下穿铁路框构桥顶进施工技术

来源:用户上传      作者: 张智伟

　　摘要：下穿铁路框构桥工程一般工期紧，任务重，施工主体混凝土数量大，所需顶力大。要求科学管理，精心组织，各工序紧密衔接，部分工序需平行进行。施工前必须探明地下信号及通信电缆的位置并加以保护，做好安全防护任务。
　　关键词：下穿 顶进式框构桥 施工技术
　　顶进施工法施工中对铁路运输干扰时间短，不中断行车，能保证铁路正常运营，是利用顶进设备将预制好的箱形构筑物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道的施工方法。能保证路基的稳定，安全可靠，且方法简便，施工时间短，质量也能得到保证，被广泛用于地道桥、箱形桥涵工程施工中。
　　1 顶进框构桥施工工序
　　顶进框构桥施工技术在铁路线路的修建中广泛应用。铁路顶进框构桥施工的大体工序包括：开挖工作坑→做滑板、隔离层→框构主体→防水层→线路加固及钢纵横梁→框构桥顶进就位→拆除线路加固，回填道碴，恢复线路。铁路顶进框构桥施工工序纷杂，以下仅就主要工序进行分析概述。
　　1.1 开挖工作坑 基坑是整个施工的基础工作，也叫工作坑，这一工序用的是砂粘土。开挖工作展开前要先测量好坑堤的侧面坡度，通常采用1：0.75的坡度标准，开挖工作的开展通常选在一年当中的非雨季，此外还应预先量测地下水位，并设好排水沟及出土通道。
　　作为整个工程的开土工作，开挖工作坑对以后的多项后续工序起到基础性的作用。工作坑的坑体框架要牢固，以避免在雨季施工的时候发生塌方引起工程事故，因为工程的众多工序都需要在工作坑内进行施工。同时修建排水沟也至关重要，排水沟作用是在雨季排放工作坑中的积水，雨季工作坑内积水会增多，为了避免工作坑的底部受到积水的长期侵蚀，积水的排放要及时，同时排水沟的沟侧要紧实，以防止排水时对排水沟侧面冲刷过强从而造成施工现场的破坏。最后工作坑的底部要牢固，这是整个工程的地基，质量好坏直接影响到工程的稳固性。
　　1.2 滑板与隔离层的设置 滑板一般是采用钢筋混凝土材质，也就是通常所说的基坑底板，它作为预设的顶进框构桥的工作底板能起到防止坑底下沉的作用，并且能增加摩擦。铁路等线路的顶进式框构桥多采用表面涂有压实的水泥沙，具备高度的平整度且在启动时有能把阻力降到最低。而隔离层在实际应用时还加入了石蜡和塑料材质的材料，也起到了辅助作用。
　　1.3 框构桥顶进就位 该道工序施作前应做好滑板制作及框架桥预制、靠背制作及线路加固等前续工作准备。框架桥预制可整体预制亦可分节预制，在滑板上进行，可一次连续浇筑亦可分批次浇筑，浇筑混凝土后应及时养护，并确保顶进作业前结构混凝土强度达到设计要求，此外施工中还应特别注意防水层施工质量的控制。除应调查了解实际线路运营情况，密切配合运营管理部门做好线路加固处理以外，对运营既有线项目的施工，还应重点调查通信、信号、电缆等障碍物，以便实施迁改或加固等保护性措施。前续准备工作完成后，检查相关仪器设备，确认顶进作业流程，施工过程中应尤其注意跟踪监控测量工作，严格按照施工方案逐步顶进就位。
　　2 顶进前的准备工作
　　提前向铁路局申请慢行点；与车务（车站）、工务、电务等部门联系，并签订安全协议；组织人员及机械设备、顶进设备、车辆进场；检查线路的加固质量，以及加固件的脱落现象，加固部件是否存在侵限情况，对于工字钢与既有线钢轨接触点的绝缘是否处理好；在安装千斤顶、高压油泵之前需要对其进行整修，并且在一定程度上进行压力试验；安装完毕油管路后，需要进行相应的试运转，按照规定标准对压力情况进行检查，同时按照施工要求，对油管的漏油情况，顶铁的长度、规格、数量配置情况等进行检查；同时对测量仪器的齐全性、良好性，测量平台的完备性等情况进行检查。
　　3 主要施工方法
　　3.1 线路加固 框架桥涵顶进施工的关键是线路加固，顶进前要认真研究分析，收集现场有关资料，制定出切实可行的线路加固方案，以确保框架桥涵顶进施工时既有铁路的绝对安全。
　　框构桥顶进施工中铁路线路加固常用的方法有吊轨横梁法、吊轨梁法、D型便梁法、工字钢束梁法、钢轨束梁法等，以下对D型便梁法简要说明。
