线防护制度
8.2.1施工计划未经审批，不准施工，未按规定签订施工安全协议书，不准施工；
8.2.2没有合格的施工负责人，不准施工；没有经过培训并考试合格的人员不准施工；
8.2.3没有召开施工协调会、没有准备好必须、充分的施工料具及其他准备工作的不准施工；需登记要点，不登记要点不准施工；
8.2.4配合单位人员不到位不准施工，没有制订安全紧急预案施不准施工。
8.3加强营业线施工人员管理
8.3.1进入铁路防护网内作业人员必须经过营业线施工安全教育培训，并遵守营业线施工作业制度。
8.3.2进入铁路防护网内作业人员必须穿戴黄色作业服，夜间穿黄色反光服，不得穿戴红色衣帽进入作业区域。
8.3.3施工作业人员实行实名制，并佩戴胸牌，持证作业，营业线内作业人员实行上下班登记制度，掌握作业人员动态信息。
8.3.4驻站联络人员、现场防护人员不到位时，禁止作业人员上道。防护联系中断时必须立即停止作业，作业负责人组织人员到安全地点避车。
8.3.5施工负责人应确认驻站联络员、现场防护员就位，各项工作就绪，施工防护规定设置完毕，施工命令下达并确认后方能指挥作业人员，否则，不允许人员、机具到铁路界限以内。
8.4加强营业线施工地段机具设备管理
8.4.1顶进涵施工部分在营业线范围进行内，施工或停放机械、车辆等设备时，应远离股道，不得侵入铁路限界。做到施严格工不行车，行车不施工的原则。
8.4.2线路架空及拆除、线路恢复施工在营业线范围进行内，施工机械、设备远离股道，不得侵入铁路限界。
8.4.3靠近营运线的施工，在靠营业线一侧在施工范围内，设置距轨道外侧不少于2米的明显限界桩，翻斗车在营业线旁运行时，不准将车斗升起。
8.5确保营业线行车设备、行车安全及安全防护的措施
8.5.1与设备管理单位共同调查确认各类地下管线、隐蔽建筑物的位置、各类建筑物的限界现状。
8.5.2按规定程序申报审批施工方案及施工要点计划；
8.5.3主动向设备管理、使用单位进行技术交底。
8.5.4主动与设备管理单位和行车单位分别签订施工安全协议书，安全协议书要明确双方的责任和义务，施工责任地段和期限，安全防范内容和措施。
8.6施工过程中的安全措施
8.6.1支墩桩施工
8.6.1.1桩口及施工作业点两端做好防护设施，绑扎牢固，不等侵限。
8.6.1.2孔桩作业暂停时，孔口采用木板覆盖严密，雨前用防水布严密覆盖桩口，尽量使雨水少量浸入桩孔内。
8.6.1.3所有施工机具远离轨道，严禁与轨道接触，出碴人员在桩孔上安装简易提升设备，且提升架不得超高超宽，开挖出碴及时清理。
8.6.1.4桩身钢筋分节放入孔内，主筋分段长度不得大于4.5m，并在孔内进行制安，桩身钢筋安装时严禁与接触网接触，严禁与钢轨接触，严格控制施工界限。
8.6.1.5桩身混凝土浇注前，在天窗点内进行输送泵管的过轨道埋设，过道钢管埋设时应用橡胶块做好与轨道的绝缘隔离，防止顶红信号。
8.6.2线路架空安全措施
8.6.2.1D型便梁安拆采用轨道吊车，点内进行，吊装前检查起吊钢丝绳的完整性，在靠纵梁边垫设胶垫，以防锋边划断钢丝绳或受力不均，同时检查挂钩的有效性和钢丝绳的挂设牢固性，以防造成落梁事故。
8.6.2.2要点时间内，穿设钢横枕，钢横枕穿前在钢轨下顶面安装绝缘橡胶垫，以防钢横枕与两轨道搭接造成轨道短路。
8.6.2.3钢横枕就位后及时与纵梁固定，并检查与轨道接触部位橡胶绝缘垫接触面积是否有效，避免轨道短路。
