人民塘路下穿鐵路框架D便梁結(jié)合頂管施工技術(shù)

邱立滿

(中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司 山東 日照 276800)

人民塘路下穿鐵路框架D便梁結(jié)合頂管施工技術(shù)

邱立滿

(中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司 山東 日照 276800)

上世紀(jì)修建的鐵路受經(jīng)濟(jì)條件的限制，大量采用路基，未預(yù)留足夠的立交通道，需新修立交通道穿越或跨越鐵路。道路穿越鐵路主要有兩種形式：一是上跨公路橋，二是下穿框架橋。上跨鐵路的橋梁需要修筑高而長的公路橋，施工中對鐵路干擾較大，而且上跨橋由于城市規(guī)劃和用地限制；下穿框架橋是采用頂進(jìn)法在既有線下修建立交橋，施工時先對線路進(jìn)行線路加固，占地拆遷少，交通干擾小，施工中鐵路不需中斷列車運(yùn)行，結(jié)構(gòu)合理，與城市的規(guī)劃及建筑風(fēng)格相符而被大量采用。本文結(jié)合人民塘路下穿鐵路框架D便梁結(jié)合頂管施工技術(shù)進(jìn)行了分析。

鐵路框架；D便梁；頂管；施工技術(shù)

一、工程概況

人民塘路鐵路下穿框架橋（致興路至蜀龍路段），起止里程K0+776-K1+420，全長644m，該段線形由一個R-900的圓曲線和直線段構(gòu)成。其中起點(diǎn)位于圓曲線中，終點(diǎn)位于直線上。下穿鐵路段長60m,共7個框架，分別長10m、8m、5.5m、6.5m、5m、10m、15m。其中最后的10m、15m兩個框架，已經(jīng)實(shí)施。本次主要施工10m、8m、5.5m、6.5m、5m這個5個框架，這5個框架北側(cè)離成渝線中心18.75米，南側(cè)離成昆線中心10.90米，既有成昆線中心與現(xiàn)已施工的6、7號框架間防護(hù)樁中心為9.49米，框架頂距離軌面6.12米。

二、挖孔樁施工

根據(jù)勘察報告，本橋梁地下水位高，框架橋基坑及挖樁開挖深度。擬建工程沿線主要為居民住宅，區(qū)域內(nèi)有3.5米厚人工回填土，地表水豐富，考慮場地地下、地表水水位實(shí)際，同時為項(xiàng)目高效施工創(chuàng)造條件，基坑建立獨(dú)立管井降水系統(tǒng)。因既有成渝、成昆兩線間有挖孔樁，降水是無法進(jìn)入既有鐵路打井，故不設(shè)置降水井。人工挖孔時孔內(nèi)同時安裝水泵。

框架橋靠近既有線挖孔樁周邊共布置6眼降水井，井徑0.25m，井間距為12m左右，井深30m。詳見圖4.13橋墩基坑降水井平面圖

在水量較弱后，進(jìn)行挖孔樁的開挖。井點(diǎn)降水在使用時，要求不間斷的連續(xù)抽水，降水泵旁側(cè)必須配有備用發(fā)電機(jī)，一但停電，立即要進(jìn)行恢復(fù)，井點(diǎn)降水的正常規(guī)律是“先大后小，先混后清”原則應(yīng)立即檢查糾正，在降水過程中，要派專人觀測水的流量，對井點(diǎn)系統(tǒng)的維護(hù)觀察。井點(diǎn)位置應(yīng)距樁邊1.5～2.0m，以防止井點(diǎn)設(shè)置影響人工挖孔的穩(wěn)定性。水泵抽出的水應(yīng)經(jīng)明溝有序排走，明溝離基坑越遠(yuǎn)越好，以防止?jié)B下回流，影響降水效果。

2.1挖孔支撐樁開挖順序

施工前先做好既有線路邊溝的臨時改溝。

挖孔樁施工采用人工開挖，孔樁尺寸分別為線路兩側(cè)挖孔樁尺寸3m*2m，樁中心距線路中心為2.2m；兩線間挖孔樁尺寸3m*2.6m，樁中心距離2側(cè)線路中心均為2.615m，挖孔樁深度為中間三組主樁29m，框架兩端輔樁14.8m。開挖人工挖孔樁需要限速45km/h，挖孔樁對角開挖，由于成渝線是動車走行線，為了保證線路安全及正常運(yùn)營，挖孔樁必須采用隔樁開開挖，開挖順序?yàn)?、3、5、7、9、11、13、15同時開挖，其余7根同時開挖（如圖1）。

