摘要：随着我国铁路特别是高速铁路的迅速发展，施工技术标准的不断提高，迫切需要我们在施工领域不断创新，结合路基工程施工实践，努力探索新的施工技术，总结新的施工工艺，应用新的建筑材料。文章结合津秦铁路客运专线二分部路基涵洞设计要求和具体施工情况、施工程序、施工方法介绍了现代高速路基涵洞施工技术，以便更好地服务于高速铁路建设。
关键词：高速铁路；涵洞工程；施工方法；基坑防水；台背回填
中图分类号：U213 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-
1 涵洞工程概述
新建铁路天津至秦皇岛客运专线设计时速为350公里，年客运输送能力8000万人。客运专线II标段二分部的DK88+915.93～DK89+991.89段为软土地基路堤区段，路堤上采用了II型无砟轨道，其区间段设有三座涵洞，分部是DK89+134.00框构小桥、DK89+404.00框架箱涵以及DK89+727.60框构中桥。其中DK89+134.00框构小桥位于R=9000m曲线及i=0.6‰坡道上，津秦正线线路法线与框构轴线夹角θ=33.32°，基坑实际开挖深度超过6.0m，最大开挖深度达到6.5m，为三个涵洞中夹角最大，开挖深度最深，施工难度最高的涵洞。本文以DK89+134.00框构小桥施工为范例，结合其它两个涵洞施工的共性特点进行总结。
2 施工程序
施工程序为：施工准备→测量放样→基坑开挖→基础砼浇筑（分两次1～7.78m进行）→底板和墙身C45砼浇筑（分两次1～7.78m进行）→八字墙施工→边墙施工→帽石C30砼浇筑→回填路面→检验验收。
3 施工方法
3.1 基坑开挖
相比于普通的承台基坑开挖施工，DK89+134.00框构小桥复杂的平面形状、高低不一的基底标高、较大的开挖深度和广度以及流塑性强的土质（涵址处原为一排水主沟渠），都对其基坑支护开挖施工提出了更高的技术要求。
面对DK89+134.00框构小桥苛刻的基坑开挖施工环境，大桥局二分部技术管理人员根据以往承台、涵洞基坑支护经验，深入现场调查研究，结合DK89+134.00框构小桥自身实际，提出了钢板桩+型钢双层支护、平面分区分层分级开挖的施工方法，成功解决了基坑支护开挖施工坑壁稳定的问题。
支护开挖方法概述如下：
3.1.1 支护。框构小桥全桥结构轮廓线外围15cm处整体插打拉森IV型钢板桩支护，对于开挖深度达5.5m的挡墙区域采用长为12m的钢板桩，对于开挖深度为4.0m的桥身主体区域采用长为9.0m的钢板桩，钢板桩保证锁口闭合。
3.1.2 支护加固。在钢板桩外围约3.0m放坡开挖处再插打一排型钢支护，在型钢与内侧的钢板桩支护之间拉设钢丝，使两排支护整体受力。
3.1.3 分区分层分级开挖。依据DK89+134框构小桥的结构特点，将开挖区域分为四个挡墙和一个主体共五大块，先整体分层向下开挖三层，每层开挖深度0.70m，开挖过程中将外露的PHC管桩桩头及时截除，再依据开挖分区进行分级开挖，每级高1.0m、宽5.0m，每级界线处均采用长为9.0m的I32a进行支护，同时将外露的PHC管桩桩头及时截除。
3.1.4 放坡开挖。开挖至一定深度后，再在钢板桩支护外围进行放坡开挖，及时截除外露桩头至设计标高，并对PHC管桩桩头进行混凝土封堵。采用挖掘机开挖放坡，基础开挖底宽为涵洞混凝土基础宽度两边各加1m，用于施工作业空间。
3.1.5 基底处理。按设计要求基地垫层铺设0.5m，并让实验室对基底进行承载力试验确认其满足设计要求。
3.2 涵体施工
3.2.1 测量。基底验槽合格后，测量人员用全站仪放样出涵洞中心轴线、边线，及挡墙基
础线。
3.2.2 钢筋工程。
（1）涵洞施工所用钢筋原材原材料进场后，首先检验进场材料的等级、规格和产品外观，检查无误后再检验其出厂质量合格证书和质量检验报告单，无合格证书和质量检验报告单的应不予验收。进场材料验收合格后，按材料的不同种类、型号、规格、等级及生产厂家分别堆存，不得混杂，并设立识别标志，材料宜堆存在仓库（棚）内，钢筋露天堆置时，应垫高并加遮盖，以防淋雨锈蚀和其他污染，影响钢筋质量。
（2）钢筋进场时，本部试验人员和现场监理共同对钢筋按规范要求和频率抽取钢筋样品，进行力学试验，并同时应进行见证试验。钢筋试样的力学性能达到规范要求时方可使用，否则应清除出场，严禁使用。
（3）钢筋加工在平台上进行，加工成型的材料按有关规定要求摆放、保护。钢筋调直和清除污锈应符合下列要求：钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。采用冷拉方法调直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不宜大于2%；HRB335牌号钢筋的冷拉率不宜大于1%。
（4）钢筋接头采用搭接电弧焊时，两根钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。焊缝须达到饱满，焊完后焊渣敲除干净。
