下穿立交框架橋頂進(jìn)后的“低頭”糾偏處理方法

周明生 上海鐵路局合肥鐵路辦事處

下穿立交框架橋頂進(jìn)后的“低頭”糾偏處理方法

周明生 上海鐵路局合肥鐵路辦事處

針對(duì)當(dāng)前新建下穿和既有鐵路道口“平改立”工程項(xiàng)目普遍展開，由于工程地質(zhì)、施工管理、頂進(jìn)工藝和天氣等原因，在框架涵頂進(jìn)過程中如控制不到位，經(jīng)常發(fā)生框架涵“低頭”現(xiàn)象，造成人力、物力浪費(fèi)，耽誤工期，筆者通過多年現(xiàn)場施工檢查，結(jié)合合肥市新安江路1#橋下穿合寧繞行下行線框架涵“低頭”案例，分析造成“低頭”原因和糾偏措施，希望能為類似施工提供借鑒和參考。

下穿；框架涵；施工；低頭；糾偏

1 工程概況

合肥市新安江路1#橋下穿合寧繞行下行線，位于三十里鋪～肥東區(qū)間，屬高速客運(yùn)鐵路，僅通行動(dòng)車組和少量普通客車。鐵路中心里程為K446+270.69，主體結(jié)構(gòu)為6×8.5 m+1×5 m共七孔分離式框架，框架軸向長度為10.4 m，道路中心線與合寧繞行下行線中心線相交夾角為74°，橋位處有1座3.5 m× 4.0 m蓋板涵需拆除。線路為單線1股道，無縫線路電氣化區(qū)段，在該區(qū)段運(yùn)營速度≤140 km/h,鋼軌型號(hào)為P60軌，軌枕為普通砼枕，橋處位于直線段，施工期間限速45 km/h。

新安江路1#橋頂進(jìn)時(shí)，采用D16和D24便梁加固線路，因考慮到電氣化接觸網(wǎng)立柱遷改，框架頂進(jìn)按照4#→3#→5#→6#→拆既有蓋板涵→2#→7#→1#的順序進(jìn)行。本工程僅4#框構(gòu)頂時(shí)利用2座條基，架設(shè)D16+D24+D24便梁加固線路，其余均設(shè)獨(dú)立支墩架D24便梁加固線路。

4#框架在切土頂進(jìn)過程中，前段因地質(zhì)條件發(fā)生突變，出現(xiàn)淤泥軟弱夾層，地基承載力突然下降，導(dǎo)致4號(hào)框架頂進(jìn)過半后出現(xiàn)突然“扎頭”現(xiàn)象?，F(xiàn)場雖然采取應(yīng)急措施，對(duì)頂進(jìn)方案進(jìn)行調(diào)整，使得“扎頭”現(xiàn)象有所緩解。頂進(jìn)后期又遭遇連續(xù)強(qiáng)降雨，為了確保線路安全，不得不加速頂進(jìn)到位，盡快恢復(fù)線路，保高鐵運(yùn)輸安全。因此，箱涵頂進(jìn)到位后，前端低頭56 cm。

2 低頭產(chǎn)生原因分析

2.1 地質(zhì)原因分析

合肥市新安江路下穿立交橋工程根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，該地區(qū)箱涵所處地層承載力為240 kPa，但當(dāng)4號(hào)箱涵頂進(jìn)過半時(shí)突然出現(xiàn)淤泥軟弱夾層地基承載力只有60 kPa，是箱涵低頭主要原因之一。

分析原因主要是項(xiàng)目部對(duì)施工地段土質(zhì)狀況了解不夠深入，從前期基坑開挖情況推測，盲目認(rèn)為該地區(qū)土質(zhì)很好。當(dāng)頂進(jìn)前段土體承載力由240 kPa降到只有60 kPa時(shí)，應(yīng)急措施未能跟上，致使箱涵低頭。

