探究中繼間頂進(jìn)鐵路橋施工技術(shù)

周重賀 趙煥斌

摘要：結(jié)合工程實例，介紹了鐵路地道橋中繼間頂進(jìn)施工技術(shù)要點，通過以往中繼間頂進(jìn)施工中的經(jīng)驗，以及在加固、頂進(jìn)施工過程中摸索與實踐，不斷完善各工序技術(shù)措施，順利地完成了施工任務(wù)。

關(guān)鍵詞：鐵路立交橋；中繼間；加固體系 ；頂進(jìn)；施工技術(shù)

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市加大了公路主干道的修建。同時，既有鐵路平交道口已嚴(yán)重影響城市公路交通運輸能力，在不中斷既有鐵路正常行車的前提下,用頂進(jìn)法在鐵路線下修建立交橋已被廣泛采用。

一、工程概況

1、工程概述

本工程為某市新建地道橋工程，位于邯長線K103+725m處。本橋為跨度為8m-16m-8m鋼筋混凝土框架橋，結(jié)構(gòu)總高度為8.4m，結(jié)構(gòu)凈高6.5m，中繼間頂進(jìn)，橋全長57.591m分為兩節(jié)，前節(jié)長28.421m，后節(jié)長29.137m，前節(jié)砼數(shù)量2400m3,頂力9000噸，后節(jié)2780 m3,頂力10500噸，寬35.8m；該橋公路方向與鐵路夾角64°；橋上線路有邯長正線（單股）5條到發(fā)線及1條貨運線，非電氣化鐵路，橋上股道均為平坡，低路基。

2、主要工程數(shù)量

C35鋼筋混凝土（抗?jié)B指標(biāo)≥P8）：5160m3；主體鋼筋954t；基坑及頂進(jìn)挖土49166m3；頂程65米，線路加固七股道。

3、工程進(jìn)展情況概述

本橋施工從2007年3月14日開始進(jìn)場。期間因業(yè)主工程款不到位造成工程進(jìn)度遲緩。４月份開始開挖工作坑，至６月份橋體砼全部澆注完畢，主體砼共計5160m3，2007年9月10日框架橋試頂并正式頂進(jìn)，前節(jié)砼數(shù)量2400m3,頂力9000噸，后節(jié)2780m3,頂力10500噸。采取前節(jié)頂進(jìn)后節(jié)跟進(jìn)的作業(yè)順序，每進(jìn)尺0.6米分三次頂進(jìn)，更換一次頂鐵。5月6日8時正式給點慢行25km/h，開始線路加固作業(yè)。10月20日頂進(jìn)完成，總頂程65米。橋體就位情況：橋中線前偏西27mm，后偏西66mm；高程前端偏高18mm，后端偏低33mm；方向及水平偏差均在規(guī)范允許偏差以內(nèi)，頂進(jìn)質(zhì)量優(yōu)良。從10月21日至11月10日，橋體兩側(cè)擋墻及其他附屬工程施工完畢，2007年11月10日，工程竣工。

二、頂進(jìn)施工技術(shù)要點

1、橋涵主體分節(jié)預(yù)制

由于場地不足，經(jīng)設(shè)計院同意由三節(jié)一次澆筑預(yù)制頂進(jìn)施工改為兩節(jié)分別澆筑預(yù)制頂進(jìn)施工，先預(yù)制、加固、頂進(jìn)一節(jié)到預(yù)計位置，然后預(yù)制、加固、頂進(jìn)第二節(jié)和前一節(jié)合龍，兩節(jié)橋體的長度分別是22.55m、30m，總長55.56m。

