下穿鐵路框架箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)應(yīng)用

李德新

摘要：目前，在下穿既有道路和鐵路施工中，現(xiàn)有的D形便梁加固法較難滿足大跨度框架橋涵的施工要求，而橫抬梁、吊軌加縱加固方法則存在工程整體強(qiáng)度和剛度不足的問(wèn)題。在確保下穿既有道路和鐵路下框架橋涵工程的施工質(zhì)量的條件下，怎樣保證上方道路和鐵路正常運(yùn)行，顯得十分必要。

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

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頂進(jìn)施工技術(shù)簡(jiǎn)介

框架橋涵頂進(jìn)施工技術(shù)是利用千斤頂?shù)认嚓P(guān)設(shè)備，形成立體交叉通道的施工方法。在下穿既有道路和鐵路的地道橋、框架橋涵建設(shè)施工中，頂進(jìn)施工技術(shù)是控制其施工質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。其工作原理是在正常運(yùn)行的道路或鐵路的上坡路基段開(kāi)挖工作基坑，采用現(xiàn)澆滑板，用鋼筋混凝土制作成框架，再砌筑其后背，加固既有線路，并安裝相應(yīng)的頂進(jìn)設(shè)備。

2現(xiàn)狀分析

當(dāng)前國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的框架橋施工采取人工配合機(jī)械開(kāi)挖，手動(dòng)控制千斤頂?shù)捻斄?，?dāng)預(yù)制框架橋頂進(jìn)一定頂程后，人工對(duì)軸線和高程進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)偏差時(shí)再采取措施糾正，往往偏差相對(duì)較大，糾偏時(shí)間較長(zhǎng)，效率較低。本工程下穿電氣化鐵路，且必須在春運(yùn)來(lái)臨之前完成并恢復(fù)線路。這條線路為主干線，線路繁忙，安全風(fēng)險(xiǎn)大，有效施工時(shí)間少，按傳統(tǒng)的施工方法不能滿足需要。

3下穿鐵路框架箱涵頂進(jìn)施工技術(shù)

3.1D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。D型縱梁需要在封鎖點(diǎn)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)

箱涵預(yù)制時(shí)，首先要在在墊層上涂一層潤(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。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(kāi)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(kāi)挖邊頂進(jìn)的施工方案，一般是開(kāi)挖至0.4m左右時(shí)立即頂進(jìn)，隨后再次開(kāi)挖，并始終控制開(kāi)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。

3.3D型便梁拆除

3.3.1縱梁拆除

因?yàn)镈型縱梁是在“封鎖點(diǎn)”內(nèi)完成架設(shè)的，因此拆除工作也是在“封鎖點(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。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取得的效果

本次框架橋的總體施工管理打破以往鐵路立交橋頂進(jìn)施工管理的慣例，與傳統(tǒng)頂進(jìn)相比較，利用智能頂進(jìn)系統(tǒng)能夠快速實(shí)時(shí)地對(duì)框架橋頂進(jìn)的姿態(tài)（框架橋中線、高程）及實(shí)時(shí)頂力進(jìn)行查看和綜合判斷，能夠快速準(zhǔn)確地為框架橋的總體頂進(jìn)措施提供科學(xué)指導(dǎo)。結(jié)合全覆蓋的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，能夠快速實(shí)時(shí)地查看現(xiàn)場(chǎng)橋體內(nèi)開(kāi)挖情況，頂進(jìn)情況，鐵路線上施工情況，周邊安全防護(hù)情況等，從管理上更加科學(xué)和可視化。通過(guò)對(duì)采用傳統(tǒng)方式頂進(jìn)箱涵與采用智能頂進(jìn)系統(tǒng)頂進(jìn)箱涵的研究和比較，與用傳統(tǒng)方式頂進(jìn)箱涵相比，用智能頂進(jìn)系統(tǒng)頂進(jìn)對(duì)鐵路變形影響較小。

5結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)下穿既有線路下的框架橋涵頂進(jìn)施工法的介紹，驗(yàn)證了頂進(jìn)施工法的優(yōu)越性。實(shí)踐表明，頂進(jìn)施工法施工時(shí)間短，施工質(zhì)量高，對(duì)既有線路影響范圍小，在保證既有線路的正常運(yùn)行條件下，利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制好的構(gòu)筑物逐漸頂入路基，被廣泛用于地道橋、框架橋涵的施工中，具有較高的應(yīng)用與推廣價(jià)值。

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（作者單位：中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司）