談鐵路無(wú)停運(yùn)跨線箱涵整體頂進(jìn)施工

趙 衛(wèi) 東

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

談鐵路無(wú)停運(yùn)跨線箱涵整體頂進(jìn)施工

趙 衛(wèi) 東

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

結(jié)合具體工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了鐵路無(wú)停運(yùn)跨線箱涵整體頂進(jìn)施工技術(shù)的具體工藝流程及其施工要點(diǎn)，并對(duì)箱涵頂進(jìn)施工中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了研究，可為類似工程提供合理有效的參考依據(jù)。

箱涵，頂進(jìn)施工，關(guān)鍵工序，鐵路

鐵路無(wú)停運(yùn)跨線箱涵整體頂進(jìn)施工就是指在保證鐵路線路正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，開(kāi)展施工工程，在保證鐵路線路得到穩(wěn)固后，先在頂進(jìn)的一側(cè)挖工作坑，然后在坑內(nèi)做一滑板，滑板上預(yù)制鋼筋混凝土箱涵，再在離箱涵尾部不遠(yuǎn)處打入板樁修筑后背，在后背與箱涵底板之間安裝千斤頂，千斤頂借后背的反力將橋涵頂入路基，后背是重要的施工組成部分，承受著頂進(jìn)時(shí)的全部水平頂力，雖然是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，但直接影響工程的質(zhì)量和進(jìn)度。文中主要以晉城市文博路下穿古礦鐵路立交橋工程為例，對(duì)箱涵整體頂進(jìn)施工的關(guān)鍵工序和工藝進(jìn)行了探討。

1 工程概況

晉城市文博路下穿古礦鐵路立交橋工程就是采取的這種施工技術(shù)和方法。文博路北段道路工程南起紅星街、北至北環(huán)路，全長(zhǎng)3 483.295 m，預(yù)算總投資10億多元，工期兩年，完工后將成為繼澤州路、蘭花路之后的第三條貫通市區(qū)南北的主干道。目前，北環(huán)路互通立交橋和下穿鐵路頂進(jìn)橋已完成，花園頭水庫(kù)鋼構(gòu)橋中幅合龍；路基碎石樁、保通路和邊坡硬化已完成；路基挖填土方完成211萬(wàn)m3，各種地下管線完成5 100 m，累計(jì)完成投資28 974萬(wàn)元，預(yù)計(jì)2015年建成。

2 該工程中箱涵頂進(jìn)施工中的關(guān)鍵技術(shù)分析

在鐵路箱涵頂進(jìn)施工中，如何在箱涵頂進(jìn)時(shí)預(yù)防鐵路軌道變形、頂進(jìn)所需的強(qiáng)大推動(dòng)力以及頂進(jìn)過(guò)程中標(biāo)高和軸線的控制在施工中起關(guān)鍵的作用，直接影響著頂進(jìn)施工工程的進(jìn)度和產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 頂進(jìn)時(shí)預(yù)防鐵路軌道變形

頂進(jìn)挖土：施工采用PC220挖掘機(jī)2臺(tái)，ZL50裝載機(jī)1臺(tái)，頂進(jìn)挖土采用機(jī)械與人工配合，刷坡必須嚴(yán)格按技術(shù)交底施工，開(kāi)挖坡度設(shè)置為1∶0.5，杜絕挖神仙洞，適當(dāng)預(yù)留臺(tái)階，保證作業(yè)人員的作業(yè)面。列車通過(guò)時(shí)不得挖土，安全防護(hù)人員應(yīng)及時(shí)通知挖土人員迅速離開(kāi)作業(yè)面進(jìn)入箱身內(nèi)。根據(jù)頂進(jìn)工作坑所挖土質(zhì)及前后兩次頂程高差及時(shí)調(diào)整框架底板前端土體的超挖或欠挖，防止箱橋在頂進(jìn)過(guò)程中的“抬頭”或“栽頭”。頂進(jìn)挖土應(yīng)備足夠的草袋，以防坍塌時(shí)及時(shí)搶修，確保行車安全正點(diǎn)；在頂進(jìn)工作坑內(nèi)設(shè)置排水溝和積水井，安裝抽水設(shè)備，做好防雨水準(zhǔn)備。

線路架空加固：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及公司架空設(shè)備情況線路架空加固采用Ⅰ100工字鋼縱梁，4.46 m，4.95 m鋼枕，反后背樁(增設(shè))及支點(diǎn)處采用[3703槽鋼橫抬梁L=18 m進(jìn)行線路架空加固。根據(jù)箱橋預(yù)制實(shí)際情況，本工程采用兩次架空方案，第一次架空頂進(jìn)中孔，線路架空加固長(zhǎng)度為每側(cè)64 m，第二次架空頂進(jìn)兩個(gè)邊孔，線路架空加固長(zhǎng)度為每側(cè)32 m。同時(shí)為確保行車安全，自線路加固之日起，安裝架空設(shè)備及頂進(jìn)期間，要求列車通過(guò)速度不大于25 km/h。線路加固設(shè)計(jì)驗(yàn)算列車通過(guò)速度為45 km/h。線路加固覆蓋箱橋全面積，箱橋兩側(cè)坡度各增加架空寬度10 m以上，以防止路基出現(xiàn)坍塌時(shí)確保行車安全。

