道路下穿既有輕軌線路框架橋頂進法施工技術(shù)

林多

摘要：箱型框架結(jié)構(gòu)頂進法施工因?qū)扔芯€路的行車干擾小、施工質(zhì)量易于控制、可分孔施工、縮短施工工期等優(yōu)點，在城市下穿既有線路中被越來越廣泛的采用。本文結(jié)合長春市“兩橫兩縱”工程下穿長春市輕軌3號線箱型框架結(jié)構(gòu)頂進法施工，分析了頂進施工中各個工序的控制要點和具體措施，可為今后類似工程的施工提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：框架橋；下穿；頂進法

隨著我國城市化進程的加快，交通呈網(wǎng)絡(luò)化、交叉化發(fā)展。城市道路、城市軌道交通線路以及鐵路之間的交叉也越來越多，由于受地形條件的控制，大多數(shù)立交均采用道路下穿既有線路的方式。而下穿立交為了降低道路面下挖高度和結(jié)構(gòu)物梁高，改善道路的縱坡和排水條件，基本都采用箱型框架橋[1]。而頂進法施工是一種非開挖技術(shù)，可以在不影響地面交通的情況下橫向下穿立交構(gòu)筑物的施工，這種方法是在確保鐵路能夠安全運行的基礎(chǔ)上，將之前在路基旁預(yù)制好的鋼筋混凝土的箱型框架，利用高壓油泵將油壓千斤頂帶動起來，并依靠事先準(zhǔn)備的后背支撐以此頂入鐵路路基當(dāng)中，即可建成立交橋。頂進法施工對既有線路的行車干擾、施工質(zhì)量易于控制、可分孔施工、施工工期短，近年來國內(nèi)用頂入法施工的大中型立交工程中，越來越多的穿越既有線路工程采用頂入法施工[2]。因此，研究框架橋頂進法施工技術(shù)具有重要意義。

一、工程概況

為了進一步改善交通環(huán)境，完善長春市的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進長春市經(jīng)濟的發(fā)展，長春市政府修建“兩橫兩縱”城市快速路。本工程頂進框構(gòu)橋位于西部快速第五段內(nèi)，是長春市“兩橫兩縱”組成部分?？驑?gòu)橋下穿長春市輕軌3號線，框構(gòu)橋X主線里程：X16+068～103，長度為35米。根據(jù)地質(zhì)勘查報告，地層自上而下依次為近現(xiàn)代人工填土、第四系粉質(zhì)粘土、白堊系泥巖，巖土性質(zhì)變化不大。擬建場地地下水，分別屬于第四系上層泄水、孔隙潛水及白堊系基巖裂隙水。

二、框架橋主體結(jié)構(gòu)設(shè)計

X線框構(gòu)橋頂、底板寬38.5m。頂板厚度1.2m，兩邊墻厚度1.2m，中墻厚度1.0 m，底板厚度1.3 m；X主線框構(gòu)橋采用雙孔形式，總寬度=1.2m（邊墻）+0.8（安全帶）+16（行車道）+0.75 m（安全帶）+1.0 m（中墻）+0.75 m（安全帶）+16（行車道）+0.8（安全帶）+1.2m（邊墻）=38.5 m，總高度9.3 m。框構(gòu)橋內(nèi)凈空不低于5.0 m。框構(gòu)橋采用C45防水鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，框構(gòu)橋頂板及側(cè)墻采用C45無收縮防水鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，防水等級不低于W8，并摻入SY-G抗裂劑。框構(gòu)橋防水等級按一級設(shè)防，框構(gòu)橋主體結(jié)構(gòu)防水以混凝土自防水為主，內(nèi)涂水泥基剛性防水層，外設(shè)防水卷材，對施工縫、變形縫等部位采用多道防線處理的全封閉密閉防水體系。

三、線路加固方法

在既有線路條件下施工，首先應(yīng)該確保行車安全，盡量減少對線路運營的干擾，因此，對線路進行加固防護是建設(shè)好立交框架橋的關(guān)鍵。本工程線路加固采用扣、吊軌梁和工字鋼橫抬梁相結(jié)合的方法進行加固。橫梁為Ⅰ55c工字鋼，長40m，每0.8m一根，箱體通過區(qū)橫抬梁下穿[30a槽鋼。縱梁采用在線路兩側(cè)各一組3Ⅰ55c工字鋼，距線路中心線2m。線路設(shè)3-5-3吊軌梁，縱梁主要起到聯(lián)結(jié)作用，將全部橫抬梁聯(lián)結(jié)成一個整體，共同受力，活載、橫載通過橫抬梁直接傳遞到路基和框架橋上。在頂進終端設(shè)鋼軌樁支撐橫抬梁，限制頂進中線路橫移，并在框架頂進前，各線路間隔2米左右用圓木或方木頂緊。