圖1 挖孔樁位置圖

2.2人工挖孔樁鎖口及護(hù)壁施工

人工挖孔樁在開挖前需先做好鎖口，鎖口的內(nèi)凈空與樁芯尺寸相同，鎖口的厚度為30cm，高度1.0m（高出鐵路路床頂面30cm），混凝土采用C25，環(huán)向內(nèi)外層主筋采用φ16，內(nèi)外層主筋間距均為25cm，鋼筋保護(hù)層4cm，箍筋采用φ14間距20cm，采用模筑混凝土。鎖口高出路床頂面30cm，起擋道碴和排水的作用。

本次挖孔樁舍棄傳統(tǒng)的鋼筋混凝土護(hù)壁，為了保證能在4個小時內(nèi)完成一節(jié)挖孔樁的成型，預(yù)先制作護(hù)壁支撐組合模板，待每節(jié)挖土完成后，將4組護(hù)壁支撐組合鋼模板運(yùn)送至挖孔樁，人工在樁內(nèi)完成型鋼支撐模板的組裝，再在模板與外壁之間空隙壓注M30水泥漿，確保模板與護(hù)壁之間密實(shí)，待水泥漿強(qiáng)度滿足要求形成水泥石后，水泥石厚度不小于15cm，再進(jìn)行下一節(jié)段開挖，開挖時，要先開挖一半，安裝半側(cè)模板，然后開挖另半邊安裝另側(cè)模板，并且上、下節(jié)模板之間連接可靠。如此循環(huán)進(jìn)行，直至挖到設(shè)計標(biāo)高。

三、頂管施工

頂坑距鐵路邊坡底面的距離約為3.5m，頂坑大小為5.0m×4.0m。參照基坑作業(yè)方案。頂管大小為φ1200mm鋼筋混凝土管。頂管垂直于挖孔樁壁邊緣，頂進(jìn)到位后破除樁與管交接處的部分鋼筋混凝土管，軌頂標(biāo)高為512.27m，原地面標(biāo)高約為510m，頂管管頂標(biāo)高508m ，頂進(jìn)到位后挖除頂坑，作為運(yùn)輸通道。

四、D便梁的架設(shè)

4.1工藝流程

既有線的加固方式為16mD便梁+16mD便梁+24mD便梁+20mD組合式加固方式。當(dāng)挖孔樁利用抽換橫枕砼達(dá)到強(qiáng)度后，方可進(jìn)行D型便梁施工。工藝流程圖如圖2所示。

圖2 工藝流程圖

D型便梁的縱梁放到位需滿足兩個條件：首先是挖孔樁支墩施工完畢，并滿足承載力要求；其次是D型便梁的橫梁全部安裝就位，并對線路進(jìn)行45Km/h限速。同時結(jié)合安全防護(hù)要求進(jìn)行施工。

按照D型梁架設(shè)方案,在支墩上按設(shè)計的平面位置及標(biāo)高安裝好D型梁支座，支座標(biāo)高可采用干硬性砂漿調(diào)整。安裝好后，要復(fù)核便梁支座的平面位置及頂面標(biāo)高，確認(rèn)無誤。

4.2二次D型便梁受力轉(zhuǎn)換方式

在既有線下主體框架地板達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，63C型鋼組合支撐柱與底版提前預(yù)埋的φ25鋼筋連接后，同時與框架頂板同步實(shí)施，型鋼組合支撐柱的鋼頂板作為框架頂板模板。支撐范圍頂板底的分布鋼筋應(yīng)加強(qiáng)，施工完成框架頂板并達(dá)到強(qiáng)度后，在框架頂施工砼支撐柱，支撐樁矗立在框架頂，組合高度為6.12m，將第一次架設(shè)在原線路中間兩跨的D型16m便梁、24m便梁用軌道車依次調(diào)換，兩端16m及20mD型便梁保持不動。

4.3體系轉(zhuǎn)換技術(shù)

二次D便梁受力轉(zhuǎn)換完成后，需要將原貫穿框架底、頂板的支撐柱進(jìn)行破除，然后采用同標(biāo)號混凝土將開洞補(bǔ)齊，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計后，做好防水措施。根據(jù)設(shè)計要求對道床及框架頂路基進(jìn)行回填，回填后仔細(xì)觀測線路情況，嚴(yán)格控制路基沉降，及時采取措施，保證行車安全，道床道碴，加強(qiáng)搗固，及時補(bǔ)碴，并檢查線路幾何尺寸，確保線路安全，做好D便梁拆除準(zhǔn)備工作；D型梁拆除方法，同架設(shè)D型梁的工序相反。

五、結(jié)束語

近20 多年來, 頂管工程在我國各個城市都得到了廣泛的應(yīng)用。頂管施工技術(shù)無論在施工理論, 還是施工工藝方面, 都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在借鑒國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上, 結(jié)合國內(nèi)外實(shí)際工程的使用特點(diǎn), 頂管施工技術(shù)的研究將步入一個嶄新的階段。隨著頂管施工技術(shù)的發(fā)展, 一些關(guān)鍵技術(shù)問題將得到更好的解決。

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1007-6344（2017）05-0080-01