铁路扣轨加固施工方案
铁路扣轨加固施工方案 The manuscript was revised on the evening of 2021
铁路工程线风管过铁路段线路加固扣轨施工方案
一、工程概况：
铁路工程线风管过铁路段工程项目：为确保现场预制风管涵洞施工过程中铁路工程线的行车安全,所以在预制风管涵洞施工前对铁路进行线路扣轨加固防护。
（一）、工程：铁路工程线风管过铁路段该防护管涵穿越铁路工程线里程K+950处，防护涵管管径为φ，L＝，防护涵管过铁路段管顶覆土层，穿越铁路工程线1股道，面向深圳方向从左到右其中涵洞穿轨枕7根。
二、线路加固防护扣轨梁基础的设置：
线路加固扣轨梁的基础均采用人工挖孔桩，扣轨线路的每侧各设置2根，纵向（顺铁路方向）间距为10m，横向（垂直铁路方向）间距为
5m；扣轨线路两线间采用共用桩基础，桩外径为φ1米。扣轨挖孔桩基础的设置及施工具体方案如下：
一、工程概况：
本工程中的线路加固扣轨梁基础均采用人工挖孔桩基础，桩的直径分为φ1米挖孔桩为扣轨梁的共用桩，并加深开挖深度，人工挖孔前采用壁厚6～8mm的钢护筒，根据挖孔桩注浆加固范围线，挖孔桩护壁采用C20钢筋砼，厚度不小于15cm，在地面以下3m的护壁的厚度应加厚为20cm；挖孔桩桩身采用C20钢筋砼。因现场施工条件限制，本工程挖孔桩护壁砼采取现场人工自拌，桩身砼均采用商品砼。
根据线间情况及扣轨梁的型式，挖孔桩基础应均布设在路肩上，挖孔桩施工必须在封锁线路的情况下进行，施工时必须派施工防护员及驻站联络员做好施工防护。同时注意挖孔桩提升架及其他施工设备不能侵入铁路限界。特别在两线间的挖孔桩施工，由于线间距限制，应将桩顶处地面降低，并采用木板支护好道床石碴，确保道床稳定，确保挖孔桩挖土提升设备不侵入铁路限界。施工时应对过程实时检查，保证施工安全对铁路周边土层扰动较小，挖孔桩成孔采用常规法施工，即从地面往下开挖，每挖完一节（一般1m高一节，土质差的地方为～一节）桩孔就绑扎护壁钢筋、安装护壁模板、浇筑护壁砼。
二、工点扣轨梁挖孔桩基础的布置：
⑴、铁路工程线风管过铁路段工程：该工点该防护管涵穿越铁路工程线里程K130+950处，扣轨梁挖孔桩基础共4根,采用为φ正方型。
三、工点挖孔桩施工方案：
⑴、铁路工程线风管过铁路段工程扣轨梁挖孔桩基础施工
1、线路两侧扣轨梁挖孔桩基础施工，必须安排在车站登记并设好防护后方可施工。为确保线路的正常运营，每次封锁只封锁铁路工程线，分别在每天的白天利用列车间隔时间及封锁线路进行扣轨梁扣孔桩施工。挖孔桩施工顺序按如下进行：
因挖孔桩孔内安装钢筋需要，进行线路两侧扣轨梁挖孔桩钢筋笼安装施工。
扣轨挖孔桩施工采用人工开挖施工，由于封锁铁路工程线进行股道旁挖孔桩施工时，其它股是正常运营的，因此，挖孔桩开挖的土方先采用人
工挑运到线间的空地上，待封锁III场III道（属IV线白天很多车辆通过）线路施工时再运出铁路外。
挖孔桩开挖至桩底标高，开始绑扎桩身钢筋笼。桩身钢筋笼绑扎安排在白天采用人工将主筋及箍筋放入桩孔内，在孔内将钢筋绑扎成型，经检查合格后，进行孔桩桩身砼灌注施工，挖孔桩桩身砼采用商品砼，计划需10天完成此项工作。
四、挖孔桩具体施工方法及工艺如下：
