下穿框構(gòu)橋頂進(jìn)施工的關(guān)鍵技術(shù)思考

蔡挺

【摘 要】在城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，城市道路中出現(xiàn)了越來(lái)越多的下穿鐵路框構(gòu)架橋，只有加固好框構(gòu)橋線路，才能有效開(kāi)展頂進(jìn)施工，確保列車(chē)能夠不間斷運(yùn)行，提高施工質(zhì)量與行車(chē)安全度。本文總結(jié)了下穿鐵路框構(gòu)橋頂進(jìn)施工的準(zhǔn)備工作，并且探討了其關(guān)鍵施工技術(shù)，包括頂進(jìn)設(shè)備布置、糾偏措施、方向控制、避免線路橫移等。

【關(guān)鍵詞】下穿鐵路框構(gòu)橋；頂進(jìn)施工；關(guān)鍵技術(shù)；線路加固

為確保鐵路運(yùn)輸正常，將下穿式框構(gòu)橋增設(shè)于鐵路與鐵路、鐵路與公路交叉口時(shí)，通常采用頂進(jìn)法施工。在此過(guò)程中，一定要對(duì)橋涵高程進(jìn)行嚴(yán)格控制，“抬頭”、“扎頭”等作為比較常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，不僅會(huì)使框構(gòu)架橋頂進(jìn)的施工質(zhì)量受到影響，還會(huì)使上部線路道床厚度、道路給排水、下穿道路縱向坡度受到影響，使鐵路運(yùn)輸安全受到威脅，必須引起施工單位的重視。

1 頂進(jìn)施工的準(zhǔn)備措施

許多鐵路沿線埋設(shè)了信號(hào)電纜、通信電纜與光纜等，頂進(jìn)前必須檢查清楚所有的電纜、光纜以及周?chē)[蔽建筑物的走向及位置，如果可以改移需要將其改移，若無(wú)法改移則要實(shí)施一定的保護(hù)措施。頂進(jìn)施工前還要對(duì)同條件的養(yǎng)護(hù)試件加以檢驗(yàn)，確保橋體混凝土符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度。除此之外，路基與線路的加固也是一項(xiàng)必不可少的準(zhǔn)備工作。本工程中應(yīng)用工字鋼組合支架加固線路，將正線封閉后在股道穿橫向工字鋼與吊軌加固。在橋體頂進(jìn)時(shí)，為避免路基被撕裂，需要將鉆孔灌注樁設(shè)置在路基旁邊，起到防護(hù)作用。必須在橋體頂進(jìn)前設(shè)置防護(hù)樁，這樣能夠有效提高樁體混凝土的強(qiáng)度。在橋涵頂進(jìn)時(shí)，施工人員需要注漿加固工作坑范圍所對(duì)應(yīng)的地基與路基土體，促使土體交結(jié)變?yōu)榻y(tǒng)一整體，避免路基發(fā)生正、側(cè)面塌方事故。如果土地的滲透性不高，那么在設(shè)置注漿加固孔距時(shí)則不要過(guò)大，選擇普通硅酸鹽水泥漿，并且控制水灰比在0.6～2.0之間，將適量緩凝劑與減水劑加入水泥漿中，確保水泥的滲透能力與流動(dòng)性足夠，為確保滲透時(shí)間充足，應(yīng)當(dāng)控制注漿壓力在0.3～0.6MPa之間，注意路基在注漿過(guò)程中是否發(fā)生變形，漿液最好先稀后濃，應(yīng)當(dāng)一次性完成每個(gè)孔的注漿，不可中斷，完成注漿后，要采用原液密實(shí)封堵每個(gè)注漿孔。最后還需進(jìn)行降水施工。為了確保框構(gòu)橋頂進(jìn)施工期間，鐵路路基與工作坑的水位一直在框構(gòu)架橋地板0.5m或以下，應(yīng)當(dāng)將大口徑排降水井布置在工作坑兩側(cè)，深度為12m，每隔0.5m 1眼，以無(wú)砂管作為井壁，將止水帷幕設(shè)置在降水井外側(cè)，使周?chē)ㄖ镌诮邓┕r(shí)產(chǎn)生的沉降減少。

