既有線鋼筋混凝土頂進框構橋施工淺述

胡 濤

為適應地方經濟發展,確保當地居民的生產生活方便、安全出行,解決好既有線路遺留問題,既有鐵路平交道口改立交已經是擺放在鐵路部門面前一項十分緊迫的任務。鋼筋混凝土頂進框構橋是在不中斷既有鐵路正常行車的前提下,近年來廣泛用于既有鐵路線平交改立交的一種施工新工藝、新技術。本文以膠濟鐵路某鋼筋混凝土頂進框構橋為例,就鋼筋混凝土頂進框構橋的施工做一簡單總結。

1 工程概況

本鋼筋混凝土頂進框構橋為一孔5 m頂進框構橋,主要工程數量：C30鋼筋混凝土為 247 m3,C15混凝土18.9 m3,M10漿砌片石為121.42 m3。本橋地基為Ⅰ級非自重濕陷性,施工時要夯填密實。

2 施工方案及施工工藝

2.1 頂進前的工作

2.1.1 工作坑的開挖

1)根據現場地質情況,工作坑的開挖坡度在 1∶1～1∶0.5之間;2)工作坑頂邊距最外側鐵路中心線不小于3.2 m;3)工作坑開挖以機械施工為主,在距坑底標高30 cm由人工清理至設計位置,夯實;4)工作坑的尺寸比箱身兩側各加寬1 m左右;5)為減小水的影響,工作坑頂部設置截水溝,工作坑內四周設置排水溝,將水及時引排。

2.1.2 工作坑底板

1)工作坑底板中心線與頂進涵設計中線一致,底板前端比箱身長1 m,后端與后背相連,兩側比箱身各寬0.3 m;2)底板采用20 cm厚150號混凝土灌注,為增加抗滑能力,在灌注混凝土前,往坑內布置片石插入土中,經夯實后,灌注混凝土成為整板。

2.1.3 潤滑隔離層

1)為防止工作坑底板與預制橋涵箱身底板相粘連及減少首次啟動頂力,在工作坑底板頂面鋪設潤滑隔離層;2)工作坑底板頂面干燥后,先噴一層柴油,然后再噴一層厚度不小于3 mm的石蠟,噴灑時,在底板長度方向每米掛一道鐵絲,作為控制石蠟厚度的標準,每澆完一格,用木板刮平鐵絲拆除后的槽痕,用噴燈烤溶整平,石蠟凝固后,撒一層0.2 mm～1 mm厚的滑石粉,接著鋪上兩層塑料薄膜,薄膜接縫處壓槎0.2 m并使槎口順著頂進方向。

2.1.4 后背

1)根據本涵現場地質情況,后背采用M5漿砌片石原地砌筑;2)后背墻砌筑成型后,墻后土方可以增大其抵抗力;3)頂梁采用兩個255型工字鋼臥放疊焊在一起。

2.1.5 線路加固

線路加固措施,本涵采用工字鋼束梁與吊扣軌梁聯合加固,加既有線3扣～7扣加橫擔軌,軌底增加膠墊板,采用φ 1.2 m混凝土挖孔樁做臨時土撐點,樁底至涵基底以下大于1 m處,列車限速45 km/h通過。1)在行車線路上施工,必須先制定安全技術措施,進行技術交底,組織有關人員學習有關規定和要求。2)頂進施工前應辦理要點慢行計劃批審手續,待運輸部門批準后方可據以施工。3)按批準的要點計劃進行施工時,應按規定設防護,未設防護嚴禁施工。4)應設置工地與車站之間的聯絡電話,專人負責聯系列車通過情況,及時通知施工現場,并經常向運輸部門介紹施工情況。5)對既有線路設備進行拆換、加固或起拔道時,應事先與當地工務部門取得聯系,協商研究后方可開始加固工作。6)對既有線加固,應按批準的方案進行。任何改變原定加固方案的建議,非經處一級領導研究批準,均不得采用。7)箱身頂入路基后,應24 h連續頂進,不得中途停頓,并應配足線路維修養護力量和料具,確保行車安全。8)頂進施工完畢,路線恢復正常后,應會同當地工務部門共同檢查線路情況,合格后辦理撤消要點計劃手續,線路防護工作方告結束。9)列車通過前,應對線路進行檢查,所有加固部件及料具不得侵入規定限界：U形螺栓頭不得高出扣扳頂端;扣扳頂不得高出行車軌頂面;兩行車軌之間的吊軌、U形螺栓和扣扳等不得侵占護輪軌輪緣槽位置(深60 mm、寬90 mm);橫抬梁端頭的縱向吊梁及其U形螺栓和扣扳等不得侵入建筑接近限界;沿線路的料具等應堆碼牢固穩妥,不得侵入建筑接近限界。10)吊(扣)軌與行車軌之間不得掉落導電物體,防止聯電引起既有線信號異常。所有加固部件不得影響軌道電路。11)嚴禁邊過車邊挖土頂進。作到沒接完班不挖土,機械出故障時不挖土,停頓時不挖土。