㈠、挖孔桩施工作业顺序：测量放样→开挖桩孔（清理石碴并人工开挖地表土层下一米，下至设计标高，护筒内径大孔径外壁，防止流沙及水层）→修整护壁、挂线复核桩位、孔径、垂直度→制安护壁钢筋、安装护壁模板→灌注护壁砼→开挖下一节桩孔，循环至设计标高→终孔清底→制安桩身钢筋笼→再清理桩底、灌注桩身砼→换桩位循环以上工序。
㈡、挖孔桩具体施工方法：
桩位铁路石碴需清理，其清理范围应比钢护筒直径大20cm以上，清理后的石碴不得随意堆放铁路线间，应将其沿铁路线行驶方向均匀铺摊，以石碴不影响挖孔桩施工为宜。
1．钢护筒埋设：钢护筒由厚度6—8mm（厚度过小，易产生钢护筒变形）的钢板卷制而成，直径超过挖孔桩护壁外8～10cm，其垂直度偏差控制在1/300，施工中注意各施工点土层情况，钢护筒需穿越砂层及粘土层，桩静摩阻力较大，施工过程需注意护筒垂直、变形情况。由于钢护筒埋设较深（地下米左右），拟分2-3节打入，为防止偏差，自行制作导向架，其控制要点及示意图如下：
导向架基础可采用普通R235，直径10mm钢筋浇筑台座，台座下延伸至土层两根50cm的钢筋，其台座周边可用石碴填塞保持稳固，导向轮采用钢管轴外包塑胶层，导向架为R235，直径10mm钢筋焊接而成，左右横向撑处采用螺纹杆做导向架调节。
施工中的控制要点如下：
(1)第一节护筒沉入时用特制的导向架进行位移和垂直度的控制与调节。
(2)在桩孔四周2个相互垂直方向固定4个标志(每个标志距护筒边300～600mm)，以此作为护筒定位的控制点及检查护筒中心位移的依据。
(3)在整个护筒的下沉过程中，用2台经纬仪成十字方向跟踪观测护筒的垂直度，如不符合要求，必须拔出护筒，重新沉入，如此反复调整直至满足要求为止。
(4)每组桩的2条整体护筒必须同时下沉到位后才能进行钻孔。对于土质比较软的桩，每条整体护筒可一次连续下沉到位。对于土质较硬的桩，每条整体护筒只能先沉入护筒(约深)，然后在护筒内干作业抓土，再在护筒内注满水或泥浆，对接护筒，然后下沉到位。
(5)每组桩的2条护筒在工序安排上应该首先全部沉入第1节护筒，然后接第2节护筒，再全部沉入，这样有利于护筒的顺利下沉，可以
保证下沉的质量。另外，开始沉入护筒后，最好连续不间隔地将护筒沉入到位，尽量减少停置时间。
2．与设备管理单位签订好施工安全协议并办理好铁路营业线施工许可证后，开始进行挖孔桩开挖施工，每根桩设2个人，井下1个人、井上1个人；每根桩设手摇提升架一个、抽水机一台、鼓风机及风管一套、安全绳一条、井内半圆形安全挡板一块、12伏安全照明灯一盏。另外，项目部要备用安全软梯两把。
3．挖孔桩采用人工开挖，手摇卷扬机起吊土，每挖1米（米）后修整孔壁、并施工护壁，护壁砼采用快硬水泥，以加快施工进度。在进行挖孔桩施工时，要及时进行通风，并且在开挖碰到砂层时，应立即停止开挖施工，对孔桩内砂层进行注浆加固后，再采用30～50厘米一节进行施工。
4．挖孔桩第一节护壁高出地面。挖孔时要特别注意桩孔处或附近是否有铁路电缆，小心开挖，防止挖断电缆。
5．股道外侧（铁路建限外）的挖孔桩施工时，线路可不封锁，利用列车间隙时间进行施工。两线间的挖孔桩，考虑到来往列车，为了保证施工人员的人身安全和铁路运输的安全，两线间的挖孔桩安排在一天当中列车通过较少时进行施工，另外为了保证铁路路基稳定，每50-100厘米就设施工护壁，护壁按设计图要求绑扎钢筋，护壁厚度应不小于15cm，护壁砼采用C20砼，同时在护壁砼中掺入早强减水剂以提高护壁砼的早期强度。
