拆除既有鐵路橋梁并頂進(jìn)框架橋關(guān)鍵技術(shù)

李 丁 立

(中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司濟(jì)南勘察設(shè)計(jì)研究院，山東 濟(jì)南 250012)

拆除既有鐵路橋梁并頂進(jìn)框架橋關(guān)鍵技術(shù)

李 丁 立

(中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司濟(jì)南勘察設(shè)計(jì)研究院，山東 濟(jì)南 250012)

結(jié)合濰坊市濰州路工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了框架橋頂進(jìn)施工方案，從線路加固設(shè)計(jì)、拆除既有線下橋梁施工設(shè)計(jì)兩方面入手，闡述了具體的工藝流程及采用的關(guān)鍵技術(shù)，為解決類似問(wèn)題提供了較好的解決方法。

框架橋，頂進(jìn)，線路加固，拆橋

1 工程背景

濰州路是濰坊市聯(lián)接南部各縣市區(qū)的主要通道，同時(shí)也是濰坊市多條快速路的連接通道，對(duì)濰坊市以及各縣市區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、道路交通運(yùn)輸?shù)确矫嫫鸬搅酥匾淖饔谩ｋS著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前濰州路既有下穿鐵路立交橋已不能滿足道路交通和城市規(guī)劃要求，因此對(duì)濰州路下穿膠濟(jì)客專、膠濟(jì)線、坊子支線立交橋進(jìn)行改建勢(shì)在必行。

原濰州路為一幅路形式，健康路至濰膠路段主路寬29 m，外側(cè)設(shè)有4 m綠化帶及4 m人行道。濰膠路以南段主路寬28 m，外側(cè)設(shè)有4 m綠化帶，無(wú)人行道。道路從北至南分別下穿膠濟(jì)客專上下行、膠濟(jì)線上下行、坊子支線，共5條線路。既有膠濟(jì)客專、膠濟(jì)線為雙線電氣化鐵路，坊子支線為單線非電氣化鐵路，本段線路情況見(jiàn)表1。

表1 原濰州線路情況表

膠濟(jì)客專跨濰州路以框架橋形式跨過(guò)，交叉里程為K169+420，孔徑組合為(10+15+10)m，邊孔通行凈高3.5 m(結(jié)構(gòu)高度4.3 m)，中孔通行凈高5.4 m(結(jié)構(gòu)高度6.2 m)，斜交角度53°。膠濟(jì)線及坊子支線跨濰州路以梁橋形式跨過(guò)，孔跨組合為12 m+20 m+12 m。兩邊孔橋下通行凈高為3.2 m，中跨橋下通行凈高5.0 m，斜角角度53°。坊子支線、膠濟(jì)線左線、膠濟(jì)線右線、客專左線、客專右線之間線間距分別是5.0 m，5.3 m，11.3 m，4.6 m。

本次設(shè)計(jì)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：鐵路采用中—活載(2005)ZKH；道路采用城—A級(jí)；城市主干路；設(shè)計(jì)車速50 km/h；100年；橋下通行凈高不小于5.0 m。

根據(jù)濰州路整體規(guī)劃以及現(xiàn)有濰州路下穿膠濟(jì)線框架及梁橋情況，濰州路拓寬后下穿膠濟(jì)鐵路采用以下設(shè)計(jì)方案：拆除膠濟(jì)客線兩側(cè)1-10 m框架橋，各改建為1-11.5 m框架橋，然后再在其外側(cè)各頂進(jìn)1-11.5 m框架橋，這樣形成5孔框架，通行凈高均可增加到5 m以上，車道也有所增加。膠濟(jì)線梁橋予以拆除，并與客專對(duì)孔頂進(jìn)5孔框架橋。

2 既有線下拆橋及框架橋頂進(jìn)設(shè)計(jì)方案

所有線路均采用D便梁加固，然后頂進(jìn)膠濟(jì)線及客專最外側(cè)2孔1-11.5 m框架橋，在此期間，車輛在既有梁橋及框架橋下通行。待膠濟(jì)線及客專最外側(cè)框架頂進(jìn)完成后，將道路改至2外側(cè)新建框架橋內(nèi)通行，然后先對(duì)膠濟(jì)線梁橋、客專兩孔1-10 m框架橋進(jìn)行拆除，最后頂進(jìn)剩余框架橋?？蚣軜虿贾脠D見(jiàn)圖1。

根據(jù)膠濟(jì)鐵路現(xiàn)狀，既有梁橋采用D便梁進(jìn)行線路架空后拆除，拆除完成后將D便梁改造成縱橫抬梁，框架橋全部采用頂進(jìn)法施工。

1)膠濟(jì)客專部分框架橋按以下步驟進(jìn)行施工：采用D24便梁加固線路，在便梁下施工挖孔樁→以施工好的挖孔樁為支點(diǎn)，移架D24便梁→將預(yù)制好的1-11.5邊孔框架橋頂進(jìn)就位→以新頂進(jìn)的框架及既有中空框架為支點(diǎn)架設(shè)D24便梁，拆除既有1-10 m框架、頂進(jìn)剩余1-11.5 m框架橋。