2.2 頂進(jìn)所需的強(qiáng)大推動(dòng)力

箱涵底部的隔離：滑板澆筑完畢后用石蠟滿澆3 mm～5 mm潤(rùn)滑層，上鋪2層塑料薄膜，箱涵在滑板上進(jìn)行預(yù)制(為了盡量減小箱涵與滑板產(chǎn)生的摩阻力，表面必須滿足一定的平整度要求，并在滑板表面涂上潤(rùn)滑劑)，利用油壓千斤頂?shù)捻斶M(jìn)使箱涵在滑板上滑行，逐漸進(jìn)入前方土體?；屙毘惺芟浜灾睾拖浜斶M(jìn)時(shí)克服滑板與箱涵間摩阻力而產(chǎn)生的拉力，因此必須有足夠的拉力強(qiáng)度。

背臺(tái)設(shè)計(jì)：后背采用片石混凝土鋼性后背，滑板后邊為1.2 m×1.5 m鋼筋混凝土分配梁，分配梁后為片石混凝土，片石混凝土后寬6 m通長(zhǎng)用水泥石灰改良土機(jī)械攤鋪，壓路機(jī)碾壓，增強(qiáng)后背強(qiáng)度和反力。

頂進(jìn)設(shè)備的布設(shè)：中孔箱涵最大頂力為4 680 kt/m，中孔頂進(jìn)共需320 t頂鎬18臺(tái)備用2臺(tái)。1臺(tái)油泵安放在箱涵靠墻一面，橡膠軟管用于有相對(duì)移動(dòng)的部件間連接，能吸收油液系統(tǒng)中的沖擊和振動(dòng)，裝配方便，無(wú)縫鋼管裝配在相對(duì)穩(wěn)定處；油管路接頭應(yīng)加O形橡膠密封圈。管路應(yīng)盡量短，布管整齊，避免彎曲，各支管間平行布置，管路安裝前要清洗，試壓合格后方準(zhǔn)使用。人工操作油路流向操作臺(tái)應(yīng)急控制閥，主、支油管路銅管，高壓軟管配合使用。箱身底板端部安裝δ=20 mm厚的鋼板以確保頂進(jìn)時(shí)千斤頂和框架端部混凝土接觸面不受損壞，前端安裝護(hù)板。

2.3 頂進(jìn)過(guò)程中標(biāo)高和軸線的控制

調(diào)試及試頂：調(diào)試是為了全面檢查液壓元件是否可靠，千斤頂功能有無(wú)異常，管路是否泄漏，壓力表、控制閥及分項(xiàng)閥等功能是否正常；試頂時(shí)要加強(qiáng)箱身中線，水平和縱向位移的觀察，同時(shí)要注意后背和底板的變化。操縱所有的千斤頂一起頂出，克服箱身阻力，箱身起動(dòng)，記錄壓力表讀數(shù)。

千斤頂布置在靠近墻端，中孔頂進(jìn)共需320 t頂鎬18臺(tái)備用2臺(tái)。1臺(tái)油泵安放在箱涵靠墻一面，各類頂鎬、傳力柱、分配梁采用25 t吊車吊裝，整個(gè)吊裝過(guò)程應(yīng)由專職的、富有經(jīng)驗(yàn)的裝吊工現(xiàn)場(chǎng)指揮吊裝，確保每排頂鎬、傳力柱布置成一條直線，始終垂直于后背梁，每頂進(jìn)兩節(jié)傳力柱加設(shè)一道分配梁(由5扣軌組成)。頂進(jìn)作業(yè)實(shí)行三班制，班班有負(fù)責(zé)人，保持連續(xù)作業(yè)，實(shí)行交接班制，做好檢查記錄，隨班交接；頂進(jìn)在列車運(yùn)行間隙進(jìn)行，橋內(nèi)作業(yè)人員和線上防護(hù)人員采用對(duì)講機(jī)直接聯(lián)系；頂進(jìn)過(guò)程中頂鐵、頂鎬和后背上嚴(yán)禁站人；每次頂進(jìn)前應(yīng)安排人員檢查支點(diǎn)、抬梁有沒(méi)有接觸箱涵和管線設(shè)備、道渣等確認(rèn)無(wú)誤后方可頂進(jìn)。頂進(jìn)時(shí)上、下行應(yīng)設(shè)專人看護(hù)，發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)異常現(xiàn)象應(yīng)立即通知下面人員停止頂進(jìn)，及時(shí)糾正和維護(hù)好線路，抓緊找出原因，確保行車安全。

