斜交鐵路橋涵頂進施工技術研究

內容摘要：近年來，隨著我國鐵路運行效率的提高，再加上城市發展對鐵路運輸提出的全新要求，斜交鐵路橋涵頂進施工項目越來越多。在確保列車安全運行的前提下，提高施工效率與施工質量，對頂進施工提出較高要求。本文結合實際工程案例，對斜交鐵路橋涵的頂進施工技術進行具體分析與闡述。

關鍵詞：斜交鐵路橋涵； 頂進施工； 技術

1、工程概述

根據天津市規劃，在青云橋東西兩側各增加1-16.0m框構中橋一座，改善密云路地道的通行能力，結合京滬高速鐵路天津西站工程過渡方案及總體工期安排，于2010年7月至12月底施工。東側框構中心里程DJHK120+244.901（京滬線K140+966），西側框構中心里程DJHK120+343.703（京滬線K141+075）。

新建密云路1-16m框構橋分頂進和明挖兩段施工，頂進段結構凈高6.8m，結構全高8.9m， 框構底板和邊墻1.1m，頂板厚度均為1.0m，明挖段結構凈高7.5m，結構全高9.8m，框構底板厚1.2m，邊墻及頂板1.1m，前懸臂板寬4.5m，后懸臂寬度1.5m。東側框構全長115.61m，頂進框構58.33m，明挖現澆框構57.25m，軸線與新建京滬聯絡線夾角為97°37′11″，西側框構全長132.02m，頂進框構67.00m，明挖現澆框構64.99m，軸線與新建京滬聯絡線夾角為105°9′22″。

鐵路現狀為3股道，從南向北依次為陳塘支線、京滬下行線、京滬上行線，待天津西站京滬改線第三次過渡完成后，線路增為6股道，分別為津保上下行、改建津滬上下行、改建陳塘支線及到發線，除陳塘到發線外均為60kg/m無縫線路，碎石道床，電氣化鐵路，沒有道岔，各股線路標高相差較小，線路情況較簡單。

2、總體施工思路

根據現場實際情況，新增的兩座1-16.0m框構橋采用預制頂進與明挖現澆相結合的施工方法，結合天津西站京滬改線第三次過渡方案，頂進施工計劃在第三次過渡后進行；經現場調查，東西兩座框構工作坑坐落在南側，由南向北頂進，先進行北側6股道的頂進施工，然后在原工作坑位置進行南側8股道的明挖現澆的施工，東側框構頂進58.33m，現澆57.25m，西側框構頂進67.00m，現澆64.99m。 頂進施工，工作坑的圍護采用鉆孔灌注樁結合止水帷幕的方式進行支護，同時隔斷工作坑外界水源；降水采用井點降水，水位降至底板底以下1m；地基加固采用水泥砂漿攪拌樁和注漿加固；鐵路防護（三樁）也采用鉆孔灌注樁；工作坑開挖利用人工配合機械進行開挖；箱體預制并養護達到設計強度后，待天津西站第三次過渡完成后，進行線路加固和頂進施工，頂進施工結束后進行線路恢復及附屬施工，同時開始進行剩余框構的明挖現澆施工。

3、橋涵頂進施工辦法

3.1 頂入法

頂入法是橋涵頂進施工的基本方法，事先挖好工作坑，構筑頂進后座。在工作坑中，采取上頂進的方法，將預制頂進結構吊入現場，完成線路加固工作，并確保機械設備安裝到位，直接挖土頂進到要求位置。有關頂進法，還可細致劃分為以下三種情況：①一次頂入。采取一次頂入方式的工藝與設備都相對簡單，因此應用廣泛。要求頂力和后座力相對較強，增大工作坑的面積，以備頂進端存有足夠的后座及工作坑，同時滿足施工現場的地形和地質條件；②中繼頂入。如果橋涵屬于多節段情況，則應逐級頂入，后一節作為頂進后座完成施工過程，最后一節則應用預備的構筑物作為后座。在每一節的縫隙位置，應裝好千斤頂，將兩端固定在節段的底板尺墩。應用中繼頂入方法，后座應用較為便捷，但是頂力小，需要利用千斤頂受力，施工進度緩慢，一般在后座條件有限、多節段頂進的情況下應用較多，需要鑿除多余的齒墩，對節縫位置做好防水處理，施工過程較為復雜；③分段頂入。如果橋涵比較長，難以完成一次性頂入工作，就應分段施工，逐級頂進。這樣，可有效控制工作坑的長度及傳立柱的長度。但是這種方法的施工速度緩慢，一般在場地有限的情況下使用。

