淺析鐵路橋涵頂進施工中的技術(shù)要點

程春年

/中鐵十九局集團第六工程有限責(zé)任公司岳陽坪田制梁場

淺析鐵路橋涵頂進施工中的技術(shù)要點

程春年

/中鐵十九局集團第六工程有限責(zé)任公司岳陽坪田制梁場

鐵路箱涵頂進施工技術(shù)是重要的施工技術(shù)之一，對公路工程的發(fā)展具有十分重要的意義。在施工前需要做好試頂，以及施工之前需要的相關(guān)準備工作，在施工的過程中需要做好對公路安全防護措施，采用合理的防護措施確保公路的安全，嚴格執(zhí)行頂進施工的工序，確保工程的質(zhì)量，并做好偏斜預(yù)控。

鐵路橋涵頂進；施工；技術(shù)

前言

隨著中國現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)也得到了極大的發(fā)展，但是由于城市交通建設(shè)的發(fā)展滯后，交通不暢已成為嚴重影響和制約城市經(jīng)濟發(fā)展的一個重要問題。采用箱涵頂進施工技術(shù)就是一種解決方法。

一、橋涵頂進工程概述

橋涵頂進工程是鐵路修建中對于立交橋建造質(zhì)量進行控制的一個重要施工環(huán)節(jié)。其工作原理是在運營的鐵路或公路的上坡段開挖工作坑，現(xiàn)澆滑板，然后用鋼筋混凝土制作框架，修筑后背，同時加固既有線路，安裝頂進設(shè)備，當頂進前方挖土完成一個頂程后開啟高壓油泵，使頂鎬產(chǎn)生頂力，通過頂鐵、頂柱、橫梁等傳力設(shè)備借助于后背的反作用力把預(yù)制結(jié)構(gòu)向前推進，頂進一個頂程后，在空檔處安防頂鐵，挖運出土另一個頂程距離，以待下次開頂。如此循環(huán)，直到整個預(yù)制結(jié)構(gòu)頂進結(jié)束為止。

橋涵頂進工程具有對鐵路運營干擾時間短、拆遷占地少、保持路基完好穩(wěn)定、預(yù)制結(jié)構(gòu)整體好、基底反應(yīng)力小的特點。

二、鐵路橋涵施工中的注意事項

（一）嚴格控制混凝土外觀質(zhì)量

如果選擇的混凝土原材料質(zhì)量比較差，如較差的混凝土拌合物的和易性、較差的砂石級配；沒有控制好水灰比，較大的含泥量；太短的振搗時間導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻以及不密實的現(xiàn)象；太長的振搗時間導(dǎo)致出現(xiàn)漏漿、離析的情況，這樣都會導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)麻面、蜂窩以及空洞等質(zhì)量通病，這情況下還會導(dǎo)致鋼筋受到銹蝕，從而嚴重地降低了鋼筋的強度等，最終使得構(gòu)造的整體性受到了嚴重的破壞。為了有效地避免出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，在高處傾落混凝土的時候，要選擇不宜超過2米的自由傾落高度，如果一旦超過2米，就應(yīng)該選擇振動流管、溜管或者串筒等設(shè)施傾落混凝土，如果超過10米的傾落高度就要對減速裝置進行設(shè)置。

（二）樁基的沉降和位移的控制

如果處理和預(yù)壓橋臺軟基沒有達到足夠的時間，沒有完成先期沉降，就已經(jīng)建成橋臺和其上部結(jié)構(gòu)，就會導(dǎo)致樁的下沉速度滯后于軟土的下沉速度，最終在偏壓荷載的作用下導(dǎo)致樁基出現(xiàn)較大的負摩擦力，出現(xiàn)豎向沉降和側(cè)向滑移的情況，造成橋梁伸縮裝置損壞、預(yù)留伸縮間隙不足以及脫離支承，在嚴重的情況下還會導(dǎo)致橋梁上部結(jié)構(gòu)頂緊臺背從而出現(xiàn)壓曲的現(xiàn)象，嚴重的威脅到了結(jié)構(gòu)的安全性。因此，在具體的施工過程中必須要嚴格的以相應(yīng)的規(guī)范規(guī)定為根據(jù)進行操作，必須要保證軟土地區(qū)的路基經(jīng)過處理之后具有穩(wěn)定的預(yù)壓狀況，才可以實施橋臺施工，選擇填方的方式對樁柱式橋臺進行處理，要嚴格的以壓實度規(guī)定要求實施分層填筑，直到填方達到足夠的沉降量之后，再實施橋臺施工，這樣才能夠?qū)Y(jié)構(gòu)物的沉降差進行有效的控制。

三、鐵路橋涵頂進施工中的技術(shù)

（一）基坑開挖

首先通過現(xiàn)場勘查、地質(zhì)勘探、確定地下水位在無影響或其他因素制約下，進行基坑開挖?；娱_挖主要是考慮少占地和少拆遷，盡量縮短頂進長度，但必須要滿足施工的需要；基坑開挖前首先要確定工作坑滑板的尺寸，按照工作坑坑底尺寸、標高及原地面高程，算出原地面放坡范圍，放線進行開挖。