2)膠濟(jì)線、坊子支線部分框架橋按以下步驟進(jìn)行施工：

采用D24便梁加固線路，在便梁下施工挖孔樁→以施工好的挖孔樁為支點(diǎn)，移架D24便梁→將預(yù)制好的1-11.5邊孔框架橋頂進(jìn)就位→以新頂進(jìn)的1-11.5 m框架橋及梁橋下施工好的挖孔樁為支點(diǎn)架設(shè)D16便梁，將既有梁橋架空→拆除既有梁橋→在D16便梁支點(diǎn)處橫穿橫梁，將D便梁改造成縱橫抬梁→頂進(jìn)剩余框架橋。

3 既有線下拆橋及頂進(jìn)施工中關(guān)鍵技術(shù)

框架橋頂進(jìn)施工中的井點(diǎn)降水、工作坑開(kāi)挖、后背及滑板施工、框架橋澆筑等工序都按照常規(guī)施工方法，不再贅述，本文只介紹既有線下拆除既有框架橋和梁橋以及線路加固等關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 線路加固方案設(shè)計(jì)

為保證既有鐵路的安全運(yùn)營(yíng)，減少施工對(duì)鐵路行車的影響，尤其是膠濟(jì)客專是國(guó)家客運(yùn)專線的干線?？蚣軜蛏戏降募扔芯€路采用D便梁加固并采用挖孔樁為支點(diǎn)。但是由于框架軸線方向與線路法線夾角為37°，并且框架橋孔徑較大，如果正常布置，最大的D24便梁不能滿足框架橋頂進(jìn)的空間要求，故本次設(shè)計(jì)對(duì)常用的D24便梁進(jìn)行改造，在D便梁支點(diǎn)上方采用鋼橫梁錯(cuò)位布置，具體如圖2所示。

在設(shè)計(jì)時(shí)采用有限元軟件MIDAS對(duì)D便梁進(jìn)行模擬驗(yàn)算，簡(jiǎn)算D便梁的強(qiáng)度及撓度；驗(yàn)算活載按照濟(jì)南鐵路局審查要求，采用中—活載(2005)ZKH驗(yàn)算。建立模型時(shí)模擬出全部D便梁。通過(guò)模擬計(jì)算，線路加固體系各構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及整體穩(wěn)定性均滿足要求。

3.2 拆除既有線下橋梁施工方案設(shè)計(jì)

由于本次頂進(jìn)框架橋穿越線路較多，不同等級(jí)線路下方既有橋涵形式不同，并且頂進(jìn)框架步驟也較多，本次只介紹采用了不同的拆橋方案：

1)拆除膠濟(jì)客專下2-10 m分離式框架橋。

利用挖孔樁及既有1-15 m框架橋?yàn)橹c(diǎn)錯(cuò)位布置D24便梁，拆除既有2-10框架橋(見(jiàn)圖3)。

2)拆除膠濟(jì)線、坊子支線3座(12.0+20.0+12.0)m的既有低高度鋼筋混凝土梁式橋。

首先將既有橋梁下方施工挖孔樁及冠梁作為架設(shè)D便梁的支點(diǎn)，由于既有梁寬為3.9 m，D24便梁4.4 m,在既有梁外側(cè)設(shè)置臨時(shí)支點(diǎn)。然后依次架設(shè)D16便梁并錯(cuò)位布置。同時(shí)由于既有線路軌底至梁頂?shù)木嚯x太小，空間不滿足低位D便梁橫梁布置要求，故在穿橫梁之前需要鑿除既有橋梁道砟槽。線路加固后，在既有橋下設(shè)置枕木垛作為拆除既有梁橋的承重載體(如圖4，圖5所示)。

4 結(jié)語(yǔ)

本橋采用挖孔樁作為架設(shè)D便梁的支點(diǎn)，由于頂進(jìn)框架橋較多，線路等級(jí)不同，拆除的既有橋梁形式不同，所以采用了不同的施工步驟，優(yōu)化了同類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工方案，減少了投資，縮短了工期，降低了對(duì)鐵路運(yùn)行及道路交通的影響。

本工程線路加固改造了通用的D便梁結(jié)構(gòu)形式，并進(jìn)行了檢算，得出改造后的D便梁承載能力良好，強(qiáng)度和剛度及穩(wěn)定性均滿足線路運(yùn)行要求，為大跨度、大角度、既有線下拆除不同橋梁的設(shè)計(jì)施工提供了經(jīng)驗(yàn)，為解決類似工程問(wèn)題提供了較好的施工方案，建議在類似的工程中推廣使用。

[1] 朱健身，陳東杰.城市地道橋頂進(jìn)施工技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.

[2] 李家穩(wěn).地道橋設(shè)計(jì)與施工[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

[3] TB 10002.3—2005，鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

Critical technology of dismantling existing railway bridge combining with jacking frame bridge

Li Dingli

(JinanAcademyofSurveyDesign,ChinaRailway2ndInstituteCo.,Ltd,Jinan250012,China)

Combining with Weizhou railway engineering example in Weifang city, the paper specifically introduces frame bridge jacking scheme. Starting from two aspects of route reinforcement design and dismantling existing underground bridge construction design, it describes technological procedures and critical technologies, which has provided better solutions for similar problems.

frame bridge, jacking, route reinforcement, bridge dismantle

2015-02-12

李丁立(1984- )，男，碩士，工程師

1009-6825(2015)12-0182-02

U448.13

A