浅谈既有线盖板涵内套框架加固整治施工

浅谈既有线盖板涵内套框架加固整治施工

刘秀娟

中国铁路济南局集团有限公司聊城工务段 山东聊城 252000

摘 要: 针对铁路运营线部分盖板涵病害整治采取了内套框架加固施工，结合工程实际，总结探讨铁路营业线盖板涵内套框架加固的施工方法和经验。

关键词: 铁路盖板涵；营业线；内套框架；加固

近年来，由于新兖线运营年限已久，建设时期施工质量不高，涵顶防排水功能失效等原因导致部分盖板涵顶板锈胀漏筋严重，涵洞承载力不足，若病害得不到及时整治，进一步发展将会危及铁路行车安全。对铁路既有线盖板涵洞进行加固，可以大大提高行车的安全指数和行车速度。随着国家经济的快速发展，货物运量与日俱增，对相关加固技术进行研究提高盖板涵承载力十分有必要。本文结合新兖线K158+251盖板涵加固施工，探讨内套框架加固营铁路业线盖板涵，为此类施工提供参考。

1 工程概况¹

新兖线K158+251涵为1-4.0m盖板涵，混凝土整体式基础，全长17.2横延米。目前，该涵盖板底部混凝土保护层脱落露筋，钢筋锈蚀严重，承载能力不足，影响行车安全。根据济南局集团公司计划，对该涵采取内套钢筋混凝土框架加固。

2 内套框架加固施工

2.1 加固方案

本次施工采用顶进1-3.3m钢筋混凝土框架进行加固，内套框架底板底与既有框架基础齐平，施工时翼墙基础顶与盖板涵基础顶均涂润滑层，内套框架间设沥青木板沉降缝，框架与既有盖板及边墙间采用水泥砂浆填充。内套框架外侧设楔形块，楔形块与既有翼墙接触面采用牵钉进行连接。施工不使用大型机械，全部作业项目均在栅栏外进行，且施工不影响路基线路稳定，均在天窗点外进行。

作业流程：道路全封闭，地方电缆规整固定→工作坑开挖，框架预制→桥下开挖及地基处理，进行顶进作业→新旧涵洞结构间注浆→涵下填土恢复道路，埋设排水沟，改造限高架。

2.2 主要施工方法及工艺

2.2.1 顶进工作坑设置

（1）在涵洞北侧预制框架，工作坑开挖深1.42m、宽5.5m，工作坑后背距离涵口10.6m，顶进后背侧用挖掘机打设7根P50工字钢，嵌入土中6m，自由段长1.42m；在涵洞南侧预制框架，工作坑开挖深1.42m、宽5.5m，工作坑后背距离涵口12.66m，顶进后背侧用挖掘机打设7根P50工字钢，嵌入土中6m，自由段长1.42m。

机械破除既有混凝土路面，工作坑后背位置打入工字钢后开挖基坑，开挖基坑完全由人工进行，东西两侧按1:1开挖，边坡采用20cm*20cmΦ6mm的钢筋网防护，坑内设集水井，及时抽排。

（2）工作坑挖制设计标高后，利用汽车夯实基底，铺设20cm碎石垫层，夯实后灌注C30钢筋混凝土底板，底板设20*20cmΦ10mm钢筋网一层，并在后侧预留出20cm与后背钢筋焊接。顶面喷2mm厚机油石蜡润滑层，铺设整张塑料布隔离层。沿顶进轨迹距离框架外边缘10cm设置C25钢筋混凝土导向墩，间距3m。后背墙用C30混凝土，厚度0.5m，宽4m,高1.3m。后背墙钢筋与底板钢筋焊接，后背墙与顶进方向垂直。

2.2.2 预制框架

内套分南侧9.16m框架顶进、北侧7.11m框架顶进。内套框架顶部均设防水层（氯化聚乙烯防水卷材级聚氨酯防水涂料），垫层（C40细石混凝土）及保护层（C40玻璃纤维混凝土），框架顶铺填M10水泥砂浆与路肩顺接；框架侧面涂抹两层聚氨酯防水涂料。

2.2.3 顶进

（1）框架顶进前应具备下列条件：框架钢筋混凝土强度达到设计强度的100%，防水层及防护层按设计完成；后背施工完毕并达到设计强度，顶进装置安装完毕已进行试顶；地下水降至滑板下1m，观测人员及设备劳动力到位。顶进时按设计要求共布置顶镐4个，顶镐采用对称布置，顶铁每隔3m加一道横梁。