一般工作坑滑板的尺寸可按下面的公式確定：

長度=橋涵身底板長度+頂搞長度+橫梁厚度+后背地梁厚度+0.3m；

寬度=橋涵身底寬度+2×方向墩寬度+0.2m。

當需要排除地下水和地表水時，工作坑的尺寸還需計入四周排水溝及積水井的尺寸?？拥壮叽绨凑諛藴蚀_定后留有施工工作面。根據(jù)土質(zhì)的情況，工作坑兩側(cè)邊坡一般按下面標準確定：

土質(zhì)邊坡可為1：0.75～1：1.5，靠鐵路路基一側(cè)的邊坡可緩于1：1.5。工作坑頂邊距最外側(cè)鐵路中心線不得小于3.2m。

基坑開挖時，要做好便道順坡，待機械開挖至設(shè)計底標高0.3m時，采用人工挖至滑板底標高，并機械夯實基礎(chǔ)。

（二）滑板施工

基礎(chǔ)開挖碎石填筑夯實完成后，按照設(shè)計圖紙要求進行底滑板鋼筋、混凝土施工。為了防止頂進時滑板一并被頂走，在滑板內(nèi)按每2.9m設(shè)一道300mm×300mm鋼筋混凝土固梁?；虿捎没邃摻钸B接后背梁形式，形成整體連接，防止框構(gòu)頂進時滑板順同框構(gòu)一同移動。

滑板頂面平整度要嚴格控制，采用方格網(wǎng)控制高程法，即在灌注底板混凝土?xí)r，用Φ16鋼筋頭埋入混凝土內(nèi)，分成2.5m方格網(wǎng)，按點抹平控制混凝土表面高程，使表面3m范圍內(nèi)平整度小于±3mm（用3m直尺量測）。

（三）后背墻施工

后背墻施工一般采用M10漿砌片石擠漿法砌筑，能夠保證后背墻的穩(wěn)定性和足夠的強度。在這個基礎(chǔ)上，就能夠保證后背墻在施工過程特別是長期的使用過程中不開裂、不斷裂，應(yīng)用起來更安全、更可靠。在施工過程中，后背墻必須做到完全硬化并滿足強度要求。然后及時回填土方，采用大型壓路機對土方進行碾壓、密實；

（四）線路加固

頂進作業(yè)前需要對施工路段進行線路加固，線路加固的常用方法一般情有吊軌橫梁法、吊軌法、吊軌縱橫梁法等。在線路加固施工過程中，必須對不同環(huán)境下鐵路橋涵頂進施工線路加固方案進行綜合性分析和研究，提升線路加固方案的可靠性和科學(xué)性。針對不同的施工環(huán)境選用適當?shù)募庸谭桨?，要結(jié)合施工現(xiàn)場在線路走向、路基高度、線間距、是否存在道岔、既有線路下部結(jié)構(gòu)物形狀、施工現(xiàn)場附近是否有可利用的結(jié)構(gòu)和地質(zhì)等具體狀況進行選擇；

（五）路基土開挖

路基挖方前，首先要進行施工測量。并根據(jù)地形條件、土層地質(zhì)分布、施工設(shè)備、合同工期以及氣候情況，編制和確定施工方案，體現(xiàn)經(jīng)濟性、安全性和先進性。路基土開挖施工采用挖掘機挖土，裝載機裝土，并由人工配合對開挖墻面四周的土方進行清理。土方開挖應(yīng)自上而下進行，禁止亂挖、超挖，更不得掏洞取土。根據(jù)路段橫斷面寬度和深度情況，開挖方式主要有單層橫向全寬掘進法、多層橫向全寬掘進法、縱向通道掘進法和混合掘進法，每一種方法都有其專業(yè)的施工要求，必須嚴格按工藝和技術(shù)標準進行施工。同時需要注意的，在開挖施工過程中，為防止基坑塌陷，還需要用木板及圓木進行支撐；

（六）頂進作業(yè)

頂進作業(yè)是鐵路橋涵頂進施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其作業(yè)效果直接關(guān)系到整個施工項目的工程質(zhì)量。經(jīng)過線路加固后，要認真對頂進作業(yè)的各項準備情況進行檢查，重點對現(xiàn)場液壓設(shè)備的各個部件進行調(diào)試，要求全部符合技術(shù)標準后再進行安裝。在油泵、頂鎬、管路等液壓系統(tǒng)安裝完畢后，需要再次對即將投入使用的液壓設(shè)備進行檢測和調(diào)試，確保設(shè)備運行正常。另外，在正式進行頂進作業(yè)之前要進行試頂作業(yè)，并控制好試頂壓力。在頂進作業(yè)施工中，每次頂程控制在190mm～800mm之間。在每次頂進作業(yè)完成后、新一輪頂進作業(yè)開始前，都需要對施工設(shè)備的運行情況進行認真檢查，確保設(shè)備完好。同時，還需要對施工線路的加固情況進行仔細檢查，保證頂進作業(yè)施工的順利進行。在頂進作業(yè)施工過程中，需要對頂程等相關(guān)數(shù)據(jù)進行記錄，隨班交接。

四、結(jié)束語

箱涵指的是洞身以鋼筋混凝土箱形管節(jié)修建的涵洞。頂進法施工的箱涵是立交橋中最有發(fā)展前景的一種結(jié)構(gòu)。

[1]劉波.D型施工便梁在多跨框架橋涵頂進中的應(yīng)用[J].鐵道標準設(shè)計，2011（3）.

[2]徐傳銀.軟土地基橋涵頂進質(zhì)量與探討[J].上海鐵道科技，2012（2）.