大跨度框構(gòu)橋頂進(jìn)施工技術(shù)

李恒寶

摘 要：高速公路工程橋梁施工中，框構(gòu)橋頂進(jìn)施工質(zhì)量對整個公路使用效率有直接影響，尤其是跨度較大的公路橋梁中，更應(yīng)該對框構(gòu)橋頂進(jìn)施工技術(shù)加以重視，并對提高施工技術(shù)水平進(jìn)行科學(xué)研究，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、建設(shè)理論與原則，以保證高速公路能夠被安全使用為目標(biāo)，不斷提升施工技術(shù)水準(zhǔn)，對大跨度框構(gòu)橋頂進(jìn)施工中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了解與控制，如：箱身預(yù)制施工技術(shù)、便梁支墩施工技術(shù)、架空加固技術(shù)、頂進(jìn)作業(yè)以及頂進(jìn)方向與高程控制等。

關(guān)鍵詞：高速公路工程；鐵路線路架空；大跨度框構(gòu)橋；頂進(jìn)施工

公路工程作為我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)市場的快速發(fā)展影響下，其建設(shè)規(guī)模、建設(shè)類型以及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)逐漸改進(jìn)與完善，當(dāng)前，我國大跨度橋梁施工項目已不在少數(shù)，為作為關(guān)系著公路工程使用壽命以及人們出行安全保證的質(zhì)量關(guān)，必須要嚴(yán)格抓起，加強(qiáng)大跨度框構(gòu)橋頂進(jìn)施工技術(shù)的提升，對提高公路工程整體質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)性能有很好的作用，因此，加強(qiáng)對大跨度框構(gòu)橋頂進(jìn)施工中的關(guān)鍵技術(shù)研究非常有必要。

一、工程概況

以某市一項正在進(jìn)行鋼筋混凝土框構(gòu)橋頂進(jìn)施工的高速公路工程為研究對象，該工程在修建設(shè)計中，下穿一段鐵路，兩處基礎(chǔ)設(shè)施交叉處呈48°夾角，此工程的特點是跨度大、施工量大、高度高、距離長、訂程長、訂力大，對施工技術(shù)有著嚴(yán)格要求，因而施工質(zhì)量控制難度也相對較大，公路工程框構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土為主要施工材料，頂進(jìn)框構(gòu)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是本次重點研究的內(nèi)容，要求在施工過程中要嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行，對其技術(shù)操作嚴(yán)格規(guī)范，以保證公路工程框構(gòu)橋定結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量符合基礎(chǔ)設(shè)施使用要求。

二、主要施工關(guān)鍵技術(shù)

1、箱身預(yù)制施工技術(shù)

施工過程中，要對施工技術(shù)進(jìn)行要點控制，如：鋼筋焊接必須要做到焊接標(biāo)準(zhǔn)，采用相適合的骨架焊接方法，焊接后要對綁扎提出剛度要求；接長利用閃光焊接方法，并對鋼筋表面進(jìn)行清理，保證物油、石蠟以及其他異物等附著表面，提高鋼筋混凝土的粘合性與剛度；預(yù)埋件的設(shè)置一定要以滿足施工要求為準(zhǔn)，實施連續(xù)澆注方法，并對澆注期間的混凝土溫度進(jìn)行控制；對材料也要進(jìn)行強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)檢測，對混凝土的配合比進(jìn)行科學(xué)制定；加強(qiáng)振搗施工質(zhì)量控制，借助振搗器與鋼釬的相配合使用實施標(biāo)準(zhǔn)搗實；混凝土澆注完成后要實施相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方案，通常是以灑水陰濕為養(yǎng)護(hù)措施，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐潘幚恚幌渖硗鈧?cè)也要做好防水、防滲漏措施；對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行檢測，一般底板與頂板的混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都要稍大于設(shè)計強(qiáng)度，方可頂進(jìn)。

2、便梁支墩施工

本工程采取一次架設(shè)96m便梁進(jìn)行便梁支墩施工及頂進(jìn)作業(yè)施工。首先按設(shè)計圖布置便梁支墩，采用人工挖孔樁支墩，在鐵路便梁加固、慢行點內(nèi)進(jìn)行，隔2挖1的方法，圓形混凝土預(yù)制管護(hù)壁，沉井法施工，隨挖隨下沉，邊挖邊防護(hù)方式，每孔挖到設(shè)計標(biāo)高后及時灌注混凝土，鋼筋籠在孔內(nèi)綁扎，所有施工在列車行車間隙中進(jìn)行，每列車通過后，及時檢查線路情況，線路邊備石碴、膠墊備用，一旦發(fā)生變化，用以維護(hù)。

3、鐵路線路架空加固

（1）縱梁

采用I115型工便梁，用縱向聯(lián)接板聯(lián)接起來組成96m長便梁，接頭聯(lián)接板采用等強(qiáng)度聯(lián)結(jié)，由上下夾板兩組和一組腹板組成；便梁架設(shè)用100t吊車吊裝，利用封鎖點架設(shè)便梁，每吊裝一片，必須使其與2片鋼枕連接，保證其穩(wěn)定性，確保行車安全。

（2）橫抬梁

采用長15mI70工便梁，橫抬梁與縱便梁之間采用U型扣件聯(lián)接，所有橫抬梁一端架設(shè)在挖孔樁上，一端擱置于框構(gòu)頂端，頂進(jìn)施工時，考慮橫抬梁與箱頂磨擦力的作用，為避免縱梁橫向變形，在箱頂接觸面放置鋼板，橫梁與鋼板間放置小滑車，鋼板與小滑車上涂黃油，頂進(jìn)時小滑車隨框構(gòu)橋移動滾動，以減少磨擦力，保證縱梁及線路方向，確保行車安全。