（2）顶进前在框架顶板端头设置方向观测点，在框架边墙内侧两端设置高程观测点，顶进过程中每镐后对桥轴线及高程进行一测，随时掌握偏差情况，及时调整；为防止中线偏差，顶进过程中适当修正顶镐施力位置，或利用增减单侧顶镐数量进行纠正。

（3）内套框架底板底与既有涵洞基础顶齐平，施工时翼墙基础顶及盖板涵基础顶均涂润滑层，内套框架间设沥青木板沉降缝，框架与既有盖板及边墙间采用水泥砂浆填充，内套框架外侧设楔形块，楔形块与既有翼墙接触面上采用牵钉进行连接。牵钉采用20mm的HPB300钢筋，长度50cm，间距40cm，按梅花状布置。

图1 施工现场图

2.2.5 道路恢复

涵下路面设1.5%横向排水坡，1%纵向排水坡，纵向排水坡度可据适时调整。涵洞新乡侧设排水沟，水流方向自南向北流，排水沟顶设铸铁篦子，于上行线外侧设集水井及50cm排水管道，将雨污水通过排水泵站排出，集水井采用C30混凝土；改造涵洞两侧既有限高架，将限高架迁移至适当位置。

3 施工中关键节点控制

3.1 内套框架与既有涵连接

内套框架采用C35钢筋混凝土，框架对称设置0.3*0.3m加强肋，内套框架靠近既有框架处设C30混凝土楔形块顺接，预制框架时框架端部预埋钢筋，通过钢筋将楔形块和内套框架结合牢固，楔形块和既有框架结合面采用一层油毛毡进行隔离，防止两者粘连到一起而影响各部结构独立沉降。

3.2 混凝土浇筑

（1）混凝土浇筑前应检查预埋件情况，保证位置正确，浇筑中不移动。

（2）钢筋主筋和箍筋一次绑扎完毕。

（3）砼浇筑分二阶段进行施工。边墙每次浇筑砼时，要齐头并进，由一端向另一端推进，必须一次连续不间断浇筑完毕。

（4）砼每次浇筑前应洒水湿润，但不得存有积水。自由倾落度超过2m时采用串筒。

（5）砼浇筑宜分层连续不间断施工，分层厚度不大于1.5m。因故间断时，间歇时间不超过2h，否则按施工缝处理。

（ 6）在混凝土施工缝处接续浇筑新混凝土时，应符合以下规定：

前面混凝土的强度不得小于1.2Mpa。

施工缝处的水泥砂浆薄膜，松动石子或松散混凝土层应凿除，并应用水冲净，湿润，但不得存有积水。筑意在混凝土凿毛过程中筑意凿毛方向为顺框架方向，严禁垂直框架方向。

（7）砼振捣采用插入式振捣器，移动间距30cm，且插入下层砼深度5-10cm，每一振点的延续时间宜为20-30S，以砼不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。不准漏振，不准过振。

3.3 模板

（1）采用组合钢模板，模板缝粘贴自粘式双面海棉条或采用不干胶带封闭，防止漏浆。模板几何尺寸要正确，模板要有足够的刚度、强度，以确保模板不变形。

（2）组合钢模内表面应光滑平整，使用前应除锈涂油，可采用抛光机抛光处理，以确保光滑平整。采用脱模剂或新机油涂刷。严禁使用废机油。

（3）墙身模板支立采用内顶。内顶采用φ12圆钢。

3.4 桥涵顶进

（1）框构桥涵外形尺寸误差，应符合下列规定：宽度为±50mm，轴向长度为±50mm，顶板、底板厚度为+20mm、-5mm，中、边墙厚度为+20mm、-5mm，梗肋为±3%。

（2）框架桥涵顶进误差，应符合下列规定：中线：两端顶进为100mm；高程：顶程的1%，但偏高不得超过150mm，偏低不得超过200mm。

4 总结

通过实际的内套框架加固施工，发现内套框架施工简单，施工周期短，造价低，施工列车不限速，对铁路运输及道路交通影响小，能彻底解决设备病害，该方法压缩了涵洞净孔，在对净孔要求不苛刻的情况下，类似的盖板涵加固可以参照该方法进行加固。

参考文献

[1]高鹏飞. 嵌套框架涵法加固钢筋混凝土盖板涵研究 [C]. 黑龙江交通科技. 2017．

[2]杨心怡. 铁路重载运输条件下盖板涵加固技术 [A]. 铁道建筑. 2015．

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