淺談框架橋下穿既有鐵路頂進施工技術

摘要：結合天津市軍糧城北站1號框構橋的頂進施工，對既有鐵路進行加固、橋體頂進施工的施工工藝、頂進施工注意事項等進行闡述。實踐證明，采用頂進施工，既保證了鐵路正常運營，又能使橋體快速就位，方案優(yōu)化，效果良好。

關鍵詞：框架橋；下穿既有鐵路；線路加固；頂進施工

一、前言

隨著我國鐵路、公路交通事業(yè)的不斷發(fā)展，許多改造工程往往需要改擴建或增建立交框架。如何在保證鐵路正常運營的前提下，順利修建框構下穿既有鐵路施工顯得十分重要，因此，頂進法施工成為了該類工程施工的首要方案。

二、工程概況

該橋位于鐵路津山線K159+822.52附近，北側為在建的城際鐵路和津秦客專。在鐵路津山線K159+822.52處與既有津山鐵路相交，交叉點鐵路軌頂高程2.29m，與延伸線交角為90°。

三、主要施工工藝

1、工作坑的支護及開挖

工作坑支護采用支護樁結合工字鋼支護。支護樁采用直徑0.8m鉆孔灌注樁，間距1.1m，樁長10.0m，樁頂設置冠梁將支護樁連成一體，分部在靠近津山鐵路一側。I40b工字鋼間距40cm單排支護。支護樁外側采用單排水泥攪拌樁止水帷幕，樁底位于透水性較低的粉土層。工作坑前端距離鐵路右線11.4m處設置單排止水帷幕，形成閉合的工作坑止水帷幕。

工作坑采用機械開挖至設計標高以上30cm處，人工清至設計標高。工作坑開挖結束時，在后背右側留馬道，馬道寬度4米，坡度不大于10°。鋪20cm厚的碎石碾實壓平，馬道兩側設鉆孔灌注樁和止水帷幕防止塌方。

基坑開挖完成后，在基坑兩側按4‰的坡度設置1.0m×0.5m的排水溝，基坑四角設置1.0×1.0×1.0m集水井，安放抽水機及時抽水，保持基坑干燥。

2、滑板修筑

滑板基坑至頂入端框架就位前基坑處基坑地基采用分層夯填30cm 厚碎石，上鋪 20cm 中砂處理?；宀捎肅25號混凝土，滑板底面每隔 2.0 米設置一道錨梁，以增強抗滑能力。為避免“扎頭”現(xiàn)象，滑板頂面按3‰左右作成尾低頭高的坡度；沿前進方向，在滑板的兩邊距框構外側10cm處設置導向墩，以控制框構空頂階段可能出現(xiàn)的方向偏差。

3、頂進后背施工

后背墻的設置，根據(jù)框構的頂力、基坑的深度而定。采用直徑1.25m鋼筋混凝土樁，樁間距1.5m，樁長12.0m。為保證將千斤頂頂力均勻的傳遞到后背樁上，在后背墻和千斤頂之間設置后背分配梁，并將后背梁與滑板連成一體，滑板的鋼筋一直伸到后背分配梁中。

4、預制框構

框構預制其工藝流程為：測量放線→綁扎底板鋼筋→立模→澆筑底板混凝土→綁扎墻身鋼筋→立墻?！鷿仓ι砘炷痢Ъ艽钤O→立頂板底模→綁扎頂板鋼筋→立頂板端側?！鷿仓敯寤炷痢浪畬颖Ｗo層施工。

5、線路加固

線路加固采用“縱挑橫抬法”，扣軌采用50kg/m軌。因框架橋橋體中心線與線路中心正交角度為90°，橋橫向寬度為9.7m，扣軌長度為超出框架橋兩側各14m?？圮壏椒ú捎?-5-3扣。橫縱梁工字鋼采用I45b，加固長度為36.3m，橫梁工字鋼間距0.9m等間距布置，枕木長3.4m；每道縱梁為三根工字鋼（兩線之間兩根一組），縱、橫梁工字鋼接頭處相錯搭接，連接處相互錯開1.5m，工字鋼接頭采用坡口對焊連接，探傷檢測合格后方可使用。工字鋼與枕木用U型螺栓及扣板聯(lián)結，并放絕緣墊板。