（5）受力钢筋焊接接头应设置在内力较小处，并错开布置，对于焊接接头，接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积不能大于总截面面积的50%。
（6）钢筋绑扎时，现场需有控制设备，保证钢筋绑扎间距符合规范要求。
3.2.3 模板工程。
（1）顶板模板采用2㎝厚竹胶板，模板采用加条木骨肋。肋木采用10×10cm方木做横向肋骨，横向肋骨间距为50cm，纵向设置三层肋骨，保证模板具有足够的刚度和稳定性，外面支撑采用钢管支架搭设斜撑支护。 （2）模板接缝采用泡沫条塞填密实，并用腻子刮平，在模板安装前要把模板表面的附着物清理干净，并涂刷脱模剂。
（3）调整好模板后，重新进行中线和尺寸复核，合格后方可浇筑混凝土。
3.2.4 混凝土工程。
（1）混凝土施工前认真检查模板内存有的杂物，并清理干净。
（2）混凝土由混凝土工厂生产供应，当混凝土到现场时，检查其坍落度、均匀性等指标，合格后方可使用。混凝土振捣采用插入式振捣器，混凝土振捣应充分密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆现象为止。
（3）采用插入式振捣器，混凝土振捣应充分密实为止，做到快插慢拔。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆现象为止。
（4）涵洞洞身采用分段一次浇灌成形的施工方法。在施工涵身混凝土时，按工程施工进度要求，配备相应的人力下到涵身内对混凝土进行振捣。混凝土按一定厚度、顺序和方向分层浇筑。混凝土浇筑应连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应不大于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间，并且不能形成明显的施工冷缝。
（5）混凝土基础浇筑时，至少做三组混凝土试块。当混凝土达到设计强度75%时，方可进行下道工序钢筋、模板的安装。
（6）混凝土初凝后，用土工布覆盖，并将其洒水湿润，保持养生，养护时间不少于7天。达到终凝时间时，就要对其覆盖土工布进行浇水保湿养护，养护用水在满足要求的基础上按就近取材为原则。
3.2.5 沉降缝。按设计位置设置，做到两端竖直、平整，上下贯通，沉降缝的填塞要符合设计及规范要求。
3.3 防水
3.3.1 在涵洞主体施工完成后，在涵洞主体涂刷基层处理剂，用M10水泥砂浆填塞紧密。
3.3.2 涵洞伸缩缝处防水处理：伸缩缝处在墙体的内侧，用M10的水泥砂浆填塞，墙体的外侧用沥青浸制的麻絮填塞，麻絮要嵌入墙体内2cm。麻絮填塞完成以后，外贴一层沥青浸制的麻布一层。麻絮填塞范围与麻布防水范围为涵洞单条伸缩缝的整长。
3.3.3 涵洞整体防水：涵洞整体防水自顶板顶面至顶板底面以下20cm，两侧边墙外面涂热石棉沥青两层。
3.4 台背回填
涵身混凝土模板拆模后，先清除基坑内的碎木屑、垃圾及表面虚土。基底先洒水润湿，再用小型冲击式夯实机夯实。然后分层回填，压实机械用小型冲击式夯实机时，每层松铺厚度为15cm，分层压实度须达到96%以上。涵洞台背回填填料最大粒径不超过5cm，每侧宽度不小于2倍孔径长度。涵洞两侧对称夯填，涵顶填土厚度大于1m时，方可允许施工机械通过，防止混凝土出现开裂等人为破坏。
4 结论与建议
（1）涵洞施工放样后，结合实地对涵洞的功能进行确认，对于过水涵洞要实测进出口原地面标高，与设计涵洞进出口标高进行比较，确保流水顺畅，对于交通涵，确保涵洞与既有道路中心要一致。
（2）基础开挖较深时（≥2m），要考虑基坑的放坡，必要时进行支护。开挖过程中，基坑有水的，要设置积水坑及时将渗水排除。基坑开挖后及时进行基底承载力的检查，并及时请设计院现场地质代表和现场监理确认，合格后尽快进入下一工序；防止基坑暴露时间过长；现场与设计不符的应及时通知技术人员并做好记录，根据具体情况按变更程序处理。
（3）基础与涵身必须按设计分段长度设置沉降缝，并按要求进行填充物的填塞，沉降缝勾缝采用平凹缝，为确保沉降缝的位置准确，跨度≥3m的涵洞分节间隔浇注砼，涵洞的沉降缝必须垂直于结构中线。
（4）框架涵分底板、墙身顶板两次浇筑完成，施工时注意钢筋搭接焊质量；砼浇筑时，要注意保护钢筋，钢筋骨架发生位移及变形，及时纠正；施工缝要凿毛清理干净。
（5）框架涵身浇筑时，要水平分层对称施工，每层厚度不大于30cm，防止对内模造成偏压；浇筑过程中要有专人负责振捣作业，杜绝漏捣、过捣情况发生。
（6）拆模后的砼要安排专人根据天气情况采取覆盖保湿养护方式进行养护。
（7）防水层要铺设平整、顺畅，沥青涂刷饱满、均匀。进行涵背过渡段填筑时，按照涵路过度段填料要求施工，施工时要注意保护防水层。
（8）基坑和涵背填筑级配碎石，施工时划线分层对称进行夯填，涵身两侧2m范围内的填筑不得用大型机械施工，采用人工配合小型机械的方法夯填密实；填筑过程中及时进行试验检测，确保填筑压实度。
（9）涵洞施工完成后，进出口的改沟、改渠、改路要根据实地情况与既有沟、渠、路接顺。
作者简介：南中全（1982-），男，山东无棣人，中铁大桥局集团第二工程有限公司助理工程师，研究方向：桥梁工程。