2、線路加固

線路加固方案：線路加固采用3-5-3 扣P43 吊軌, 橫向工字鋼采用I40b，間距 0.6-1.2-0.6m循環(huán)布置，縱梁采用I45b工字鋼；線路加固以橫抬梁為主，縱抬梁為輔助材料的橫向加固方法，同時配合使用吊軌梁?？v橫梁和吊軌均采用形式不同的螺栓聯(lián)結(jié)，使線路股道同縱橫梁、吊軌梁形成一個有機(jī)的整體，以確保線路在箱橋頂進(jìn)時的穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)檢算，由于加固方案采用橫抬梁為主要受力結(jié)構(gòu)，故以橫抬梁的受力條件作為架空結(jié)構(gòu)的受力控制，縱抬梁輔助受力,可不作檢算，線路加固體系框架橋外側(cè)沿線路方向延伸長度為橋身高度的1.5倍，以保證在箱橋頂進(jìn)挖土?xí)r框架兩側(cè)土體出現(xiàn)坍塌時,線路穩(wěn)定和行車安全；橫梁與縱梁、吊軌與木枕、吊軌與橫梁間采用不同型號的φ22-U型螺栓連接，橫梁和縱梁自身連接采用高強連接鋼板和高強螺栓連接。以保證加固體系的剛度；防橫移措施：采用地錨將線路加固體系固定，并在箱體頂面預(yù)埋鋼筋環(huán)，橋體頂進(jìn)時用10噸倒鏈牽拉線路，防止線路橫移。

3、施工降水

由于橋涵處東側(cè)有衛(wèi)工明渠，渠底高出橋框構(gòu)底板以上3m，橋涵施工需降水。橋涵頂進(jìn)的成敗主要又取決于降水效果的好壞，所以頂進(jìn)前必須進(jìn)行充分降水。為此采用輕型井點與集水井結(jié)合方法，使工作坑和鐵路施工期間地下水位降至基底以下不小于0.5m，經(jīng)計算在工作坑內(nèi)設(shè)6眼井點，間距10m。橋涵頂進(jìn)期間作業(yè)坑范圍井點降水排入工作坑?xùn)|側(cè)衛(wèi)工明渠內(nèi)，線路上橋范圍內(nèi)井點降水排入路基東側(cè)溝內(nèi)。

4、橋體頂進(jìn)

頂進(jìn)采用雙孔中繼間正頂?shù)姆椒ㄕw施工，工作坑設(shè)在橋址南側(cè)，橋體頂進(jìn)施工時采用24小時連續(xù)作業(yè)。在地道橋混凝土強度達(dá)到100%后，先將第一節(jié)頂入一定位置，接長滑板，預(yù)制第二節(jié)橋體，強度達(dá)到100%后，安裝中繼間，第一節(jié)頂進(jìn)時以第二節(jié)橋體為后背，中繼間千斤頂達(dá)到一定進(jìn)程時，進(jìn)行第二節(jié)橋體頂進(jìn)，兩節(jié)橋體交替頂進(jìn)至全部就位，挖運土方與頂進(jìn)工作循環(huán)交替進(jìn)行，每頂進(jìn)一頂程即應(yīng)切斷油路，并將千斤頂活塞拉回復(fù)原，補放小頂鐵。每次頂進(jìn)的頂程應(yīng)控制的小一些(0.2～0.3 m)；對于中繼間法頂進(jìn)施工來說，此點尤為重要，因為這樣剪力力臂可以縮短，使剪力楔能發(fā)揮較大的抗剪能力，有效地防止錯牙。

5、中線與高程控制

在每節(jié)4個角設(shè)置水準(zhǔn)觀測點，在橋涵頂板前后端中心線上設(shè)置中線觀測點。在頂進(jìn)過程中，橋體每前進(jìn)一個頂程，即對橋體的軸線和高程進(jìn)行觀測，并做好記錄，發(fā)現(xiàn)偏差及時通知指揮人員采取措施，進(jìn)行糾偏。對于后背變形情況的觀測，在橫向位置設(shè)觀測點。

6、中繼間頂進(jìn)施工

本橋頂進(jìn)下穿7股道，橋體長達(dá)57.591米，采取中繼間頂進(jìn)工藝，頂程65米，前節(jié)頂力9000噸，后節(jié)頂力10500噸，兩繼頂進(jìn)，框架頂進(jìn)高度8.4m m、寬度35.8 m，中繼頂鎬42臺，末繼頂鎬52臺。頂鎬布置：該橋為斜交，頂進(jìn)時易出現(xiàn)方向跑偏，為防止偏移，頂鎬采取不對稱布置；中繼頂鎬42臺，西側(cè)20臺（邊孔16臺，中孔4臺），東側(cè)22臺（邊孔16臺，中孔6臺）；末繼52臺，西側(cè)布24臺（頂進(jìn)三角塊12.5米），東側(cè)布28臺（頂進(jìn)三角塊14.5米）?。