8.6.2.4D型便梁架空线路期间按时检查D型便梁的水平及纵向位移，使之控制在变化范围之内，并检查纵横梁连接件的有效性。
8.6.2.5高温期间，架空线路容易胀轨，应采取降温措施，在架空范围内轨道上安装轨温测定表，当轨温接近线路锁定温度时，洒水人员利用喷雾器进行，降低轨温，防止胀轨。
8.6.2.6钢横梁应利用综合天窗点内拆除，以防抽梁过程中造车钢轨短路。
8.6.2.7钢横梁抽出应隔三抽一，抽出后用道碴回填，及时振捣线路，直至钢横枕全部抽出。
8.6.3基坑开挖、回填施工安全措施
8.6.3.1机械开挖严格执行“一机一人”防护，严格操作规程，机械不得接触股道及架空设备。
8.6.3.2基坑开挖安排在非主汛期，并设置反向坡度和积水坑，准备足抽水设备，下雨积水后，及时抽水。
8.6.3.3基坑开挖期间做好气象预报工作，雨前及时用防护布对开挖面进行覆盖，同时固定好防水布，减少雨水浸泡开挖面。
8.6.3.4基坑开挖及回填中做好通信、信号等相关电缆的保护措施。
8.6.3.5做好防洪应急人员、物质、设备准备。
8.6.3.6临近道床回填恢复加强作业人员、机具材料的管理，严格执行营业线作业制度。 8.6.4顶进施工安全措施
8.6.4.1顶涵施工用的千斤顶、油泵、油缸等设备进工地前，应进行压力试验，确认合格方可使用。
8.6.4.2工作坑坡顶的一定距离内，不得堆放顶铁等料具。弃土必须远离工作坑坡顶，以免压塌工作坑边坡。各种机械在工作坑坡顶运行或操作时，均应有一定的安全距离。
8.6.4.3施顶时，非工作人员应撤离工作坑，严禁施工人员接近或跨越顶铁。
8.6.4.4顶铁长度超过4m时，应加设横梁，已经就位的顶铁上不得站人。
8.6.4.5当上部有列车通过时，停止顶进作业。
8.6.4.6顶进过程中，千斤顶供油、回油缓慢均匀，以防受力不均孙坏顶进设备，或发生意外。
8.6.4.7顶进现场应备有适当数量的道碴、枕木、草袋、木材、钢轨等料具，一旦因雨或其它原因引起线路变形时，应立即抢修，确保行车安全畅通。
9 环保措施
9.1施工环境保护措施
9.1.1 防止大气污染措施
9.1.1.1弃土必须运至弃土场，严禁随意抛撒。施工垃圾及时清运，适量洒水，减少扬尘。
9.1.1.2对现场临时道路经常洒水，防止尘土飞扬，污染空气。
9.1.1.3严禁在施工现场焚烧废弃物和会产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物品。
9.1.2 防止水污染措施
9.1.2.1施工驻地及料场尽量避开环境敏感地段，施工驻地产生的污水集中处理，其中粪便污水设化粪池并定期清掏，工程结束后化粪池用土填埋并恢复地表植被。
9.1.2.2凡需进行砼、砂浆等搅拌作业的现场，设置沉淀池,清洗机械和运输车的废水经过沉淀后，方可排入污水管线，亦可回收用于洒水降尘。
9.1.2.3施工过程中严禁将含有污染的物质或可见悬浮物的水排入河渠、水道,所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。
9.1.3 降低噪音、减少扰民的主要措施
9.1.3.1在车站进行机械开挖施工，合理安排作业时间，噪声大的作业尽量安排在白天，当有列车通过时应及时停止开挖和行驶。
