临近既有线框架桥施工技术

张林军

山东畅通集团股份有限公司山东省潍坊市261500

摘要：文章结合宁启复线电化工程K90+954西湖路中桥框架施工，从施工工艺流程、施工技术要求、质量控制、质量检验等方面进行了论述，并总结了临近既有线施工过程中质量、安全控制的一些经验和要点。

关键词：临近既有线；施工工艺；质量控制；安全措施

1工程概况

西湖中心路框架桥位于宁启DK90+964.5双绕段，属于扬州市境内，为双线新建框架桥，孔径为10.5m+9m+9m+10.5m，9m跨净高5.85m，10.5m跨净高5.7m。该框架桥距离既有线最小距离为11.3m。路基填料为粉质黏土，填筑质量较好，填高约7.4米；基坑开挖深度约为1.3米。线路法线与涵洞轴线夹角为39.61°；桥箱身基底地最大应力为120.8Kpa，基底位于素填土层，清除素填土换填砂夹碎石，框架桥两侧套涵临近既有线坡脚采用12m长拉森IV型钢板桩防护。

2框架桥施工

2.1施工工艺流程

施工准备→测量放线→防护钢板桩施工→基坑开挖→桥箱身→端翼墙→防水层、涵背回填。

2.2施工方案

该框架桥高度不大，基坑开挖的深度和宽度都较小。基坑开挖采用挖机和人工配合开挖，基坑采用放坡开挖，。框架桥底板、箱身砼采用大块钢模浇筑完成，泵车进行混凝土浇筑。施工的重点是抓好基础施工，确保既有框架桥稳定，不影响行车安全。

2.3框架桥施工

2.3.1测量放线

以导线控制网为依据，先进行框架桥轴线测量并将基础轴线控制桩延长至基坑外加以固定，检验框架桥与线路的交角是否满足顺沟顺路要求。进而根据基础布置情况计算基坑开挖边桩控制点坐标，经复核后进行现场放样，认真填写测量记录表。

2.3.2基坑开挖及防护

基坑开挖前，先对既有线边坡进行防护，在基坑开挖前，采用插打钢板桩对既有线坡脚进行防护。

基础采用人工配合机械开挖。基坑基底比基础的平面尺寸增宽1.0m，基坑按1：0.5放坡开挖。在基槽底面留一层20cm厚土层，使用人工清除至设计标高。

开挖过程中对边坡的稳定情况和降水随时进行观测，并做好原始记录。至设计标高后在基坑底四周设30×30cm排水沟和60×60cm积水井，以便及时排走基坑积水，确保基底土不被水浸泡。

2.3.3桥箱身施工

施工程序：安装底板模板──绑扎底板钢筋──灌筑底板砼──养护──安装侧墙内模──绑扎侧墙钢筋──安装外模──灌筑侧墙砼──养护──安装顶板内模──绑扎顶板钢筋──灌筑顶板砼──养护──拆模──作箱身防水层

2.3.3.1钢筋

所有主筋必须按设计要求进行焊接，并且焊接接头需满足验标要求；为了便于砼的振捣，框构身侧墙部位的水平钢筋先间隔绑扎，随砼灌筑再逐一绑上。

钢筋在专用加工场加工，平板车运到现场，精确放样定位后，现场绑扎成型。

使用前首先目视检查钢筋表面洁净、损伤、油渍、锈蚀等状态，并检查钢筋原材料试验报告及产品质量证明书。钢筋的加工、装配以及检测方法报监理工程师审批后准予施工，钢筋在常温下按设计图加工，弯曲须一次成形，不得进行回复操作。

钢筋加工配料时，准确计算钢筋长度，减少钢筋的断头废料和焊接量。接头用搭接焊，焊缝长度和质量要符合设计和规范要求。箍筋的定位做到与设计图纸保持一致。

a钢筋加工

⑴钢筋在加工弯制前应调直，其表面的油渍、漆污、水泥浆和浮皮、铁锈等须清除；

⑵钢筋要平直、无局部曲折；

⑶加工后的钢筋，表面不得有削弱钢筋截面的伤痕；

⑷弯制钢筋宜从中部开始，逐步弯向两端，弯钩要一次完成。

⑸钢筋加工的允许偏差

b.钢筋焊接

⑴焊接机械和焊接方法

①采用交流电焊机。

②钢筋的焊接接头，须于安装前在钢筋加工地点焊妥，仅在极个别的情况下方可在脚手架上施焊。

⑵搭接焊

①焊接前先将钢筋折向一侧，使两结合钢筋轴向一致，而后用2个点焊固定，被焊钢筋端面间的间隙宜为2～5mm，不得大于0.5d。焊接搭弧应在钢筋内侧开始，焊接完时应弧坑填满。第一层的电流可稍大，以增加熔化深度。每焊一层后应很好地清渣。

②热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋的接头采用搭接焊时除满足强度要求外，还要符合下列规定：