（3）鋼枕

采用H22鋼枕，L=4.96m，按混凝土枕間距，每空穿一根鋼枕，穿鋼枕時按隔六穿一的原則，開挖一空穿一根，穿一根加固一根，與鋼軌接觸面墊好絕緣板，如此反復(fù)逐次施工，嚴(yán)格控制水平和方向，確保行車安全，其兩端與縱梁聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)方法采用高強(qiáng)螺栓。

4、頂進(jìn)作業(yè)

（1）箱體頂進(jìn)步驟

箱體澆注完畢，準(zhǔn)備頂進(jìn)；箱體頂進(jìn)至A排樁邊緣最小距離0.5m處，橫梁穩(wěn)定支持于箱體后，拆除箱體范圍內(nèi)A排樁，繼續(xù)頂進(jìn)；箱體頂進(jìn)至B排樁邊緣最小距離0.5m處，橫梁穩(wěn)定支持于箱體后，拆除箱體范圍內(nèi)B排樁，繼續(xù)頂進(jìn)。箱體頂進(jìn)至設(shè)計位置后，拆除箱體范圍內(nèi)C排樁，后拆除結(jié)路回固，恢復(fù)線路

（2）箱體頂進(jìn)注意事項

與縱梁及橫梁相關(guān)連接，確保栓焊質(zhì)量，保證結(jié)構(gòu)整體性。隨箱體頂進(jìn)，隨時調(diào)整橫梁與箱體接觸，必要是采用在鋼板打孔吹填干砂方式，保證接觸緊密。頂進(jìn)中的轉(zhuǎn)力矩很大，容易引起頂進(jìn)過程中的箱體偏轉(zhuǎn)，偏心頂鎬的布置，必需根據(jù)頂進(jìn)期間磨擦力的大小以及主動土壓力形成扭矩進(jìn)行詳細(xì)嚴(yán)格的計算。為確保頂進(jìn)順利進(jìn)行，并保證行車安全，施工期間兩端派防護(hù)人員，防護(hù)人員若在線路上發(fā)現(xiàn)危及行車安全的故障時，立即果斷處理。指派有經(jīng)驗的線路檢查人員隨時認(rèn)真檢查路基和線路變化，如標(biāo)高、水平位移、軌面不平等，一旦發(fā)現(xiàn)問題，須立即調(diào)整處理。

5、頂進(jìn)方向和高程控制

（1）頂進(jìn)方向和高程測設(shè)點布置

本工程青臨高速公路下穿膠新鐵路頂進(jìn)橋，標(biāo)準(zhǔn)高，為了準(zhǔn)確掌握和控制箱體頂進(jìn)的方向和高程，在基坑內(nèi)設(shè)置方向觀測站和高程觀測站，在箱體頂軸線上設(shè)2個方向觀測點，在箱體頂四角設(shè)4個高程觀測點。方向觀測站設(shè)經(jīng)緯儀一臺，高程觀測點設(shè)水準(zhǔn)儀一臺，頂進(jìn)時，測量工作要緊密配合挖土工作，箱體每次頂進(jìn)后，對其方向和標(biāo)高進(jìn)行測量，作好記錄，如發(fā)生偏差，就要分析原因，確定糾偏措施，然后進(jìn)行調(diào)整。

（2）箱身方向調(diào)整

箱體在空頂階段容易發(fā)生方向偏差，充分利用導(dǎo)向墩設(shè)專人加換左右兩側(cè)與導(dǎo)向墩間滾楔鐵板，一鎬一調(diào)整。增減一側(cè)千斤頂?shù)捻斄?，即開或關(guān)一側(cè)千斤頂閥門。增加或減少千斤頂數(shù)量。如向左偏，即關(guān)閉減少右側(cè)千斤頂，如向右偏側(cè)反之。用后背頂鐵（柱）調(diào)整，在加換頂鐵時，可根據(jù)偏差的大小，將一側(cè)頂鐵楔緊，另一側(cè)頂鐵楔松。如箱身前端向右偏，側(cè)將右側(cè)頂鐵楔緊，左側(cè)頂鐵預(yù)留1～3cm的間隙，開泵后，則右側(cè)先受力頂進(jìn)，左側(cè)不動。調(diào)整時要摸索掌握規(guī)律性，并注意箱身受力不均時產(chǎn)生的變化狀況。調(diào)整兩側(cè)挖土方式進(jìn)行糾偏，可在一側(cè)超挖，另一側(cè)少挖土或不挖來調(diào)整方向。

（3）高程的調(diào)整

頂進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)“抬頭”趨勢，要及時采取措施，進(jìn)行調(diào)正。兩側(cè)適當(dāng)多挖。箱身“抬頭”量不大，可把開挖面挖到與箱底面平。如“抬頭”量較大，則在底板前適度超挖，同時使刃腳不吃土，在頂進(jìn)中逐步調(diào)整，在未達(dá)到設(shè)計高程時，酌情停止超挖以免又造成箱身“扎頭”。除在工作坑底板上預(yù)留坡度外，在箱體前端底下設(shè)置“船頭坡”。糾正“扎頭”方法：增加兩側(cè)刃腳阻力，可把開挖面適當(dāng)高于箱體底面平；吃土頂進(jìn)；換填基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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