下穿鐵路框架箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)應(yīng)用

林宇

摘要：在下穿既有鐵路的工程施工項(xiàng)目中，框架箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。特別是現(xiàn)在交通運(yùn)輸業(yè)迅速發(fā)展，很多增建或者是新建道路施工都需要采用頂進(jìn)施工技術(shù)?；诖耍疚囊詰?yīng)用頂進(jìn)施工技術(shù)下穿某繁忙干線鐵路為例，首先簡(jiǎn)單的介紹一下該工程概況，隨后給出其施工前的準(zhǔn)備，最后重點(diǎn)介紹下穿鐵路框架箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)。以此僅供相關(guān)人士進(jìn)行交流與參考。

關(guān)鍵詞：下穿鐵路;框架箱涵;頂進(jìn)施工;技術(shù)應(yīng)用

Abstract： In the construction project under the existing railway， the jacking construction technology of frame box culvert plays an important role. Especially now that the transportation industry is developing rapidly， many additional or new road constructions require jacking construction technology. Based on this， this article takes the application of jacking construction technology under a busy trunk railway as an example， first briefly introduces the project overview， then gives the preparations before construction， and finally focuses on the jacking construction technology under the railway frame box . It is for communication and reference only for relevant persons.

Key words： underpass railway;frame box culvert;jacking construction;technology application

0? 引言

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，我國(guó)的鐵路和道路施工經(jīng)常要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行一些新的工程建設(shè)。通常采用下穿鐵路框架箱涵頂進(jìn)施工來(lái)實(shí)現(xiàn)新的工程改造，該施工技術(shù)能夠很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)既有鐵路的加固，不影響鐵路的運(yùn)營(yíng)安全，又能確保下穿鐵路新建道路的順利實(shí)施。

1? 工程概況

蘭州國(guó)際港務(wù)區(qū)山前路項(xiàng)目下穿蘭新鐵路頂進(jìn)框架箱涵工程采用（6.5m+12.5m+12.5m+6.5m）預(yù)制鋼筋混凝土箱涵，其中人行道箱涵凈寬6.5m，凈高6.3m;行車道箱涵凈寬14.0m，凈高6.0m;箱涵涵長(zhǎng)13.0m，頂程23.0m。采用16m+24m+16mD型鋼梁對(duì)線路進(jìn)行加固，由北向南依次液壓頂推預(yù)制箱涵的施工方法。

其施工流程為：施工準(zhǔn)備→工作坑開挖（滑板制作、箱涵預(yù)制）→人工挖孔支撐樁→D型鋼梁線路加固（穿橫梁、安裝D16、D24鋼便梁）→箱身頂進(jìn)（記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)、挖土、頂進(jìn)、糾偏）→D型便梁拆除→恢復(fù)線路，施工完成。

2? 施工準(zhǔn)備

2.1 工作坑開挖

工作坑是進(jìn)行框架箱涵預(yù)制和箱身頂進(jìn)的工作場(chǎng)地，因此需要在施工前開挖好工作坑，為接下來(lái)的箱身頂進(jìn)施工做好基礎(chǔ)。該鐵路線路包括上行線和下行線兩條線路，兩條線路之間采用6根人工挖孔樁（C30鋼筋混凝土方樁），每個(gè)樁長(zhǎng)16m，線路兩側(cè)采用12根人工挖孔樁（C30鋼筋混凝土圓樁），每個(gè)樁長(zhǎng)10m，在孔樁開挖期間需要用木板支撐對(duì)孔樁進(jìn)行支護(hù)，同時(shí)要做到多次加固（每挖深1m加固1次），成孔后立即灌注的要求。

2.2 滑板制作和框架預(yù)制（見圖1）

工作坑開挖完成后，需要進(jìn)行滑板制作和框架箱涵預(yù)制工作。滑板一般是設(shè)置在框構(gòu)底板下方，包括后背梁分離式和后背梁整體式。在設(shè)置過(guò)程中要根據(jù)工作坑不同的地質(zhì)設(shè)定不同高度的滑板，從而能夠更好的防止箱身頂進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)滑動(dòng)的狀況?？蚣茴A(yù)制最主要的兩個(gè)方面就是定位測(cè)量和潤(rùn)滑處理。首先需要在工作坑的底板做好定位測(cè)量工作，其次要在滑板和刃角處做好防滑處理[1]。