進(jìn)行線路加固時(shí)，需要遵循的原則為：縱抬橫梁吊軌可以有效提高線路的剛度與穩(wěn)定性，控制線路的軌距與水平始終滿(mǎn)足相關(guān)要求；根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》中對(duì)于鐵路建筑接近界限的要求選擇加固線路時(shí)使用的材料與設(shè)備；經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，縱橫抬梁的強(qiáng)度要與要求相符合，經(jīng)牢固加固，提高行車(chē)安全性；施工過(guò)程中，既有鐵路線路行車(chē)時(shí)要求列車(chē)必須勻速通過(guò)，而且限制速度不高于45km/h，不可在設(shè)置扣軌梁的范圍內(nèi)行車(chē)制動(dòng)。應(yīng)當(dāng)在封鎖點(diǎn)內(nèi)拆除或架設(shè)吊軌梁，并且實(shí)施防護(hù)，確保人身與行車(chē)安全。

2 下穿框構(gòu)橋頂進(jìn)施工的關(guān)鍵技術(shù)

頂進(jìn)施工的施工工藝包括頂進(jìn)設(shè)備的安裝與調(diào)試，完成設(shè)備準(zhǔn)備后需試頂、開(kāi)鎬，接著開(kāi)始頂進(jìn)，并進(jìn)行頂進(jìn)測(cè)量，控制方向并及時(shí)糾偏，避免線路橫移。

2.1 布置頂進(jìn)設(shè)備

施工人員要根據(jù)橋體自重等數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)頂程和最大頂力。選擇重量合適的頂鎬，并且按照其額定頂力的70%計(jì)算頂鎬的頂力，求出需要頂鎬的臺(tái)數(shù)，以及其中作為備用設(shè)備的臺(tái)數(shù)。在框構(gòu)架橋中墻的一側(cè)布置油箱、高壓油泵等輔助裝置，準(zhǔn)備好數(shù)量齊全、規(guī)格正確的傳利用橫梁與頂柱，頂鐵、頂柱的安裝軸線與后背相垂直。先設(shè)置一根鋼橫梁作為當(dāng)作拖梁，間距為每個(gè)4m一道，將鋼橫梁設(shè)置在后背梁前面，運(yùn)用預(yù)埋于滑板中的壓梁環(huán)對(duì)壓梁進(jìn)行固定，避免鋼镚在頂進(jìn)時(shí)蹦起，為避免箱體前端底板的混凝土在頂進(jìn)時(shí)被損壞，需要將10mm的鋼板沿底板安裝在頂面上。

2.2 頂進(jìn)施工技術(shù)

慶新路框框構(gòu)是斜交三孔結(jié)構(gòu)，每孔除了配備1臺(tái)挖掘機(jī)之外，還要配備1臺(tái)裝載機(jī)，采用10輛自卸汽車(chē)進(jìn)行出土。實(shí)施頂進(jìn)時(shí)，需要對(duì)挖土量進(jìn)行嚴(yán)格把握，保證其在50cm以?xún)?nèi)，把握好切土尺寸，側(cè)刃腳一定要吃土，在土刷坡的挖掘過(guò)程中，橫梁露天空間要控制在0.5mm以?xún)?nèi)，而且不能通過(guò)掏洞取土，避免作業(yè)人員的生命安全與路基的安全受到影響。施工人員應(yīng)使用機(jī)械完成挖土作業(yè)，在人工刷坡的同時(shí)結(jié)合自卸汽車(chē)、裝載機(jī)外運(yùn)的方案，避免超挖，預(yù)防出現(xiàn)“扎頭”現(xiàn)象，以土質(zhì)情況為依據(jù)，計(jì)算刃角吃土量。挖土的坡度基本上相近于刃角，坡面基本上整齊、平順，挖土作業(yè)要和測(cè)量工作相互配合，以框架橋偏差情況為依據(jù)，及時(shí)調(diào)整挖土方法，變換挖土方法。

2.3 頂進(jìn)測(cè)量技術(shù)