6．当桩孔挖深超过3m后，每天要注意进行孔内有害气体检测或探测，同时要在桩孔内设安全爬梯或爬绳、设半圆形防落挡板，孔内照明采用12伏低压电源，每台抽水机必须设漏电保护开关。
7．挖土时遇列车通过，施工人员必须上井并离开线路，等列车经过后方可再下井作业。挖孔桩施工时必须派驻站联络员和施工防护员做好施工防护；同时必须准备约30立方的碎石或河砂堆放在附近（铁路限界以外），以备万一塌孔时及时将桩孔填平，确保铁路行车安全；同时每天安排线路工对线路的轨距、水平、方向进行检查，发现变化或超限及时整修线路。
8．桩身钢筋笼绑扎：桩孔挖到设计标高，经监理工程师检查合格后，开始绑扎桩身钢筋笼。为了安全起见，桩身钢筋笼绑扎安排在办理铁路线路要点封锁后，将主筋及箍筋放入桩孔内，采用人工在孔内将钢筋绑扎成型。
9．桩桩身砼浇灌：安排在列车停运时段办理铁路线路封锁后浇灌桩身砼。当桩内渗水上升速度小于6mm/min时，灌注前应将孔内积水抽干，可采用普通方法灌注桩身砼，孔底积水深不宜超过5cm，采用串筒灌注砼，串筒底端离砼表面高差不应大于2m。当孔底渗入的地下水上升速度大于6mm/min时，应采用导管法灌注水下砼。
五、挖孔桩施工安全措施：
1.开挖第一节桩孔时，应适当减少开挖深度，以便灌注护壁砼时护壁面搞出线间道碴面;开挖上面米范围内桩孔对线路路基扰动较大，应适当加厚护壁厚度，提高其砼标号，以免桩孔坍塌。
2.开挖时在桩孔中挖出的管线均应采取措施进行保护，并及时通知工地负责人到现场进行处理，挖孔人员不得加以破坏。
3.挖孔原则上每开挖1米循环作业，但遇到流沙、漏水层时，应为米或米一节循环,甚至更少并应作好土层注浆或防水堵漏工作以便后既工作开展，每挖一节均应恢复桩位、孔径即垂直度。
4.基坑防护桩均采用跳挖法施工，以免线路路基影响发生坍塌。
5.挖孔桩过程中要经常检查，桩身净空尺寸和平面位置及中轴线的偏差，孔的中轴线偏斜不得大于5cm。混凝土护壁厚度不得小于150mm。
6.在挖孔过程中，应在路基路肩、钢轨上设置沉降观测点，经常性地对其进行观测，看路基及其边坡有无下沉、坍塌，线路有无变形、下沉。发现有异常时应立即停止作业，查找原因，并进行相应处理，待稳定后才能进行施工。在桩身混凝土浇注完后，应在桩上设置变形、位移、沉降观测点，进行相关监控。
7.每个工点应有足够的抢险物资，以预防突发事件的发生。
8．挖孔桩施工必须先设现场防护员及驻站联络员后方可进行孔桩施工。在无防护员的情况下严禁线上一切施工。
9．挖孔桩线路封锁施工是分股进行的，在施工过程中，防护员应密切注意相邻股道的来车情况，及时向现场施工人员通报。
10．施工材料、机具不得浸入铁路限界，应在铁路限界外堆放整齐、稳定。
11．挖孔桩停止施工时，应采用圆形钢筋网盖板将孔口盖好，晚上在孔桩位置须设置闪动的安全防护（黄色）信号灯，防止吊车作业人员不慎掉到孔内。
六、挖孔桩施工既有线路的沉降监测：
在挖孔桩开挖施工可能引起路基下沉导致线路的变形，因此，在挖孔桩开挖施工时应在线路上设置沉降观测点，对既有线路进行沉降监测。
1、在挖孔桩桩孔位置相邻的轨面上各设一组（三个）沉降观测点，沿钢轨面桩孔位置左右各5m及孔桩中对应的轨面各设置一个观测点。观测铁路轨道的水平和高底，一般每天对既有线路进行沉降观测不少于5次，铁路轨道水平高底位移到发线和其它站线不得超过10mm。