3? 下穿鐵路框架箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)

3.1 D型鋼梁線路加固

3.1.1 架梁前的準(zhǔn)備工作

架梁前的準(zhǔn)備工作主要包括兩點(diǎn)：保證各個(gè)架梁部位連接穩(wěn)固以及提前測(cè)量挖孔樁的標(biāo)高。對(duì)于第一點(diǎn)，首先要對(duì)螺栓、橫梁以及牛腿等連接部位進(jìn)行仔細(xì)檢查，保證其連接的穩(wěn)定性，其次將鋼梁進(jìn)行預(yù)拼裝并做好保養(yǎng)，從而確保鋼梁各部位連接穩(wěn)固。對(duì)于第二點(diǎn)，在提前測(cè)量挖孔樁的標(biāo)高時(shí)，要調(diào)平樁頂面鋪設(shè)的木板，并保持相鄰?fù)诳讟兜臉?biāo)高高度相差在0.1cm之內(nèi)。

3.1.2 穿橫梁和縱梁架設(shè)施工工藝

為了能夠更好的固定橫梁位置，需要在穿橫梁施工之前將軌枕中心位置、橫梁架設(shè)位置、軌枕移動(dòng)位置、橫梁中心位置用不同顏色的油漆標(biāo)出。上行線和下行線穿橫梁統(tǒng)計(jì)見表1。

D型縱梁需要在天窗內(nèi)完成架設(shè)，架設(shè)之前首先要封閉該鐵路干線的上下行線，同時(shí)將供電臂停電。箱身的頂進(jìn)順序按照由東向西以及先車行道后人行道的順序進(jìn)行。

3.2 箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)

3.2.1 液壓頂進(jìn)設(shè)備

頂進(jìn)設(shè)備包括千斤頂、拉錨、傳力柱、高壓油泵、空壓機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算該項(xiàng)目框架箱涵最大頂力為7737.2t，此次工程采用的千斤頂?shù)挠行ы敵虨?5cm。利用N=Pmax/（kPi）公式來(lái)計(jì)算該頂進(jìn)施工需要的千斤頂臺(tái)數(shù)。其中各個(gè)字母代表的意義如下：

①N：千斤頂?shù)呐_(tái)數(shù);

②Pmax：最大頂力（t）;

③k：千斤頂?shù)男氏禂?shù)，一般為常數(shù)，常取0.7;

④Pi：?jiǎn)蝹€(gè)千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)頂力（t）。

利用上式計(jì)算可得N=7737.2/（0.7×400）≈28臺(tái)，因此該施工需布設(shè)28臺(tái)千斤頂。

3.2.2 頂進(jìn)施工技術(shù)

箱涵頂進(jìn)開始之前，首先要在箱身表面涂一層潤(rùn)滑劑，以便能夠更好的進(jìn)行頂進(jìn)工作，通常采用機(jī)油調(diào)制滑石粉作為箱身潤(rùn)滑劑，涂抹過(guò)程中還要保證涂抹厚度超過(guò)2mm。其次要對(duì)千斤頂?shù)囊簤喉斶M(jìn)系統(tǒng)、頂力傳遞系統(tǒng)以及各個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，等各個(gè)部位監(jiān)測(cè)顯示正常后才能夠同時(shí)啟動(dòng)千斤頂進(jìn)行頂進(jìn)工作，并做好油壓和頂進(jìn)數(shù)據(jù)的記錄。詳細(xì)的頂進(jìn)程序見圖2。