　　①安装D型便梁。通常情况下，可以采取2种方案安装D型便梁：a先安装纵梁，后安装横梁；b先安装横梁，后安装纵梁。②组合安装使用D型便梁。在加固斜交桥涵线路过程中，通常情况下根据孔径和斜杆的实际位置，分别选用D12、D16、D20、D24型便梁，并且按照错位组合的方式进行架设，为了满足建筑限界要求，通常情况下，根据不同线间距，分别采用高位、中位、低位方式进行相应的安装布置。对于D型便梁梁高尺寸，由于型号不同进而在一定程度上存在差异，例如在组合使用D12型梁和D24型梁时，在梁高方面，由于D12型梁（78cm）与D24型梁（130cm）之间相差52cm，进而在一定程度上通过对加固桩顶面标高进行调整的方式进行解决；在拱度方面，由于D型便梁的型号不同，进而也存在一定的差异，对于铁路左右侧加固桩桩位来说，由于其不在同一线路垂直面上，进而通过错位进行组合时，在组合处容易产生线路水平三角坑，在横梁处轨底加垫橡胶垫板的办法对该问题进行解决。
　　3.2 试顶 正式顶进前须进行试顶，在整个工程施工过程中，实施顶进是关键环节。通常情况下，试顶顶力为桥体结构自重的0.8-1.2倍，并且在一定程度上不宜过大。对于加压需要顶镐同步进行，在启动过程中，此数值不能突然增到，每升压一次需要进行几分钟的稳定，同时派专人检查设备及后背、滑板、桥体的变化情况，如果一切正常，那么正式顶进加压。如果油表压力在加压过程中突然下降，表明桥体脱离滑板，同时向前移动；进行空顶的过程中，需要对桥体的方向进行严格的控制，防止偏离中线进而在一定程度上增加顶进工作的难度；刃脚吃土后空顶完毕。
　　3.3 顶进及挖土作业 现场顶进的中心环节是开镐顶进，对于设备及线路情况，每次进行开镐前，需要对其进行全部的检查，一切正常后再进行相应的开镐顶进；在顶进施工过程中，对列车通过间隙进行的利用；顶镐使用顶程0.6m，对于顶镐来说，完成一个顶程，回镐后需要更换不同的顶铁进行相应的开镐顶进，如此反复进行，直到顶进就位；当列车通过时，为了确保行车安全，通过对讲机，线路防护人员（驻站联络员）需要提前联系现场指挥员，及时停镐；挖土、运土作业坚持六不挖制度：一是列车通过时不挖，二是框架桥顶进时不挖，三是发现塌方迹象时不挖，四是降水失效时不挖，五是机械设备发生故障时不挖，六是降雨时不挖。
　　4 顶进施工中的纠偏方法
　　4.1 顶进“抬头”的调整 ①挖土宽度不够，或侧刃脚切落土方多，进而导致底部切土量过大，桥体被抬高时，需要及时清除塌落土方。②减少底刃脚向上翘、侧刃脚向里翘的幅度。
　　4.2 顶进“扎头”的调整 ①适当增加抬头力矩，使上刃脚和中刃脚多吃土，侧刃脚稍加吃土量，底刃脚前不超挖。②吃土顶进后，挖土时开挖面基底保持在箱体底面以上8～10cm，将高出部分土壤压入箱底。③调整刃脚角度，边刃脚增加向里翘的角度，底刃脚增加向上翘的角度。④在软弱土质中顶进施工时，将机械停在桥体后端临时配重。
　　5 顶进作业注意事项
　　必须经铁路局同意批准顶进措施后方可进行施工，任何人不得随便改变；批准顶进后，必须认真组织，在确保行车安全的情况下，保证昼夜连续进行施工，尽量缩短工期；所有机械不准带病作业；顶进作业时顶柱上严禁站人；现场施工必须注意人身安全做到列车通过时停止顶进，线路上作业人员同时下道避车；所有线路加固件不得侵入限界，并做好与轨道电路的绝缘，杜绝因加固件侵限或轨道电路连电影响行车的情况发生；随时对线路方向和水平进行观测，以免线路变形危及行车安全；指派专人负责每通过一次列车就对线路轨距、水平、方向检查一次，并注意检查线路的加固情况，发现问题及时处理。有足够数量的方木、道碴、草袋，如果线路发生变形，立即抢修，以免影响行车安全；施工时提前制定慢行计划，并在线路加固一开始所有列车必须按施工规定的速度慢行通过，以确保行车安全。
　　6 结语
　　我们分析了顶进作业的工序，顶进前的准备工作，并探讨了顶进式框构桥施工关键技术，从中可以看出顶进式框构桥工程技术的应用工序复杂，技术与技术相互勾连，在顶进式技术应用时要注意可行性，还要在技术应用中精益求精，以期能在不影响行车安全的前提下，如期完成框构桥顶进施工。
　　参考文献：
　　[1]TB10415-2003，铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].
　　[2]郝增新，刘强.斜交框构桥顶进施工技术[J].公路管理，2009（10）.
　　[3]董红科.大跨度小角度下顶进框架桥设计[J].山西建筑，2011（15）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/4/view-5639816.htm