2、如果铁路既有设备在挖孔桩施工影响范围内时，对既有设备须进行安全观测，在既有设备四周边设沉降观测点。每天对既有设备进行沉降观测不少于3次。要求沉降点的沉降不得大于10mm。
3、线路工利用轨道尺每天对挖孔桩施工范围及前后50m对股道进行高低、水平、方向偏差进行检查，观测铁路轨道的水平和高底，一般每天对既有线路进行沉降观测不少于5次，铁路轨道水平高底位移到发线和其它站线不得超过10mm。
七、有关的应急措施：
㈠、现场有关情况
从线路加固扣轨挖孔桩的现场布置和设计院提供的地质资料情况来看，挖孔桩开挖施工时主要是对线路路基的影响较大。因此扣轨挖孔桩开挖施工重点是突出保持线路路基稳定，避免其坍塌、下沉，线路安全就能
得到保证。鉴于以上情况，在施工过程中，应作好既有线路和路基的沉降变形观测及轨距、水平、方向的日常检查工作，实现信息化管理和调控，把一切安全隐患消灭在萌芽状态。
㈡、施工方法及防护要点
本工程施工的最终目的是要确保既有线路的行车安全，如因施工引起线路沉降变形超限，危及铁路设施及行车安全，造成的社会影响及经济损失将不可估量，善后处理工作复杂且代价昂贵，必须杜绝有此种情况出现的可能性！因此须从挖孔桩开挖施工方法及加强沉降观测方面入手，尽量避免对路基的扰动。
挖孔桩施工均靠近既有路基进行，线路两侧的挖孔桩施工时必须采取跳孔开挖的施工方法，先施工靠既有一侧的桩，然后再施工线路另一侧的桩。在施工期间，必须随时作好路基的沉降变形观测及线路状态（轨距、水平、方向）有关数据的采集。如发现异常情况应立即停止施工，查找原因，并采取相对应的有效措施进行处理，避免再施工时加大对路基的扰动，危及铁路设施及行车安全。
㈢、既有路基沉降变形原因分析
在进行挖孔桩开挖施工过程中，因所有挖孔桩都是在路基上进行施工，本身会对土层造成扰动，必然会造成对路基有一定的影响，改变原来土体的平衡状态，挖孔桩在开挖的土质较差（为淤泥层及砂层），地下水较浅。因此在施工过程前应提前预想到可能出现的各种不利情况，在施工过程中改进施工工艺和方法，按有关规范施工，避免可能出现的各种不利情
况发生，路基和线路一旦有异常变化时应以稳定路基变形状态，恢复并保持线路状况完好为主，确保铁路行车安全。
㈣、施工应急预案及处理方法：
1.在仅出现路基发生变形、下沉、坍塌时的施工应急预案
路基变形后，应采取以下措施避免引起进一步变形：立即停止挖孔桩开挖作业，立既对线路道床进行补充道碴，缓冲路基的下沉量，同时往桩孔内进行注浆与土层结合，稳定路基。路基变形超限施工应急措施如下：停止挖桩开挖施工→封锁施工现场、通知驻站联络员临时要点封锁线路→派线路工检查线路→立即通知公司调度、领导→召集施工人员到现场，运送抢险物资到位→如线路有变形则调整线路状态至完好→改进施工工艺和方法避免再次引起变形。
3．挖孔桩开挖出现孔桩内发生坍塌，而不引起线路变形时的施工应急预案
在挖桩施工过程中,如发现桩孔的坍塌趋势,孔桩内施工人员应立即停止开挖撤离桩孔, 马上通知施工负责人。派线路工对线路的水平、高低、方向进行仔细的检查，要求每过一趟列车须对线路进行检查一次，同时观察孔内情况。项目部负责人应通知车站驻站联络员临时要点封锁线路进行孔桩内填充砂石，填料须高出坍塌面1m并夯实后开通线路。向车站要点封锁线路后对孔桩进行注浆加固。