在進(jìn)行箱身頂進(jìn)施工工藝時(shí)，要特別注意框架的軸線方向以及高程中線的糾偏，一旦箱身前段開始吃土，需不斷提高挖土出土的速度，從而保證箱身能夠保持連續(xù)頂進(jìn)的狀態(tài)，這樣可以大大減少頂進(jìn)重新啟動(dòng)的動(dòng)力。同時(shí)為了保障頂進(jìn)施工安全，采用邊開挖邊頂進(jìn)的施工方案，一般是開挖至0.4m左右時(shí)立即頂進(jìn)，隨后再次開挖，并始終控制開挖坡度保持在1∶0.9-1∶1.1之間。施工時(shí)，箱身在頂進(jìn)過(guò)程中每頂進(jìn)4m，在傳力柱的頂端設(shè)置一道分配橫梁，并按設(shè)計(jì)要求相互扣緊，以保證傳力柱的橫向穩(wěn)定性。如果是后背梁和箱底板接觸的橫梁頂鐵要特別注意是否有間隙，如果有要立刻用合適的薄鐵板砌緊，并用合適的稀砂漿進(jìn)行填灌。根據(jù)頂進(jìn)的距離不定時(shí)的更換不同規(guī)格的頂柱或是頂鐵，但是在更換過(guò)程中必須保證頂鐵的方向與橫梁垂直，同時(shí)與頂橋軸線保持一致，整體看上去就是千斤頂與頂鐵長(zhǎng)度一致且成一條直線。頂進(jìn)過(guò)程中，要隨時(shí)利用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀來(lái)觀測(cè)并調(diào)整頂進(jìn)方向和高程，經(jīng)緯儀架設(shè)在框架尾端中心位置，BM高程控制點(diǎn)則在框架尾端和頂端各設(shè)一處，以便更好地對(duì)偏心、扎頭抬頭現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)[2]。

3.3 D型便梁拆除

3.3.1 縱梁拆除

因?yàn)镈型縱梁是在“天窗點(diǎn)”內(nèi)完成架設(shè)的，因此拆除工作也是在“天窗點(diǎn)”內(nèi)進(jìn)行。拆除之前，要封閉該鐵路干線的上、下行線，同時(shí)將供電臂停電。線間縱梁拆除完成后要立即用道渣和滲水土進(jìn)行回填，同時(shí)調(diào)整線路軌距和高差。

3.3.2 橫梁拆除

橫梁按照從兩側(cè)到中間的順序拆除，拆除橫梁的同時(shí)就要用鋼筋混凝土橋枕進(jìn)行更換，并按照規(guī)定要求及時(shí)進(jìn)行回填與搗實(shí)。在加固設(shè)施拆除完畢后進(jìn)行D型便梁的拆除，拆除過(guò)程要保證安全第一的原則，一旦發(fā)現(xiàn)拆除工作威脅到行車安全時(shí)要立即停止拆除，及時(shí)找出原因并解決[3]。當(dāng)D型便梁全部拆除完成后要按照維修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面養(yǎng)護(hù)，及時(shí)補(bǔ)充道砟，撥正方向。

4? 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著社會(huì)生活的不斷發(fā)展，我國(guó)的鐵路和道路施工經(jīng)常要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行一些新的工程建設(shè)，下穿鐵路框架涵頂進(jìn)施工技術(shù)以其施工時(shí)間短、施工質(zhì)量高等特點(diǎn)在這些工程中發(fā)揮著重要的作用。因此本文以某鐵路干線為例，對(duì)其頂進(jìn)框架涵施工工藝從施工前準(zhǔn)備、D型鋼梁線路加固、箱身頂進(jìn)施工技術(shù)以及D型便梁拆除進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。希望能為同類型的頂進(jìn)框架涵施工帶來(lái)一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭彤，鄭明新.基于彈性薄板理論的下穿鐵路框架涵頂板受力分析[J].華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2019（4）.

[2]吳文華.現(xiàn)澆門樁結(jié)構(gòu)在鐵路既有線頂進(jìn)涵施工中的運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018（8）.

[3]彭帥.鐵路橋涵頂進(jìn)施工中技術(shù)要點(diǎn)探析[J].建材與裝飾，2018（8）.