2.2 施工管理原因分析

項(xiàng)目部在施工過程管理中存在偏差，前期工作粗放，后期工作考慮不全面，頂進(jìn)前未做詳細(xì)部署和預(yù)案措施，應(yīng)急處置時(shí)不科學(xué)不合理。當(dāng)箱涵頂進(jìn)過程中，技術(shù)人員測出箱涵低頭5 cm后，采取措施不當(dāng)，箱涵低頭趨勢沒有得到及時(shí)糾正。

2.3 頂進(jìn)工藝原因分析

本次頂進(jìn)的箱涵是新安江路1#橋框架最大重1 000 t，頂程29.22 m，頂進(jìn)時(shí)采用了200 t液壓油頂，這種小油頂每次頂程只有0.45 m，造成更換頂鐵頻繁且不穩(wěn)定，同時(shí)造成頂進(jìn)時(shí)間加長，也是造成箱涵低頭的原因。

箱涵頂進(jìn)時(shí)挖土量未控制好，存在超挖現(xiàn)象。

箱涵前期預(yù)制時(shí)，因盲目認(rèn)為土質(zhì)條件良好，所以未考慮滑床板，滑床板也未做抬頭坡，箱涵前端也未設(shè)船頭坡。

2.4 天氣原因分析

箱涵頂進(jìn)前雖然努力避開降雨天氣，但是因頂進(jìn)過程中低頭糾偏和更換頂鐵占用時(shí)間過長，致使頂進(jìn)后期天氣發(fā)生變化后，連續(xù)降雨造成地質(zhì)條件突變，因合肥地區(qū)膨脹土的遇水膨脹的特性，為了確保線路安全，不得不加速頂進(jìn)到位，致使糾偏未能及時(shí)到位。

3 糾偏處理方法

因4#框架是1#橋第一孔頂進(jìn)就位箱涵，月度施工計(jì)劃已經(jīng)下達(dá)，無法臨時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃。經(jīng)研究，決定等到7孔箱涵全部頂進(jìn)到位后再進(jìn)行糾偏。這樣既同時(shí)考慮相鄰3#和5#箱涵的高程控制，又能兼顧新安江路1#橋7孔框架頂進(jìn)質(zhì)量及頂進(jìn)框架的整體美觀。

相鄰孔頂進(jìn)后，經(jīng)測量4#框架與相鄰3號(hào)框架高差為-40 cm，與5號(hào)框架高差為-19 cm。最后經(jīng)過方案論證，決定將4#框架進(jìn)行抬高處理，糾偏值為抬高+30 cm（見圖2、表1）。

圖24 #框架糾偏斷面圖

表1 4#箱涵頂進(jìn)低頭糾偏前后對(duì)照表

3.1 現(xiàn)場準(zhǔn)備

（1）材料準(zhǔn)備情況：D24便梁1組；50 cm支點(diǎn)頂鐵6組；1 cm、2 cm、3 cm支撐鋼板若干，枕木、方木若干。

（2）機(jī)械準(zhǔn)備情況：高程測量儀器自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀1臺(tái)，線路幾何狀態(tài)檢查儀器若干，200型挖機(jī)1臺(tái)，配備200 t液壓千斤頂6組。

（3）人員準(zhǔn)備情況：安排現(xiàn)場總指揮1人，防護(hù)人員3名，技術(shù)員3人，線路檢查人員2人，油泵負(fù)責(zé)人1人，勞務(wù)工10人，挖機(jī)司機(jī)1人。

（4）施工計(jì)劃安排：嚴(yán)格按施工計(jì)劃進(jìn)行日作業(yè)安排，天窗點(diǎn)以外，施工線路限速45 km/h。糾偏計(jì)劃起頂時(shí)間為120 min。

3.2 糾偏方法

3.2.1 架設(shè)D24 m便梁加固線路

框架橋糾偏需在封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，4號(hào)框架糾偏前，利用施工天窗點(diǎn)在3號(hào)、5號(hào)框架上架設(shè)D24 m便梁1組進(jìn)行線路加固，待線路加固完成后，再將框架頂上的道碴挖空，確保抬起箱涵時(shí)線路幾何尺寸不出現(xiàn)偏差，然后再進(jìn)行框架糾偏施工，見圖2。