4.处理方法及人员分工
○1由项目经理负责协调停工事宜，并通知公司调度及领导，组织及指挥抢修方案实施，组织抢修及物资到位。
○2由驻站联络员负责到邻近车站信号楼办理封锁手续，由防护员黄伟雄负责在线路两头插红牌。
○3由技术主管负责制定详细的应急抢修方案、有关安全措施及技术交底。
○4由现场施工负责人员带领抢修人员进行抢修工作及抢修人员分派。
○5由测量主管带领测量人员对线路变形进行监测。
○6由电工负责照明及施工用电。
○7由线路工负责抢险人员及物资的运输工作。
○8由司机负责抢险人员及物资运输到位。
4.抢险物资调查（附表）
如线路变形超限，主要工作是线路整修及恢复工作，主要物资是河砂、石粉、道碴、木桩、钢轨、钢梁及线路保养工具。在各工点应准备有道碴，封锁线路后可用工地单轨车或平车运送到抢险现场，其他线路保养工具不足部分由项目部线路班调配。下附（抢险物资调查表）
抢险物资调查表
三、线路加固防护扣轨梁的设置：
本工程线路加固扣轨梁结构及扣轨采用的形式根据现场实际情况设置有抬轨法、吊轨法两种形式，设置依据为：①、扣轨采用的钢轨类型及数量必须满足受力要求；②、线路扣轨加固长度满足涵洞对土体形成影响线的范围；③、扣轨梁架设完毕后，必须满足铁路建限一的要求。根据预制涵洞穿过铁路段处于线路下，本工程的线路扣轨加固布设站线直线段线路加固扣轨梁布置形式具体如下：
（一）、站线（或专用线）直线段线路加固扣轨梁布置形式：风管道穿越铁路段线路扣轨加固均设置一跨，跨度为10m。扣轨梁基础均采用挖孔桩，在铁路线路两侧各设置2根外径为φ米的挖孔桩作为扣轨梁基础。根据现场测量，站线线间距较大，线间距均≥5m，采用吊轨法能满足铁路建限1的要求，而且线间道碴层较深，开挖摆放纵梁的基槽相当困难。所以决定站线均采用吊轨的形式进行扣轨加固。线路两侧的扣轨纵梁（顺线路方向）每侧均采用3根长12m 的P50钢轨梁，横梁（垂直于线路方向）均采用长的木枕作为扣轨横梁，每一空设置一根。（二）、扣轨结构间的连接、加固技术措施
1. 抬轨法的结构间连接：采用抬轨法扣轨，横梁在纵梁顶面，两者间用φ22U型螺栓加扣鱼尾板进行栓接，每侧两个U型螺栓；横梁顶面与钢轨底面间应预留6cm左右的间隙，用三角木打紧。在抬轨纵梁处的横梁顶面，分别设一条通长的钢轨与横梁用U型螺栓连接作为固定轨，设置位置应和线路钢轨保持1435mm轨距，两固定轨间设横向方木支撑，固定轨与线路钢轨间每间隔1米安装一根绝缘轨距杆，使两股道间的扣轨结构形成一个整体，以防止线路横移；线路上扣轨地段范围内每间隔一个枕木盒上一根绝缘轨距杆。
（三）、线路扣轨梁安装施工注意事项
①扣轨梁（纵梁、横梁）安装位置应确保满足铁路限界（建限-1）要求。
②做好钢轨与扣轨横梁间的绝缘，防止出现红光带，轨距杆要采用绝缘轨距杆，轨底要加绝缘胶垫或木板（或两块三角木对打）。
③扣轨范围内加设轨距杆防距扣轨段轨距发生变化，每条股道加5根轨距杆；钢轨外侧加设横向支撑防止扣轨段线路横移，在钢轨外侧轨腰处每设一根方木撑。
（四）、线路扣轨梁拆除施工
⒈线路扣轨梁拆除方案