㈠双面焊缝搭接焊的焊缝长度不得小于5d，单面焊缝时不得小于10d；

㈡搭接接头钢筋的端部应预弯，搭接钢筋的轴线应位于同一直线上；

㈢焊缝高度h要大于或等于0.3d，并不得小于4mm，焊缝宽度b应大于或等于0.7d，并不得小于8mm，预弯角度等于6度；

㈣焊接地线应与钢筋接触良好，不得因接触不良而烧伤主筋；

㈤搭接焊时采用两点固定，定位焊缝应离搭接端部20mm以上；

㈥焊接时，在搭接钢筋的一端引弧，并在搭接钢筋端头上收弧，弧坑填满。

③质量检查经外观检验合格后，应取样进行拉伸试验，并应符合要求。

c.钢筋安装

钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差及检验方法

2.3.3.2模板与支架

框构外模采用组合钢模板，内模采用大面积钢模板。外侧模板用方木和钢管支撑，内模用碗扣式满堂脚手架支撑。

框架桥侧墙内模采用大块平面钢模板，钢模板设置Φ16拉杆孔，顶板、上下倒角及外侧模板均采用高强度大块竹胶板。内外模板间采用Φ14的拉杆进行连接。

a.墙体模板加固

墙体模板加固施工工艺流程：基础弹线→按位置线钻眼预埋模板底部定位钢筋→将预先拼好的侧模按线就位→安装拉杆斜撑、穿墙螺栓→清扫墙内杂物→安装另一侧模、调整斜撑、拧紧穿墙螺栓。

墙模拼装加固：墙体支模，先将模板组成单侧墙模，模板底边内侧与位置线重合。加设支撑的每个节间内做好斜撑，四角做好十字封撑，并按要求绑好扫地杆。墙模垂直方向每隔400mm加设50mm×100mm方木做竖肋，高度为墙体通高，水平每隔600mm加设双根Φ48钢管做横肋，内穿Φ14止水穿墙螺栓。单侧加固好后合另一侧模，合模前必须做好以下工作：请监理单位验筋，做好隐蔽验收；检查预留预埋是否准确无误；墙体内杂物是否清理干净。然后用同样方法另一侧模板。经校核垂直度和位置后，与满堂脚手架连成加固体系。墙模板拼装时，凡模板连接处要加一层自粘胶海绵条作为封条。模板底部抹水泥砂浆堵缝，以防止发生蜂窝露筋和烂根现象。模板表面必须彻底清干净，并涂刷隔离剂。隔离剂应该用水溶性隔离剂，以防止混凝土表面脱皮麻面。

施工要点：

⑴墙体不足整块的模板采用18mm厚竹胶板，竖肋采用100mm×50mm的方木，间距400mm；横肋采用两根φ48钢管，每层间距600mm。墙体转角处加工成定型模板，非整块板设在墙的中部。

⑵模板加固采用直径为14mm的对拉螺栓，模板底部固定利用底板混凝土的预埋钢筋头防止根部模板位移。

⑶支撑采用钢管扣件和底撑或顶撑，支撑长度过大部分采用桁架体改变支撑长度，保证支撑有足够的强度和稳定性。

b.顶板模板加固

顶板模板加固施工工艺流程：脚手架纵、横向基础弹线→满堂脚手架搭设→顶撑标高找平→顶板纵横梁搭设→安装顶板模板→平整度检测及边角偶处理。

施工要点：

⑴采用竹胶板，厚度18mm，主龙骨采用100mm×100mm的方木，次龙骨采用100mm×50mm方木。

⑵模板支撑体系采用满堂架式脚手架，该架子具有结构简单、杆件力学性能好、工作安全可靠、拆装方便、零部件损耗低等优点。以确保顶板混凝土的成型质量。

⑶爬杆纵横间距600mm×600mm，扫地杆高度300mm，拉杆上下层间距1200mm，顶撑距离顶板高差200mm。

⑷顶板平整度用靠尺检测，平整度不得大于2mm，模板结缝要求严密。

⑸为确保支架的整体稳定性，在每三排横向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑。

2.3.3.3砼灌筑

砼采用机械搅拌，人工分灰入模，插入式振捣器振捣。灌筑前要详细检查各部位的预埋件数量及安装位置是否正确无误。

框构身砼分三个阶段施工，先灌筑箱身底板，当底板强度达到设计强度的70％后，再绑扎上部钢筋，灌筑两侧边墙至约3/4高度，最后再灌筑上部剩余边墙及顶板。两侧边墙施工接缝处预埋连接短钢筋，同时两边墙施工缝相互错开，使之不在同一水平面上，以利于框构承受剪力。

为防止箱身产生裂纹，施工时应采取预防措施。可选掺外加剂。

基础伸缩缝采用2cm厚沥青浸制木板隔离，木板固定采用钢钉与木支撑加固在已浇部分上，以确保伸缩缝位置准确。

a.混凝土振捣

⑴振动器的振捣方法有两种：一种是垂直振捣，即振动棒与混凝土表面垂直；一种是斜向振捣，即振动棒与混凝土表面成一定角度，约为40°-45°。

⑵振捣器的操作要做到“快插慢拔”。快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象；慢拔是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞。在振捣过程中，宜将振动棒上下略为抽动，以使上振下捣密实均匀。

