鐵路橋涵頂進(jìn)施工中的糾偏方法

金曉駱 蕭甬鐵路有限責(zé)任公司

蕭甬鐵路北侖支線K158+375.4處為一下穿鐵路人行輔道框架涵，長18.66m，凈寬6m，凈高5.1m，道路與鐵路夾角為67.5°。與橋涵上行方向間距0.2m處為一保護(hù)涵，凈寬4.5m。保護(hù)涵底板底標(biāo)高與框架涵相同，相對位置見圖1。地基土質(zhì)為淤質(zhì)粉質(zhì)粘土，地基承載力為50kPa～60kPa

圖1 橋涵相對位置圖

該工程在施工過程中采用先頂進(jìn)主框架，主框架內(nèi)設(shè)豎向支撐，再將D24便梁架在主框架上，然后再頂進(jìn)保護(hù)涵的方法施工。主框架在頂進(jìn)過程中，方向偏差均在誤差允許范圍之內(nèi)。但在保護(hù)涵頂進(jìn)開挖過程中，主框架受到單側(cè)土壓力的作用，方向開始偏轉(zhuǎn)，最后在保護(hù)涵頂進(jìn)就位后，主框架南端往東偏移14cm，北端往西偏移101cm。

1 偏差原因分析

(1)保護(hù)涵頂進(jìn)過程中，未切土頂進(jìn)，路基土超挖，致使主框架兩側(cè)土壓力失衡，發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

(2)保護(hù)涵頂進(jìn)過程中，未對主框架的方向位置進(jìn)行約束限制，致使偏轉(zhuǎn)發(fā)生。

(3)線路加固防護(hù)中主框架側(cè)未架設(shè)拖梁，造成北侖方向單側(cè)重車對主框架上的便梁支點偏心受壓，加快箱體向西側(cè)移位。

(4)框架與線路斜交角度偏小，框架設(shè)計中，四邊形布置前后錯位3m，造成東側(cè)單向土體側(cè)壓力對箱體推動阻力減小。

2 糾偏方案

主框架糾偏前，先采用D24型施工便梁架空線路。其中西側(cè)鋼筋砼條形支墩設(shè)置在保護(hù)涵上（涵頂與條形支墩間用級配塘渣填筑并分層夯實），保護(hù)涵內(nèi)設(shè)置鋼支撐，防止由于便梁直接架設(shè)在箱頂造成的箱頂開裂（保護(hù)涵基底高壓旋噴樁在便梁架設(shè)前加固完畢，并保證保護(hù)涵標(biāo)高符合規(guī)范要求。）。東側(cè)便梁支墩采用鋼筋砼擴(kuò)大基礎(chǔ)，支墩下面地基采用松木樁加固，并在東北角支墩外側(cè)打設(shè)鋼板樁，以保證該支墩的穩(wěn)定性。與此同時，澆筑頂進(jìn)后靠背，后靠背擬利用既有工作坑西側(cè)的鉆孔樁，后靠背尺寸 3.0×1.5×1.0(m)，采用 C25 混凝土。經(jīng)設(shè)計驗算，后靠背鉆孔樁抗傾覆穩(wěn)定性達(dá)到規(guī)范要求。

第二步，線路架空后，首先扒除主框架頂部的石碴，保證主框架不受壓力，以便于糾偏。接著，主框架東側(cè)拉槽，拉槽寬度不得大于3m。拉槽擬采用兩臺挖機(jī)從南北兩側(cè)同時開挖（北側(cè)使用長臂挖機(jī)），以減少暴露時間。拉槽前頂進(jìn)設(shè)備全部布置到位，拉槽完畢后立即開頂。糾偏到位后，立即進(jìn)行回填?；靥盍先坎捎眉壟渖笆?，并按照規(guī)定分層夯實。同時按照設(shè)計要求預(yù)留注漿管，并在拉槽部位頂部設(shè)置混凝土過渡塊,糾偏方法如圖2、圖3所示。

圖2 主框架糾偏便梁支墩加固

圖3 主框架糾偏頂進(jìn)布置圖

糾偏期間，線路慢行45km/h。糾偏完成后，恢復(fù)線路，待線路達(dá)到開通條件后拆除便梁，養(yǎng)護(hù)線路，結(jié)束慢行。

3 糾偏工藝流程

糾偏施工工藝見圖4。

圖4 糾偏施工工藝圖

4 糾偏工作要點

(1)頂進(jìn)后靠背施工完畢并達(dá)到設(shè)計強度方可施工。頂進(jìn)后背墻采用鉆孔樁與混凝土墻復(fù)合形式。頂進(jìn)時后靠背與千斤頂之間設(shè)置鋼板，保證后靠背均勻受力。同時，主框架底板與頂鐵之間也要設(shè)置鋼板，防止箱身受力不均勻造成箱身開裂。

(2)主框架東側(cè)是拉槽，拉槽寬度不得大于3m，拉槽深度不宜大于4m，底部預(yù)留2m左右的欠挖量。拉槽擬采用兩臺挖機(jī)從南北兩側(cè)同時開挖，以減少暴露時間。拉槽前頂進(jìn)設(shè)備全部布置到位，拉槽完畢（見表1）后立即施頂。

表1 框架涵糾偏后允許偏差和檢驗方法

(3)由于主框架南側(cè)偏移量較小，北側(cè)偏移量較大，因此糾偏千斤頂設(shè)置在西北角。為防止糾偏過程中南側(cè)發(fā)生較大位移，擬在南側(cè)設(shè)置限為裝置。限位裝置可以采用枕木或混凝土塊。

(4)糾偏前在主框架兩側(cè)按照設(shè)計軸線設(shè)置觀測點，同時將主框架的軸線也標(biāo)注出來，以便于糾偏過程中及時調(diào)整。

(5)糾偏頂進(jìn)作業(yè)必須利用列車間隙進(jìn)行，派專人指揮。對線路便梁支點的穩(wěn)定情況進(jìn)行監(jiān)視，列車通過開挖面時應(yīng)停止頂進(jìn)。每通過一趟列車，對支墩進(jìn)行位移觀測。

(6)糾偏時，一旦進(jìn)入開挖拉槽，必須組織勞力機(jī)具不間斷快速施工，不允許中間停歇。因為停歇過久，會引起東側(cè)地基下沉，給線路安全造成隱患。

5 結(jié)束語

該工程實施糾偏后，效果良好，所有方向均控制在規(guī)范誤差允許范圍之內(nèi)。但從工程施工控制方法上來說，糾偏已屬于事后控制，雖然效果不錯，但是卻增加了投資，拖延了工期。因此，在今后的施工中，我們還是要加強事前和事中控制，確保橋涵能順利一次頂進(jìn)到位，避免事后糾偏情況的發(fā)生。