在頂進(jìn)測(cè)量過(guò)程中，高程的允許偏差為±150mm，水平方向的允許偏差為-150mm+20mm。在布置監(jiān)控點(diǎn)時(shí)，要將6個(gè)控制點(diǎn)設(shè)置在頂進(jìn)前箱體頂面中線上，4m的間距，參照中線坐標(biāo)完成相應(yīng)坐標(biāo)系的建立，并且隨時(shí)觀察箱體在頂進(jìn)過(guò)程中的方向。頂進(jìn)前要將2個(gè)原始點(diǎn)設(shè)置在每孔箱體邊墻內(nèi)側(cè)模板的前后端接縫處，對(duì)原始數(shù)據(jù)加以記錄，水平方向在頂進(jìn)時(shí)先鎬再測(cè)最后溝通。監(jiān)測(cè)鐵路線路時(shí)，要將觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在路基兩側(cè)（觀測(cè)范圍內(nèi)），兩側(cè)點(diǎn)的數(shù)量與間距相同，要建立健全觀測(cè)網(wǎng)，全天隨時(shí)監(jiān)測(cè)，加大控制力度。選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的線路工作人員隨時(shí)檢查水平和軌距，從而盡早發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題，一旦路基發(fā)生變形或者抬升等異常情況，需要及時(shí)向工務(wù)段監(jiān)護(hù)人員報(bào)告，要求其整修線路。

2.4 控制與糾偏方向

箱橋位于滑板上空時(shí)，可以通過(guò)方向墩對(duì)頂進(jìn)方向進(jìn)行控制，合理布置并調(diào)整兩側(cè)的千斤頂，與挖土相結(jié)合對(duì)頂進(jìn)方向加以控制。如果橋體右偏，可將右半邊邊墻及底板吃土減少，加快右側(cè)頂進(jìn)速度，使其比左側(cè)更快；如果橋體左偏，可將左半邊邊墻及底板吃土減少，加快左側(cè)頂進(jìn)速度，使其比右側(cè)更快。無(wú)論如何都不能挖空兩邊墻外側(cè)，邊墻吃土量至少為5cm。為避免箱體“扎頭”可實(shí)施以下措施：加大觀測(cè)力度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后盡快處理和校正；預(yù)制箱體時(shí)抬高箱體1cm，完成高度的預(yù)留；在滑板施工中適當(dāng)預(yù)留船頭坡在滑板頂面，以升制降；箱體表現(xiàn)處“扎頭”趨勢(shì)時(shí)，讓側(cè)刃角全部或上部、底板前端吃土并頂進(jìn)，形成抬頭力矩；將全斷面挖土量減少，直接頂進(jìn)；減少底板下的挖土面積；待箱體刃角入土后，將出土速度加快，持續(xù)作業(yè)，不間斷進(jìn)行箱身頂進(jìn)作業(yè)。為避免箱體抬頭，要將底板和側(cè)刃角的吃土量減小，并增加箱體前端配重。

2.5 避免線路橫移技術(shù)

在頂進(jìn)箱體時(shí)，為了避免線路受到帶動(dòng)隨之橫移，確保行車(chē)安全，要以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為依據(jù)，采取相應(yīng)的措施：首先，要參照施工要求將鋼筋混凝土抗移樁設(shè)置在線路南側(cè)，并且將蓋梁設(shè)置在樁頂，使縱橫梁在加固后可以將受力傳遞至鋼筋混凝土樁上，使線路穩(wěn)定性增加；其次，要拉錨固釘線路，頂進(jìn)橋體時(shí)采用10噸倒鏈對(duì)線路進(jìn)行牽拉；最后，要使用頂進(jìn)小滑車(chē)進(jìn)行橋體頂部施工，使滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，摩擦阻力減小。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)鐵路逐漸提速，運(yùn)輸量也不斷增加，許多車(chē)站進(jìn)行了擴(kuò)建和改造，產(chǎn)生了很多框架橋加寬、加長(zhǎng)的工程項(xiàng)目。為了在施工的同時(shí)不影響運(yùn)輸，可采用頂進(jìn)法施工，能夠有效縮短施工時(shí)間，從而減少對(duì)鐵路運(yùn)輸造成的影響，為了提高施工質(zhì)量，消除安全隱患，施工單位需要嚴(yán)格遵循有關(guān)的規(guī)章制度，對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)采取控制措施，從而順利完成頂進(jìn)工作。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡瑞靈.箱涵下穿鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)[J].中國(guó)市政工程，2011（02）.

[2]徐淑亮，賀斌.大跨度鐵路框構(gòu)橋頂進(jìn)施工技術(shù)[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2012（08）.

[3]董紅科.大跨度小角度下頂進(jìn)框架橋設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2011（15）.

[責(zé)任編輯：王楠]