⑶混凝土分层灌注时，每层混凝土的厚度应不超过振动棒长的1.25倍；在振捣上一层时，应插入下一层混凝土中5-10cm，以消除两层之间的接缝，同时应在下层混凝土初凝前振捣上层混凝土。

⑷每一插点要掌握好振捣时间，一般每一振捣点的振捣时间为20s~30s为宜，以混凝土表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。

⑸振动器插点要均匀排列，可采用“行列式”或“交错式”的次序移动，但不可混用，以免漏振，每次移动的距离不得超出振动棒的作用半径。

⑹振捣器使用时，振捣器距离模板不宜大于15cm，也不宜紧靠模板，且应尽量避免碰撞钢筋及各种预埋件。

b.混凝土养护

为保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，防止砼成型后暴晒、风吹等条件而出现的不正常收缩、裂缝等破损现象，必须对混凝土进行养护。砼在常温下（平均气温不低于+5℃）采用适当的材料覆盖砼，并采取浇水湿润、防风防干、保温防冻等措施。根据现场实际采用自然养护法。砼的自然养护应符合下列规定：

⑴应在砼浇筑完毕后的1h以内对砼加以覆盖和浇水。

⑵砼的养护浇水时间，当水胶比小于或等于0.45时及大气潮湿大于等于50％时，日平均气温在5-10℃时养护14天，在10-20℃时养护10天，在大于20℃时养护7天。

c.施工缝处理措施

在混凝土施工缝处新浇筑新混凝土时，应符合下列规定：

⑴对已硬化混凝土的表面进行凿毛处理并充分湿润，但不得有积水。凿毛后露出新鲜混凝土面积不低于总面积的75％。

⑵凿毛时，混凝土应达到下列强度：

①人工凿毛时，不低于2.5MPa。

②用机械凿毛时，不低于10MPa。

⑶施工缝处的水泥砂浆薄膜、松动的石子或松弱的混凝土层应凿除，并应用水冲净、湿润，但不得有积水。

⑷新混凝土浇筑前，在横向施工缝处先铺一层厚约15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小水泥砂浆，然后再继续浇筑新层混凝土。

2.3.4沉降缝及防水层施工

沉降缝、防水层处理：节与节之间沉降缝贯通，箱涵身边墙及基础，采用沥青木板及遇水膨胀橡胶止水条填塞。沉降缝施工完成后即可施工防水层，箱函顶部至边墙50cm采用涂刷粘结用聚氨酯防水涂料，沉降缝采用50cm宽氯化聚乙烯防水卷材（以中心左右两侧各25cm）从下而上铺设，搭接由上而下顺压。涵顶浇筑C40细石聚丙烯纤维网混凝土保护层，并向下搭接涵身50cm。

2.3.5附属工程施工

涵后回填按照设计要求进行填筑施工。两侧涵背回填分层对称进行，防止偏压。框架桥附属铺砌工程由专业的浆砌队伍完成。在施工过程中注意结构尺寸及浆砌质量，附属浆砌采用挤浆法，平缝凹槽工艺完成。

3既有线施工安全措施

3.1施工期间，按规定设置驻站联络员、现场防护员驻站联络员和工地防护员必须经过营业线施工安全培训，明确职责，持证上岗。施工期间，驻站联络员和工地防护员要通过电台和对讲机进行联系，掌握营业线列车运行和现场施工状况，保证联系畅通。

3.2挖掘机、吊机等自行式施工机械每台机械设置一名工地防护员，固定式施工机械在可控范围内设置一名工地防护员。施工机械所在工地设置应急处理明示牌，清晰注明机械类别、危险源、安全责任人、应急处理措施、简明应急程序和应急电话等信息。

3.3工地防护员除按规定配备相关安全防护备品外，现场配备对讲机、信号旗。工地防护员必须熟练掌握应急处理措施，出现险情时要严格按照“先防护，后处理”的原则进行处置。当发生影响营业线行车时，要按⑴电话通知两端车站行车室扣车⑵设置响墩等停车信号的顺序来处置，保证能够及时拦停列车，确保行车安全。

3.4挖掘机、吊机等危险性较大的自行式施工机械在既有线来车到达前10分钟做好停止施工准备，列车到达5分钟前所有机械设备停止施工，线上作业人员下道避车，列车通过后方可恢复施工。

3.5在桥框架桥施工区域及路肩处设警戒绳和警示标志，严禁施工人员进入路肩停、站、走动，严禁非施工人员进入施工现场。

结束语

根据宁启复线电化工程K90+964西湖路中桥的工程特点及设计要求，制定合理的施工方案。在框架桥的施工过程中既保证了工程质量和安全，又能加快了施工进度同时确保既有线行车安全。为以后类似框架桥施工提供借鉴。也为以后临近既有线框架桥施工不断探索新方法，新工艺，提供了依据。

参考文献：

[1]《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009)

[2]《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(TB10002.4-2005)