浅谈框构立交顶进施工工艺
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【摘 要】框构立交顶进施工是新增道路下穿铁路的一种叫施工工艺，采取顶进法进行施工具有投资少、建设周期短、对铁路运营影响时间短等特点，但是施工过程中存在较大的风险，施工工艺、控制要点较多。
【关键词】立交；顶进；施工
近些年在普速铁路的改造过程中，广泛使用的框构立交顶进施工技术，是在限制行车通行速度的条件下，用顶、拉或顶拉结合的方法，把框构的箱身顶（拉）入路基的一种增建桥涵的施工方法。这种方法不改移线路位置，不用另修绕行线，在施工过程中对行车的干扰少，不必中断行车，但施工工艺较为复杂，总体来说是一种方便、实用的施工工艺。本文主要对框构立交顶进施工工艺中关键控制阶段进行探讨。
1 框构立交顶进施工原理
框构立交顶进施工主要采用的是单侧顶进法进行施工。在路基的一侧挖工作坑，在坑内远离路基的一端修建后背，在坑底一次砌筑滑板，铺设隔离层，灌注箱身，然后在后背与箱身之间安设千斤顶等顶进设备，把箱身顶入路基。顶进作业时，启动千斤顶，借助固定的后背反力推动箱身前进，当箱身与既有路基接触之后，开始挖运箱身断面以内的路基土方。千斤顶完成一个顶程之后，收回顶杆。在顶杆回收的空位上安设顶铁后，再继续顶进，挖运路基土方。如此反复作业，顶铁也随着不断接长，驱使箱身逐步前移直到设计位置。
2 框构立交顶进施工关键控制阶段
框构立交顶进施工关键控制阶段主要为开挖工作坑、预制框构、线路慢行架空、框构顶进、路基结合部位回填注浆。
2.1 开挖工作坑
工作坑的开挖是后期各项工作开展的基础，虽然主要为土方工程量，但是在各项细节控制不到位，在后期顶进过程中就会留下较大的隐患。
（1）降（排）水
开挖工作坑时，要考虑地下水位对工作坑的影响，应将地下水位降到工作面0.5～1.0米，使工作面保持干燥无水。一般常用的降（排）水方法有排水沟、集水井等，具体选用可根据工作坑深度和宽度，地形，地质和水文地质等条件选定，与此同时还应做好工作坑周围地表水的防排工作。
（2）工作坑
工作坑是预制和顶进梁身的基地。应按箱身设计尺寸和标高、后背大小及工作净空要求，在铁路一侧设置，在保证路基边坡稳定和行车安全的前提下，依据土质情况，放坡开挖。若土质情况较差，承载力不足，可设置抗滑桩。确定工作坑位置时，其前端尽量靠近路基以减少顶距。但应保证线路外侧钢轨到路基顶边的距离不少于各级线路要求的标准。
工作坑尺寸主要有箱身、顶进设备的大小以及排水和工作净空的需要决定。
L=l+a+c+d
其中 L工作坑长度
l―箱身长度
a―滑板伸出箱身长度及排水沟宽度
c―顶镐和横梁尺寸
d―后背厚度
另外注意在开挖基坑的过程中，如果不采用模板支护的施工工艺，就要注意放坡开挖时的放坡坡度，以免在施工过程中出现基坑滑塌现象。工作坑开挖要采用人工机械结合的方式进行，其中机械开挖量不得超过80%，严禁超挖，工作坑底要密实平整，并有足够承载力。
（3）修筑滑板
滑板是为预制并在其上顶进箱身的临时性结构，在顶进过程中还可起导向和减少扎头的作用。为保证箱身正常顶进，减少起动时的阻力，滑板应有足够的强度、刚度和稳定性，表面应平整光滑。为防止箱身顶入路基后出现出现因顶镐的顶力和箱底的摩擦力形成力偶，致使箱身前端标高越来越低的扎头现象，滑板应具有向顶进方向为上坡的坡度。其坡度大小应根据基底地质条件、箱身孔径及其埋置深度确定。滑板的长度，前端应比箱身长1米，后端与后背相连。两端应比箱身各宽0.3米。滑板可做成无锚梁或有锚梁的形式。所用的建筑裁量可根据工程情况，地质条件选用浆砌片石、混凝土、三七灰土或钢筋混凝土。
滑板的制作还要满足以下规定：1）滑板中心线要与框构立交设计中心线一致；2）滑板与原地基接触部分应有防滑措施，必要时在滑板下设置锚梁。
（4）隔离层
铺设在滑板上的隔离层，是为避免箱身与滑板粘连，并在顶进时起华润作用，以减少摩阻力。隔离层由滑润层和塑料薄膜组成。具体做法是当滑板表面砂浆干燥后，先喷一层柴油，然后喷一层厚度不少于3毫米的石蜡。