傳力柱安裝：選用50 cm，1.22 m，4.46 m傳力柱，工地配用25 t吊車安裝傳力柱和安裝分配梁，分配梁采用P50鋼軌5扣軌；頂鐵與頂鎬同軸線，每次安裝頂鐵長(zhǎng)度應(yīng)一致；每頂進(jìn)2×4.66 m加設(shè)橫向分配梁一道；如果安放的頂鐵與橫梁、后背、頂鎬等接觸不密貼，采用薄鋼板墊實(shí)，使其充分接觸。

測(cè)量控制：為了更好的精確的控制箱身頂進(jìn)的方向和高程，頂進(jìn)前在箱身頂板兩端用紅色油漆標(biāo)注出方向控制點(diǎn)，在箱身頂板頂?shù)乃慕怯眉t色油漆標(biāo)注高程控制點(diǎn)。在頂進(jìn)過(guò)程中，為了防止過(guò)大的方向及高程誤差，每次頂進(jìn)測(cè)量一次，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)校正。

1)中線偏差調(diào)整主要依靠關(guān)閉部分頂鎬，使箱涵所受頂力左右不對(duì)稱，以達(dá)到調(diào)整箱涵中線偏差的目的。若箱涵中線左偏，則關(guān)閉部分右側(cè)頂鎬以減小右側(cè)頂力；反之亦然。

2)標(biāo)高偏差調(diào)整主要依靠接長(zhǎng)滑板控制，高程變化較小時(shí)也可通過(guò)控制土方開(kāi)挖深度達(dá)到調(diào)整箱橋標(biāo)高偏差的目的。

3 在頂進(jìn)施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

1)開(kāi)始頂進(jìn)是施工現(xiàn)場(chǎng)所有工作的中心環(huán)節(jié)，在每次開(kāi)鎬前都要對(duì)油泵等液壓系統(tǒng)的良好性、挖土的規(guī)范性、頂鐵安裝的達(dá)標(biāo)性以及后背變形等方面進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確保工序環(huán)節(jié)的銜接良好。2)刃角只要切土，就必須停止頂進(jìn)，安排人員以及機(jī)器使用加快挖土和出土的速度，盡量保持不間斷作業(yè)，使箱身不斷頂進(jìn)。3)一旦出現(xiàn)一些緊急情況使箱身不能繼續(xù)頂進(jìn)時(shí)，為了避免箱涵在之后的頂進(jìn)中阻力過(guò)大，就務(wù)必要間歇性的頂動(dòng)箱體。情況解決后要立即進(jìn)行作業(yè)操作，確保連續(xù)性。4)鐵路無(wú)停運(yùn)跨線箱涵整體頂進(jìn)施工雖然是在保證鐵路線路正常運(yùn)行的基礎(chǔ)開(kāi)展的，但在具體施工時(shí)要盡量在列車通過(guò)的間隙進(jìn)行。5)在進(jìn)行頂進(jìn)施工時(shí)，在頂柱以及后背要禁止有人員的逗留，保持無(wú)人化狀態(tài)，這樣可以減少因?yàn)轫斨鸨莱龌蛘呤呛蟊吵霈F(xiàn)意外狀況而導(dǎo)致的安全事故。6)在頂進(jìn)框架時(shí)，在頂進(jìn)的方向和高程上極易出現(xiàn)偏差現(xiàn)象，因此，就要在頂進(jìn)的過(guò)程中采取有力的措施對(duì)其進(jìn)行控制預(yù)防。7)對(duì)于頂進(jìn)施工的負(fù)責(zé)人來(lái)說(shuō)，要及時(shí)的做好施工記錄，把施工中的各個(gè)細(xì)節(jié)、數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便于隨時(shí)可以交接。

4 結(jié)語(yǔ)

鐵路無(wú)停運(yùn)跨線箱涵整體頂進(jìn)施工是一項(xiàng)具有綜合性高、專業(yè)性強(qiáng)、困難性大等特點(diǎn)的工程，對(duì)于關(guān)鍵施工工序和工藝要有科學(xué)合理的施工方案設(shè)計(jì)做指導(dǎo)，注重細(xì)節(jié)上的控制，把頂進(jìn)施工中可能存在的危險(xiǎn)降到最低，以促進(jìn)工程施工的進(jìn)一步穩(wěn)定高效的進(jìn)行。

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Discussion on integral jacking construction of railway no service across line box culvert

Zhao Weidong

(ShanxiThirdConstructionEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

Combining with the specific project example, this paper introduced in detail the specific process and construction main points of integral jacking construction technology of railway no service across line box culvert, and researched the matters should be paid attention to in box culvert jacking construction, could provide reasonable and effective reference for similar engineering.

box culvert, jacking construction, key process, railway

2015-01-12

趙衛(wèi)東(1969- ),男，工程師

1009-6825(2015)09-0164-03

U445

A