2.1.6 箱身預制

1)船頭坡設置,在預制箱身時在箱底前端作成船頭坡以便頂進將高出箱底的土壤壓入箱底以增加其承載能力防止扎頭。制作船頭坡時在箱身前端底面用黃土坯制成船頭坡形,鋪上油毛氈,灌注混凝土后即成。2)刃腳設置。鋼刃腳采用15 mm厚鋼板制成,寬60 cm,刃腳與箱身的連接螺栓在箱身制作時提前預埋。

2.1.7 防水層鋪設

箱身頂面防水層采用甲種防水層,再鋪設100號混凝土厚8 cm～10 cm的保護層,并作成排水坡。箱身側面防水,涂刷瀝青兩道。

2.2 頂進施工

2.2.1 施工順序

箱身在滑板上移動時,其施工程序為：開油泵頂鎬工作→箱身前移→油泵回油回鎬→箱身停進→接換頂鐵→開油泵頂鎬工作。

2.2.2 路基內頂進

路基內頂進的施工程序見圖1。

1)挖土。根據現場土質,開挖方式以人力為主,采用上下兩部挖成。分層時,在箱身前端搭設工作平臺,開挖尺長度為每循環0.6 m,開挖面的坡度控制在1∶1左右,開挖底面應高于箱底面10 cm。2)出土。頂進時的出土裝車采用人力裝車,運輸工具為翻斗車,并配以卷揚機牽引爬坡,將運出的土方棄至后背墻以外。3)箱身中線和高程控制。a.中線控制方法是在箱身頂板或底板上標出中線,在箱身前后設固定中線,觀測時以固定中線點核對箱身上的中線位置判斷其正確程度。b.高程控制方法用水平儀每天抄平檢查,以判斷其高程的變化,并用于控制頂進方法和挖土位置。

2.3 出入口及附屬工程施工

出入口翼墻基礎及墻身為M10漿砌片石,附屬工程為M5漿砌片石。

2.3.1 漿砌片石石料

在進行涵洞砌筑時所選用的石料要求質地堅硬,不宜風化,沒有裂紋,片石中部的厚度不小于15 cm。用作鑲面的片石表面要平整,而且需經過人工修整后方可使用,尺寸較大的片石其邊緣厚度不得小于15 cm。石料表面的污漬、水銹在使用前要予以清除。

2.3.2 砂漿

砌筑片石所用的砂漿要求嚴格按施工配合比進行拌制。拌制砂漿時使用滾筒式攪拌機,以杜絕人工拌制砂漿的隨意性。砂漿必須隨拌隨用,已凝結的砂漿不得使用。

2.3.3 片石砌筑

漿砌片石所選用的石料要大小搭配,較大的石料要以大面為底,較寬的砌縫可用小石塊擠塞,在砌筑片石時須先在底部鋪一層砂漿,且厚度能使石料在擠壓安砌時緊密相連,砌縫飽滿。同時石料間的砌縫要互相交錯、咬搭,砂漿密實。石料不得無砂漿直接接觸,也不得先干填石料而后鋪灌砂漿,即灌漿法在片石砌筑時嚴禁使用。

3 工程質量保證措施

1)質量目標：單位工程質量合格率100%,優良率90%以上。2)建立健全質量管理與質量保證體系,優化施工工藝,提高工程質量,爭創優質工程。3)強化質量意識,認真貫徹落實“百年大計,質量第一”的方針,把創優工作貫徹到施工生產的全過程。4)加強與建設、監理、設計單位的密切配合,主動聽取監理工程師的意見,實現“四位一體”聯合創優的質量工作格局。5)健全內部檢查制度,立足自檢自控,確保創優目標實現。對項目實行“三控制”措施,即現場質檢合格,工程師檢查認可,監理工程師檢查簽證。6)加強工序質量控制,嚴格按ISO 9000系列保證的模式組織生產。7)加強施工技術管理,堅持技術復核制度。

[1]張小剛.既有淺基橋梁整治措施淺析[J].山西建筑,2009,35(12)：304-306.