9.1.3.2施工选择性能优良、噪音小的施工机械，对本工程使用的机械设备进行详细的建筑噪音影响评估，并采取消音、隔音材料、护板等设施降低噪音。
9.1.3.3对各种车辆和机械进行强制性的定期保养维护，以减少因机械故障产生的附加噪声与振动。
9.1.3.4砼浇筑应尽量安排在列车间隔时间较长时段内进行，减少对行车干扰，保证混凝土浇筑不间断施工。
9.1.4 固体废物处置措施
设临时堆放场，对纸质、木质、金属和塑料类垃圾实行分类管理，回收再利用或送废品收购站；对于废油纱、物料包装垃圾等进行综合利用，不能利用的应单独封装，运至垃圾场处理。
9.1.5 建筑垃圾及生活垃圾的处置措施
施工中建筑垃圾及生活垃圾，要妥善处理，防止影响环境。建筑垃圾运至有关部门指定的碴土场；在驻地设垃圾池，分类收集，进行集中处理，可降解的实行降解措施，不可降解的集中掩埋，防止污染环境。
9.2 施工水土保持措施
9.2.1合理安排施工用地，施工场地范围内的树木进行移植，保护施工场地和临时设施附近的植被。临时用地范围内的裸露地表植草或种树进行绿化。及早施作防护工程、排水工程和裸露地表的植被覆盖，防止水土流失。
9.2.2临时工程设施修建不切割、阻挡地表径流的排泄，不允许在临时工程附近形成新的积水洼地或负地形。
9.2.3施工废水必须经沉淀处理，达标后排放。施工废碴和建筑垃圾按设计和建设单位要求堆放和运至指定位置，并采取防护工程措施。杜绝随意排放和倾倒。
9.2.4加强施工机械管理，注重日常保养，按照要求进行操作。防止油品存放和机械在使用、维修、停放时油料泄漏、渗漏，污染水体。
9.2.5施工场地和道路硬化处理，周边和两侧设排水沟，防止排水引起水土流失。
10 效益分析
1、经济效益
本技术成果与传统的顶进涵线路加固及回填方法相比，具有可操作、实用性强、安全保障性高，后期运营病害少、有效降低维护成本。框架涵完工后，经过反复动载作用，路基整体稳定性好，框架涵未见开裂，下沉，渗水情况，相比其他标段的顶进涵工程，出现路基沉陷、渗水病害，并影响行车安全，其处理病害费用有的高达数百万元，还给企业造成了较大的经济损失和信誉损失。
2、社会效益
通过本技术成果的开发应用，保障大长框架顶进涵施工质量，确保铁路沿线顶进涵的工后的变形与沉降满足设计及验标要求，受到业主与驻地监理及同行业人员高度赞赏。为今后类似工程施工积累了经验。框架涵竣工后及时投入使用，缓解了国道210在此处的交通瓶颈，为地方经济发展打通了一条快速通道。
11 工程实例
襄渝二线为国家重点铁干线，出川大通道，线路大多与既有线并行，涉及到既有线施工地段较多，中铁十一局集团五公司承建的ZDK575+130 1-6.5×5.5m钢筋混凝土框架顶进涵，位于襄渝线双龙车站内，主要特点顶进长，埋置深，穿越股道多，施工中行车安全风险高。结合营业线施工及行车组织要求，施工中采用组合梁形式架空加固I道、II道、4、5道，明挖涵洞基坑、中继间顶进，注浆回填恢复线路，施工安全及营业线行车安全得以保证。框架交通涵竣工后，及时投入使用，施工地段路基稳定，营业线正常运行，各项指标均满足设计要求，效果良好，受到了业主监理及地方政府的好评。
施工图片9幅。
图片一：吊装前准备
图片二：无缝线路应力放散
图片三：线路架空完成
图片四：基坑开挖成型
图片五：冒雨顶进
图片六：人工回填基坑注浆管埋设
图片七：基床表层恢复
图片八：人工拆除钢枕