6、頂進頂進

（1）頂進設備及頂鎬布置

橋體自重901.5t，設計最大頂力1527Kt，頂程29.16m，采用一次頂入工法施工。采用500t頂鎬，頂鎬的頂力按頂鎬額定頂力的60%計算，1527÷（500×0.6）=6臺，共采用8臺500t頂鎬，其中備用2臺。

高壓油泵、油箱及其它輔助裝置，布置在框構橋中墻一側；傳力用的頂柱、頂鐵、橫梁按規(guī)格和數(shù)量備齊，頂柱、頂鐵安裝軸線垂直于后背。

頂鎬前設一根鋼橫梁作拖梁，每隔4m設一道橫梁，后背梁前設鋼橫梁，頂進過程中頂鐵設鋼軌壓梁，壓梁采用預埋在滑板內(nèi)的壓梁環(huán)固定，以防頂進時頂鐵蹦起。為了防止頂進時損壞箱體前端底板混凝土，沿底板受頂面安裝厚10mm鋼板。

（2）頂進施工工藝流程

安裝、調(diào)試頂進設備→試頂→開鎬頂進→停鎬→測量→接長車道→挖土→出土→安放頂鐵

（3）方向控制及糾偏措施

箱橋在滑板上空頂時，可由方向墩控制頂進方向。當箱橋脫離滑板后，通過調(diào)整兩側千斤頂布置，結合挖土來控制頂進方向。

千斤頂調(diào)整應與挖土及其他措施結合使用，才能收到更好的效果，當橋體左偏時，減少左半邊邊墻、底板吃土，減少左側阻力，使橋體左側頂進速度快于右側，當橋體右偏時，減少右半邊邊墻、底板吃土，使右側頂進速度快于左側，無論怎樣挖土兩邊墻外側不能挖空，邊墻吃土量不少于5㎝。

（4）頂進過程中注意事項

a、每次頂進前后，細致檢查液壓系統(tǒng)，頂柱（鐵）安裝情況及后背變化情況，安放頂進柱（鐵）時應與頂力軸線一致。當頂程較長時，應按設計加設橫梁以確保頂柱穩(wěn)定。

b、每次開鎬頂進前應對設備及線路加固情況進行全面檢查，確認設備情況正常、鐵路線上無列車、技術測量人員全部到位后再開始頂進。列車通過時施工人員及時攜帶工具撤離現(xiàn)場，嚴禁頂進。

c、每次頂進都進行軸線和高程測量，軸線隨時觀測，水平高程每頂一鎬一測，將測量結果及時通知頂進施工負責人，及時調(diào)整框架橋頂進的方向。

四、施工中應注意的事項

1、箱體“抬頭”的防止措施

（1）、減小側刃角及底板吃土量和箱體前端增加配重等措施來制止箱體抬頭。

（2）、當采用超挖法制止抬頭時，要作好固坡措施，保證路基安全。

2、箱體“扎頭”的防止措施

（1）、加強觀測，發(fā)現(xiàn)偏差，必須及時校正。要求每頂一鎬觀測一次，進行方向和標高測量，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，以免造成較大的偏差。

（2）、在滑板施工時，滑板頂面預留3‰的仰坡，以升制降。

（3）、預制箱體時箱體抬高1cm，以預留高度；并在底板南端1m內(nèi)設置1：10船頭坡（10cm），頂進時船頭坡擠壓土體產(chǎn)生一個向上作用力。

（4）、箱體出現(xiàn)扎頭趨勢時，頂進時讓底板前端、側刃角上部或全部吃土，使土阻力作用點上移，產(chǎn)生一個抬頭力矩。

（5）、減少全斷面挖土量，強制頂進。

（6）、箱體刃腳一經(jīng)入土，應組織加快出土速度，實行三班倒連續(xù)作業(yè)，保持箱身頂進作業(yè)不間斷。

3、線路加固

采用縱挑橫抬法加固線路時，每經(jīng)過一趟列車后，線路維修人員就要進行撿修，確保線路的幾何尺寸。

五、結束語

通過精心設計、合理施工、有效監(jiān)督、科學監(jiān)測、及時糾偏，在頂進施工過程中采用行之有效的措施，保證了頂進中線型滿足設計和規(guī)范要求，確保了既有鐵路的正常運營，為以后的頂進施工儲備了寶貴的經(jīng)驗。

參考文獻：

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