3.2 牽引法

應用牽引法施工，先完成路基碾壓工作，利用專業設備，完成水平孔鉆進工作，再將鋼絞線穿入其中，一端在橋涵位置系好，另一端系在千斤頂中，利用構筑物或者路基為后座，借助千斤頂的張拉力，推進橋涵階段。利用這種施工方法不要重型后座，主要發揮拉引力，同時應用鋼絞線的導向作用。

3.3 頂拉法

實行頂拉法，在橋涵節段大于5個以上的工程中應用，要求節段中的凈寬度在3m以上，應在橋涵兩側分別設置傳力拉桿與齒墩。在進行某一節段的頂進時，其他階段共同發揮后座作用，一般應用于難以設置后座的場所。

4、施工技術要點

4.1 鉆孔樁

鉆孔灌注樁沿工作坑四周布設，樁徑1.25m、間距1.5m、長度20m，外露6m，埋入14m， 施工時采用“隔二打一”方法。根據設計圖紙，在既有青云橋橋墩基礎附近采取加強防護措施，鉆孔樁直徑為1.5m，間距1.8m，樁長20m，東側框構需防護一個既有橋墩的基礎，加強防護的范圍14.4m，西側框構需防護兩個既有橋墩的基礎，加強防護的范圍41.4m，保證既有青云橋安全。鉆孔樁距陳塘支線最近距離6.5m，為保證線路運營安全，距陳塘支線10m范圍內采用小型潛水鉆施工，距陳塘支線10m外范圍采用旋挖鉆施工。

4.2 后背樁

后背樁采用12根直徑1.5m鉆孔灌注樁，單排布置，樁長為20m，樁間距1.8m，支護樁和后背樁頂設通長冠梁，冠梁截面尺寸為寬1.9m、高1.0m，將圍護結構連接成一個整體。為保證將千斤頂頂力均勻地傳遞到后背樁上，在后背墻和千斤頂之間設置后背分配梁，混凝土等級為C25，將分配梁與滑板連成一體，滑板的鋼筋一直伸到后背分配梁中，分配梁長度22.6m，寬度1.5m，高度2.5m。

4.3 頂進作業

頂進作業作為施工的重要環節，其作業效果與工程質量密切相關。在頂進施工過程中，應認真核實設備狀況，調試液壓設備的各個部件與各個環節，確保與技術相符后再安裝。當完成管路、油泵、頂鎬系統安裝之后，再一次進行液壓設備的調試與檢測，以確保系統的正常運行。另外，在實際頂進作業過程中，應事先做好試頂工作，一般試頂的壓力在橋體重量約0.8-1.2倍之間。每一次頂程控制在8m之內，每頂進一次之后，就要開始新一輪的頂進工作，并查看設備的運行狀況，檢查施工線路的加固狀況。同時做好各環節的數據記錄，避免出現偏差，影響作業質量。

由上可見，結合本工程的施工作業，采取頂進施工技術，確保頂進過程中與頂進之后的橋體方向與高程標準。一般情況下，斜交鐵路橋涵施工過程中，橋體方向與高程是斜交鐵路橋涵頂進施工的重要環節，應結合實際工程狀況與地質條件等要素，采取相關防護措施，并在實際作業過程中做好觀測工作，隨時進行數據對比，及時發現問題，采取相應措施，確保工程質量，提高效益。

參考文獻：

[1]張志琴.淺談鐵路框架橋涵的頂進設計[J].中國科技博覽，2011（27）

[2]高俊青.大跨度頂進橋中24m鋼便梁對接施工技術[J].鐵道建筑，2009（4）

[3]呂彥平.鐵路橋涵頂進施工技術在增建公路框架涵施工設計中的應用[J].鐵道勘察，2006（2）

[4]閆瑞霞.鐵路既有線下頂進橋涵施工方法研究[J].內蒙古科技與經濟，2010（6）

[5]王繼巒.淺談下穿鐵路立交橋頂進施工方法[J].大陸橋視野（下半月），2011（3）

[6]朱兆斌.軟土地區頂進橋涵施工偏差的分析與控制[J].鐵道勘察，2008（6）