扣轨梁拆除施工与扣轨梁安装施工差不多，也是在相关线路封锁条件下进行施工。按照上述线路加固及预制管施工顺序，每完成过铁路防护涵管的预制施工，就可以进行拆除该项处铁路线路扣轨梁。扣轨梁拆除后，将线路恢复至正常状态后，租用铁路机车对扣轨段线路进行压道，然后再进行整道，经检查线路状态达到正常驻机构状态后，开通线路。扣队扣轨梁线路开通后，线路以45km/h限速24小时，然后恢复正常。
⒉线路扣轨梁拆除装方法
在办理相关线路封锁条件后拆除线路扣轨梁。采用吊轨形式的扣轨梁拆除，先拆除连接螺栓、U型螺栓，接着拆除扣轨纵梁，然后拆除扣轨横梁；采用抬轨形式的扣轨梁，先拆除连接螺栓、U型螺栓后拆除扣轨横梁，然后拆除扣轨纵梁；最后拆除扣轨纵梁及轨距杆、防爬设备，补充道
碴并进行道床捣固。然后用铁路机车进行压道（5、15、25、35、45km/h 各10遍）。压道完毕，再进行抬道、道床捣固、整道至符合铁路技规要求（轨距、水平、方向），申报开通线，然后按规定速度限速运行、保养合格后恢复常速。
注：采用人工拆除。
⒊拆除扣轨梁注意事项
①一定在办理相关线路封锁手续后才能进行拆除轨轨梁施工。
②拆除下来的扣轨纵梁、横梁及其他材料设备要及时搬离铁路限界外（最好是铁路栏栅外），不得影响相邻线路行车，不能侵入铁路限界。
③拆除扣轨梁后，铁路道床一定要补充并捣固密实，同时还要租用铁路机车进行压道，在开通线路前将道床的可能沉降消灭掉。机车压道后还需进行抬道、整道，再次将线路状态恢复至正常状态。
④线路开通后，以45km/h限速期间，还需安排线路工对扣轨恢复段线路的轨距、水平、方向进行检查，发现变化及时整修，确保铁路行车安全。
（五）、施工突发事件应急预案
（一）、预制管施工中如出现下列情况时视为突发事件：
1、孔桩开挖或预制管作业中，出现路基、道床坍塌滑坡，严重危及行车安全的情况。
2、在基坑开挖中，如挖断电缆（含铁路通讯、信号、电力等或地方线路）造成对行车、设备危害的情况。
3、材料的装卸、拼装，出现大型材料、机械设备侵入铁路限界内，严重危及行车安全的情况。
4、施工中，出现线路胀轨、线路水平、方向严重超标，危及行车安全的情况。
如遇以上突发事件，施工现场负责人（或现场施工、防护人员）要立即布置对事故现场的防护，迅速对事故的状况作出正确的判断，看是仅需慢行还是需打停列车。同时与车站站调联系，禁止让列车接近危险地段，并立即通知项目部领导、公司调度及公司值班领导，同时应立即组织人员进行抢修，尽最大限度减少对行车的的影响。
（二）、具体做法如下：
1、现场防护员立即用对讲机通知车站联络员，通报故障线路里程及相关情况，以便及时封锁线路，通过调度指挥系统拦停列车；
2、若对讲机失效，无法联系驻站联络员，应立即采取其它通信设备（如行动电话等）报站调、公司调度，由公司调度报股份公司调度；各项目部管理人员、防护员、安全员必须牢记站调及公司调度的联系电话；
3、上报的同时，工地负责人应立即组织人员加强故障线路段两头防护工作，在故障线路前后按规定设好响墩及停车信号，防护人员应在原地监视，若有车来应立即打停，同时向上汇报；
4、若需打停列车而没有信号旗、信号灯时，白天可迎着列车方向双手高举上下急速摆动，夜间燃明火，急速上下摆动；情况紧急可将金属线横置于二条钢轨间，造成红光带；
5、项目部材料管理人员应作好以上相关应急物品及工具的及时供应。
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标工程指挥部
20xx年x月x日