三、頂進(jìn)施工控制措施

頂進(jìn)過程是整個工程的關(guān)鍵,在頂進(jìn)施工中經(jīng)常遇到橋體中線偏移及扎(抬)頭現(xiàn)象,由于該地道橋每節(jié)涵洞頂程長度達(dá)到30m，若解決不好將會影響工程質(zhì)量,甚至造成永久性的缺陷，針對該工程采取如下措施：

1、“左右偏差”控制措施

在頂進(jìn)過程中，及時進(jìn)行中線測量，兩側(cè)挖土寬度和進(jìn)度應(yīng)基本相同。當(dāng)發(fā)現(xiàn)左右偏差較大時，采用增減一側(cè)頂力或挖一側(cè)土方的方法進(jìn)行調(diào)整。左右偏移應(yīng)盡可能在滑板上進(jìn)行，否則調(diào)整困難。在糾偏時堅持勤糾、早糾、緩糾的原則，隨頂進(jìn)隨觀測, 及時指揮油泵控制臺操作人員進(jìn)行糾正。

2、“箱體抬頭”控制措施

當(dāng)?shù)兹薪乔岸顺诼缘陀诘装?，逐漸調(diào)整；當(dāng)挖土不夠?qū)?、吃土量太大而抬高橋身時，在兩側(cè)適當(dāng)超挖。超挖土方量由計算來確定。防止頂?shù)揭欢ň嚯x后又造成“扎頭”。

3、“箱體扎頭”控制措施

在橋涵的底板前端設(shè)置“船頭坡”，“船頭坡”一般寬1m，高0.1m ～0.2m?！按^坡”可以產(chǎn)生欠挖效果、減少基底原土層擾動, 減少頂進(jìn)“扎頭”現(xiàn)象；在預(yù)制滑板時，頂進(jìn)方向做成一定坡度的上坡，預(yù)留坡度的大小應(yīng)根據(jù)基底土質(zhì)條件和橋體線路條件確定。設(shè)想在出現(xiàn)“扎頭”時，橋體能落到預(yù)期位置，一般可按1%～5%預(yù)留；根據(jù)每次頂進(jìn)時的高程變化，在開挖時控制地基面坡度，盡可能不破壞坡面原狀土，嚴(yán)禁超挖后再回填；減少頂進(jìn)前端的附加重量對高程的影響，及時運出頂進(jìn)切土?xí)r的坍塌土方和未運出去的土方，機(jī)械作業(yè)完畢后及時退出框構(gòu)；及時準(zhǔn)確掌握頂推時高程的變化，在每個頂進(jìn)間隔時間內(nèi)進(jìn)行測量并分析，及時掌握框構(gòu)在頂進(jìn)過程中的高程變化，為箱體前端土方的超挖、欠挖做出準(zhǔn)確的判斷。

結(jié)束語

本工程中繼間對設(shè)計進(jìn)行了變更，將原中繼間鋼軌插銷裝置改為底板和中邊墻剪力鉸裝置。很好地解決了在橋體頂進(jìn)過程中糾偏時鋼軌插銷裝置容易折斷或破損和節(jié)間上下錯茬的現(xiàn)象，從而在頂進(jìn)中控制節(jié)間的水平與豎向錯臺，使節(jié)間連接平順，避免節(jié)間錯臺，提高了整體美觀。

參考文獻(xiàn)

[1]TB10203─2002,鐵路橋涵施工規(guī)范[S].

[2]TB10002·1─99,鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范[S].

[3] 鐵路工程施工技術(shù)手冊（橋涵）[M]. 北京：中國鐵道出版社

[4]朱健身，陳東杰．城市地道橋頂進(jìn)施工技術(shù)及工程實例[M]． 北京：中國建筑工業(yè)出版社