3.2.2 框架底部拉槽

在4號(hào)框架底板與基層間進(jìn)行底部拉槽，拉槽尺寸為深1.65 m×寬1.0 m×箱長12.23 m。

3.2.3 澆筑地梁

在箱底拉槽位置制作1.0 m×1.0 m×12.23 m矩形鋼筋混凝土地梁?；炷翉?qiáng)度采用為C40，鋼筋布筋為Φ25@15 cm上下各一層。

3.2.4 低頭框架糾偏

（1）地梁澆筑完成，待砼強(qiáng)度檢測達(dá)到75%后，在地梁頂部設(shè)置3塊5 cm厚鋼板作為千斤頂基礎(chǔ)。

（2）糾偏時(shí)采用6組200 t千斤頂進(jìn)行同步糾偏，在每組千斤頂之間設(shè)置支點(diǎn)，以確保頂起高度穩(wěn)定。

（3）糾偏過程中，技術(shù)人員不間斷地對(duì)框架抬起高度進(jìn)行測量，以確保糾偏數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（4）待糾偏高度達(dá)到設(shè)計(jì)高度，并核實(shí)無誤后，做好支撐，并拆除千斤頂。

3.2.5 底部封堵

糾偏完成后，對(duì)挖開的基礎(chǔ)及箱底部縫隙，采用C40混凝土進(jìn)行封底處理。中間采用壓注漿封底，確保箱底縫隙灌注密實(shí)，防止底板下空洞造成后期產(chǎn)生箱體病害。

3.2.6 撤除施工便梁

基底灌漿強(qiáng)度達(dá)到后，撤除D24便梁，恢復(fù)線路。

3.3 安全保證措施

（1）千斤頂設(shè)備要有備用。糾偏過程中，要加強(qiáng)對(duì)千斤頂設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停機(jī)檢修，防止設(shè)備出現(xiàn)故障。

（2）要加強(qiáng)對(duì)線上便梁的監(jiān)測，防止清道不徹底，造成線路偏差。糾偏期間派專人對(duì)線路軌距、方向進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)消滅。做好駐站和現(xiàn)場防護(hù)。嚴(yán)格執(zhí)行鄰近營業(yè)線施工的“一機(jī)一人”防護(hù)。

（3）作業(yè)過程中，要密切監(jiān)測機(jī)械設(shè)備及支柱的穩(wěn)定性，防止千斤頂和支柱失穩(wěn)，盡量多加支柱。

4 整治效果

4#框架糾偏處置后，箱體頂進(jìn)中線和高程誤差均符合規(guī)范要求，相鄰箱體間誤差基本消除，整體線形完美，如圖5，圖6。

圖5 箱體糾偏后局部效果圖

圖6 箱體糾偏后整體效果圖

5 結(jié)束語

合肥市新安江路1#橋下穿合寧繞行下行線7孔框架頂進(jìn)工程工期歷時(shí)一個(gè)多月，包含D型便梁加固線路與撤除時(shí)間。但因4#框架糾偏，重新申請(qǐng)?jiān)露仁┕び?jì)劃，架設(shè)D24便梁1組，造成大量的工作延遲，雖然不影響整個(gè)工程的工期，但是還是增加了工程的成本。因此，應(yīng)該吸取的教訓(xùn)還是深刻的。一是要認(rèn)真復(fù)核工程地質(zhì)情況；二是要做好設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容，不能盲目優(yōu)化方案，改變施工工藝，弱化保障措施；三是發(fā)生問題后，要科學(xué)評(píng)估分析，合理組織整改，不要亂了陣腳，造成后續(xù)工作的被動(dòng)。本次工程糾偏，對(duì)長度為20m內(nèi)的框架的抬高還是有借鑒意義的，但對(duì)于長大框架的糾偏還是要經(jīng)過科學(xué)論證，防止造成結(jié)構(gòu)病害，希望本工程能為類似的工程提供參考。

責(zé)任編輯：宋飛 龔佩毅

來稿時(shí)間：2015-5-18