（5）方向墩
箱身在滑板上顶进时，方向容易偏斜，如果箱身与路基接触时的位置不正确，进入路基后的方向就难于调整。为此在箱身两侧滑板上，每隔3～4米，预埋0.3～0.4米见方的混凝土方向墩。使用时以方向墩为支点，用撬杠控制和调整箱身方向。
（6）后背
后背是桥涵顶进施工中的重要设施之一。后背必须具备必要的强度、刚度和稳定性。后背的设计要充分利用地形地物，因地制宜，要做到安全可靠便于拆除。后背的尺寸由后背的荷载决定，顶力要根据箱身重量，路基土质，地下水等条件，由于既有线建筑高度和地形的限制，框构顶部覆土一般较薄，有时只有线上轨道部分和加固线路载量的重量作用其上，荷重小，两侧土压力值也小，因此影响顶力值各因素中，箱身自重是主要的。所以顶力可按简化公式P=μN，其中μ为综合摩阻系数1.2～1.5，N为箱身自重。后背尺寸可由最大顶力及有关规定确定。
2.2 预制框构箱体
箱体的形状和尺寸由施工现场的具体情况和施工的具体方案确定，但是多数以正方形和矩形为多数，绝大部分为现场预制。箱身制造过程中，要严格按照设计配筋，并合理养护，当尺寸较大时要合理设置变形缝。
预制框构箱体时要注意做好以下几点：（1）钢筋绑扎前要除锈，绑扎后要注意防雨；（2）商品砼要符合设计强度，浇筑砼要分两次，在底板砼及钢筋验收合格后在进行第二次浇筑；（3）砼养护要做好保温保湿；（4）拆模时砼强度要达到设计的75%，表面棱角不因拆模而受损时，方可拆除。 2.3 线路慢行架空
（1）准备工作
提前提报慢行计划，并按月计划做好架空准备，测设高程，搭好枕木垛。
（2）架空方案
架空线路纵梁一般采用100#钢梁，横抬梁一般采用51#工字钢两片并排放置，若跨度较大的，要采用挖孔桩支撑。架空施工要注意架空设备各个联接件必须按要求联接紧固，按要求拧紧高强螺栓，并有专人负责核查。
2.4 框构箱体顶进
正式顶进前要对各设备机具进行检查，试顶没有问题，再正式顶进。
（1）抄平工作
在箱体顶进的过程中，技术人员要随时抄平，测中，掌握箱体的顶进方向和高程。
（2）顶进挖土
挖土进尺及坡度应根据土质及线路状况确定，不宜超挖，一般按千斤顶的顶程开挖，即箱身紧切开挖面，开挖坡度一般控制在1：0.8―1：1.2之间。开挖地面应高于箱身底面5―10cm，若土质松软，应适当提高。在开挖过程中要严格控制刃脚切入土内深度，避免出现坍塌现象。
箱身在顶进过程中要注意观察滑板有无开裂、移动。如只出现裂缝，一般不致影响施工，可不加整修继续顶进。如发现滑板与箱身一起前移，应采取措施及时处理。
（3）顶进质量
在箱体顶进过程中一般会出现箱体左右偏移和栽头的现象，一旦出现要立即采取措施进行纠正。
箱体左右偏移的纠正措施：（1）增减一侧顶力；（2）调整顶力位置；（3）调整两侧受力时间。具体选用什么方式，需要根据现场土质、箱体大小、顶程等具体情况来确定。
箱体栽头的纠正措施：（1）不严重时，采用增大吃土量、换填碎石等方法调整；（2）严重时，可用快干水泥大砼梁来调整。
2.5 路基结合部回填注浆
立交顶进到位，铺设石砟，平顺线路，拆除架空设备后，还需要对路基结合部进行土方回填，必要时还应进行注浆处理，增加结合部位的整体性，防止在列车碾压震动过程中出现路基两侧下沉。
3 结束语
在框构立交的顶进施工中，还有很多需要重点注意的方面，以上只能做简单的论述，在以后的工作中会继续钻研探索，对不足之处，进一步完善。
参考文献：
[1]孙永刚.大跨度斜交框构桥顶进技术[J].隧道建设，2006（03）.
[2]姚文君.某框构涵顶进施工工艺 [J].山西建筑，2011（07）.
[3]代江红.框架桥顶进施工及施工工艺[J].中国招标，2010（50）.
[4]框构涵顶进施工工艺要点之滑板施工工艺漫谈[J].科技信息，2011（06）.
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