王術森
(高密市路通路橋工程有限公司,山東濰坊261500)
如今,我國鐵路與公路交叉穿越的情況在不斷增多。為此,本文將以濰膠公路與膠濟鐵路交叉段為例,對公路下穿鐵路頂進橋施工進行分析。
本工程位于高密境內濰膠公路與膠濟鐵路交叉位置,二者的交叉角為79.82毅。為保證施工效率和施工過程中膠濟鐵路的正常運營,本工程采用雙孔框架橋設計,框架橋斜頂角度設計為與公路鐵路間的交叉角度相同,即79.82毅,雙孔孔徑均為16m、框架頂部和側壁的厚度為1.1m、底板和中間壁厚度為1.2m,倒角尺寸為2.7m伊0.9m,框架整體長度為63m,兩端刃角葉片設計為4.5m,并讓其垂直與鐵路。為保證頂進橋的質量,框體中間部位還將設置有一個中繼接力室。而框架橋預制坑位于鐵路的東側,然后由東向西進行頂進施工作業(yè),整體頂進距離為68m。
據(jù)現(xiàn)場地質勘測報告發(fā)現(xiàn),本工程中所涉及的區(qū)域地下水埋藏在地下7~9m,而根據(jù)頂進橋施工的特點,施工中不會受到地下水的干擾。
首先,在實際施工過程中,滑板錨梁的基坑施工采用人工挖掘的方式進行,其工作內容將與工作坑的挖掘工作同步進行;其次,為保證滑板的實際剛度和穩(wěn)定性滿足施工需求,滑板的制造和頂進過程中將采用框架的平滑結構;再次,對于滑板的制造要求,應滿足滑板表面平整、厚度約為40cm,而錨板則安裝在滑板底部[1]。
本工程在施工過程中將框架橋箱體分成2 節(jié)進行預制,并且在預制過程中對混凝土的選用、振搗、澆筑作業(yè)都有嚴格的要求,并有旁站監(jiān)理進行監(jiān)督管理,以確保一次成型,達到規(guī)范及設計要求。
本工程通過灌漿的方式進行路基注漿加固作業(yè)。施工人員進行注漿加固時,需要結合工程地質的實際特點對注漿壓力和注漿量進行適當?shù)目刂?,并在壓漿過程中實時關注線路的高程變化,確保加固質量和加固效果。另外,為能了保證注漿效果,還需要在正式注漿前進行預注工作,在預注期間,施工人員需要每間隔約10m 的位置設置一個觀察樁,根據(jù)預注所得到的數(shù)據(jù)內容,對實際注漿工作進行適當?shù)恼{整,保證加固效果。
膠濟鐵路采用鋼筋混凝土枕木,在線路加固過程中,需要將鋼筋混凝土枕更換為木枕,通常采用“隔六換一”的方式進行更換,待更換完畢枕木且加固后,再將施工區(qū)域內的其他鋼筋混凝土枕進行更換加固,并且為確保更換效果,施工人員還需要對列車通過施工段時,枕木的牢固與穩(wěn)定性情況進行實時觀察,若發(fā)現(xiàn)有問題要及時進行解決[2]。
3.5.1 施工前的準備工作
進行頂進施工前,施工人員需要對可能影響施工質量的地下水、管道、土質等因素進行全方位的考察把控。而在本工程中,會對頂進施工質量造成影響的主要因素是施工區(qū)域內地下和地上的管道,本工程采取對施工區(qū)域內的滿足拆除要求的采取拆除作業(yè),對于不能進行拆除的管道采取支架固定的方式對管道進行加固作業(yè)。另外,還需要對施工中所使用的施工材料進行預先處理和檢查,確保施工中所使用的材料都能夠符合施工設計的要求。以箱體為例,作業(yè)人員不僅要對預制箱體進行質量檢查,還要對箱體防水及保護層進行檢測,確保后期運營過程中自然界水資源對箱體質量不造成影響。
3.5.2 施工預頂
在正式施工前,通常還需要對箱體的實際頂進能力進行試驗測試工作。在試驗過程中,施加于箱體的初始頂力要相對較小,然后不斷加大頂力,保障頂力測試過程中箱體的頂力不超過橋體重量的1.4 倍。另外,在試驗過程中,應盡可能地保障每次頂力增加過程中的平穩(wěn)性,并且每次加力后,還要進行一段時間的停止加力,作業(yè)人員需要在該時間段內對各個設備的穩(wěn)定性進行及時、快速的檢查,若發(fā)現(xiàn)試驗過程中出現(xiàn)加力不正常,或者框架、滑板脫離等情況,作業(yè)人員要及時采取補救措施,待完成預頂試驗以后才能進行正常施工頂進作業(yè)。
3.5.3 方向控制
對箱體進行頂進施工前,施工人員需要對導向軌的方向進行嚴格檢查,在實際施工過程中出現(xiàn)因導向軌方向不正確而導致的箱體入土偏離,不僅會影響頂進橋的施工質量,還會加大箱體入土以后方向糾偏的難度,而入土后的方向控制,主要是通過對箱體左右兩側的頂程以及箱體的吃土情況進行控制,隨著箱體入土深度的不斷加大,箱體的方向控制難度也將會成正比的增加,在該階段,要對箱體的方向進行糾偏,那么施工人員一般會通過箱體兩側的頂鎬數(shù)量進行平衡性和方向性控制,進而保障箱體的入土效果[3]。
3.5.4 水平控制
在頂進過程中,框架橋的扎頭通常會出現(xiàn)一些難以解決的問題,進而對頂進橋施工的施工質量與施工效率造成影響。為了解決這些問題,施工人員在進行底板設置時,首先需要在底板前1m 處設置船頭坡;其次,若在頂進過程中箱體產生了扎頭情況,就要加強箱體前端的吃土深度,不斷加強箱體的頂力作用,進而產生抬頭力矩,對扎頭情況進行控制;最后,要預先準備碎石、水泥等材料,若在施工過程中發(fā)現(xiàn)軟土或土層承載能力不足等情況,應及時使用施工材料對土層進行處理,防止出現(xiàn)因土層承載力不足而導致的箱體不均勻沉降問題。若在入土作業(yè)過程中,箱體出現(xiàn)抬頭問題,作業(yè)人員可以適當?shù)亟档偷装宓某酝辽疃?,并通過加大抬頭位置的重量來對箱體的入土水平情況進行控制。
3.5.5 頂進和挖土
在施工過程中,頂進挖土通過挖掘機進行,并且在掘進中2 個箱體同時進行。進行頂進作業(yè)時,為確保施工人員的安全,不進行土方挖掘作業(yè)。在土方挖掘過程中,施工人員要及時檢測土層的強度情況,根據(jù)設計的強度需求適當?shù)母耐诰蚍绞?。在頂進過程中,監(jiān)理及其他管理人員要隨時對施工人員的頂進情況進行管理和檢查,確保頂進效果。
綜上所述,隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,公路與鐵路交叉的情況也越來越多,因此,有施工工期短、施工中不停車、不斷交通的下穿鐵路頂進橋施工技術得到了廣泛應用。在頂進橋施工過程中,為了保證施工質量和施工效果,施工人員不僅要嚴格控制施工工序,還要確保每一項施工環(huán)節(jié)都能夠按照施工設計進行,力求每一個施工環(huán)節(jié)都能夠滿足設計要求,確保整體工程的施工質量。