四、框架橋頂進施工技術(shù)

1.工作坑范圍內(nèi)降排水

為保證工作坑及頂進挖土干燥，在工作坑周圍采用管井降水，工作坑施工期間采用集水井降水的措施。施工期間地下水位降至基底以下不小于1.0m，工作坑內(nèi)設(shè)4臺污水泵，將水排入路基側(cè)排水溝，頂進時采用管井降水。

2.后背墻施工

后背施工框架頂進采用樁板式后背，由后背樁板、分配梁板、后背填土三部分組成。后背樁采用Φ1.2m挖孔樁（間距2.0m），采用鋼筋混凝土聯(lián)系梁樁將挖孔樁連成整體，樁前設(shè)置鋸齒型齒塊，樁板后回填土，

3.頂進控制

采用中繼間頂進，開動高壓油泵，使千斤頂受液壓力而產(chǎn)生頂力，推動箱身前節(jié)前進，頂程200㎜；前節(jié)停止，后節(jié)跟進，往返3次，頂程600mm。箱身前進后使千斤頂?shù)幕钊貜?fù)原位，在空檔處填放頂鐵，以待下次開鎬，如此循環(huán)往復(fù)，直至箱身就位。在橋涵頂進過程中，必須用傳力柱將頂力傳給箱身，傳力柱用鋼軌及鋼板焊成。為了使千斤頂作用均勻傳遞到后背墻與箱身上，在后背墻與千斤頂箱身尾底板與傳力柱之間各設(shè)置分配橫梁一道。為保持傳力柱的穩(wěn)定，4～8米設(shè)置一道用型鋼制成的傳力柱橫梁，傳力柱橫梁安置在已換成長傳力柱的固定區(qū)段內(nèi)。

4.框架橋頂進線形控制

為了防止頂進過程中“扎頭”與“抬頭”現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)在框架底板的前端位置預(yù)留船頭坡，而在滑板的頂面以及頂刃角處留下1%的仰坡，并且在頂進橋涵過程中還應(yīng)隨時對底板標(biāo)高進行測量，以便據(jù)此對前端挖土的深度有所調(diào)整。另外，在頂進過程中所出現(xiàn)的左右偏差問題，可利用變換左右兩邊不同的頂力及挖土，或千斤頂?shù)奈恢玫却胧﹣砑右钥刂?。運用中繼間頂進的方式，在節(jié)與節(jié)之間準(zhǔn)備相應(yīng)的剪力楔，以便傳遞剪力，并在頂進施工的過程中使得前后節(jié)箱體重心運動軌跡能夠盡量重合，以促使剪力楔能夠發(fā)揮最佳的使用效果，避免出現(xiàn)節(jié)間剪力偏大的現(xiàn)象。

5.頂進過程監(jiān)控量測

在頂進的同時要加強監(jiān)控量測，即橋箱的中線標(biāo)高，既有線路的沉降及位移，鋼便梁支墩頂面的標(biāo)高，對框構(gòu)行進過程中的方向和標(biāo)高進行觀測，發(fā)現(xiàn)偏差及時調(diào)整，同時要確保施工過程中既有線路的運營安全。

五、結(jié)語

本框架橋頂進施工期間，通過采取一系列技術(shù)措施，高度重視施工的各個環(huán)節(jié)，框架安全順利頂進就位，施工過程中未發(fā)生任何安全事故，按時將框架頂進就位，圓滿順利地完成工程施工。同時框架中線、水平控制在容許范圍內(nèi)，確保了立交橋施工期間線路安全及行車速度，此次框架橋頂進施工的成功經(jīng)驗值得在今后類似工程施工中推廣應(yīng)用。

參考文獻：

[1]范波. 支點法在大跨度框架橋頂進中的應(yīng)用[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2005（10）：96-98.

[2]梁紅燕. 頂進式下穿鐵路框架橋設(shè)計[J].鐵道建筑，2009（6）：25-27.