談鐵路無停運跨線箱涵整體頂進施工

趙 衛(wèi) 東

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

談鐵路無停運跨線箱涵整體頂進施工

趙 衛(wèi) 東

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

結(jié)合具體工程實例，詳細介紹了鐵路無停運跨線箱涵整體頂進施工技術(shù)的具體工藝流程及其施工要點，并對箱涵頂進施工中應(yīng)注意的問題進行了研究，可為類似工程提供合理有效的參考依據(jù)。

箱涵，頂進施工，關(guān)鍵工序，鐵路

鐵路無停運跨線箱涵整體頂進施工就是指在保證鐵路線路正常運行的基礎(chǔ)上，開展施工工程，在保證鐵路線路得到穩(wěn)固后，先在頂進的一側(cè)挖工作坑，然后在坑內(nèi)做一滑板，滑板上預(yù)制鋼筋混凝土箱涵，再在離箱涵尾部不遠處打入板樁修筑后背，在后背與箱涵底板之間安裝千斤頂，千斤頂借后背的反力將橋涵頂入路基，后背是重要的施工組成部分，承受著頂進時的全部水平頂力，雖然是臨時結(jié)構(gòu)，但直接影響工程的質(zhì)量和進度。文中主要以晉城市文博路下穿古礦鐵路立交橋工程為例，對箱涵整體頂進施工的關(guān)鍵工序和工藝進行了探討。

1 工程概況

晉城市文博路下穿古礦鐵路立交橋工程就是采取的這種施工技術(shù)和方法。文博路北段道路工程南起紅星街、北至北環(huán)路，全長3 483.295 m，預(yù)算總投資10億多元，工期兩年，完工后將成為繼澤州路、蘭花路之后的第三條貫通市區(qū)南北的主干道。目前，北環(huán)路互通立交橋和下穿鐵路頂進橋已完成，花園頭水庫鋼構(gòu)橋中幅合龍；路基碎石樁、保通路和邊坡硬化已完成；路基挖填土方完成211萬m3，各種地下管線完成5 100 m，累計完成投資28 974萬元，預(yù)計2015年建成。

2 該工程中箱涵頂進施工中的關(guān)鍵技術(shù)分析

在鐵路箱涵頂進施工中，如何在箱涵頂進時預(yù)防鐵路軌道變形、頂進所需的強大推動力以及頂進過程中標高和軸線的控制在施工中起關(guān)鍵的作用，直接影響著頂進施工工程的進度和產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。

2.1 頂進時預(yù)防鐵路軌道變形

頂進挖土：施工采用PC220挖掘機2臺，ZL50裝載機1臺，頂進挖土采用機械與人工配合，刷坡必須嚴格按技術(shù)交底施工，開挖坡度設(shè)置為1∶0.5，杜絕挖神仙洞，適當預(yù)留臺階，保證作業(yè)人員的作業(yè)面。列車通過時不得挖土，安全防護人員應(yīng)及時通知挖土人員迅速離開作業(yè)面進入箱身內(nèi)。根據(jù)頂進工作坑所挖土質(zhì)及前后兩次頂程高差及時調(diào)整框架底板前端土體的超挖或欠挖，防止箱橋在頂進過程中的“抬頭”或“栽頭”。頂進挖土應(yīng)備足夠的草袋，以防坍塌時及時搶修，確保行車安全正點；在頂進工作坑內(nèi)設(shè)置排水溝和積水井，安裝抽水設(shè)備，做好防雨水準備。

線路架空加固：根據(jù)現(xiàn)場實際情況及公司架空設(shè)備情況線路架空加固采用Ⅰ100工字鋼縱梁，4.46 m，4.95 m鋼枕，反后背樁(增設(shè))及支點處采用[3703槽鋼橫抬梁L=18 m進行線路架空加固。根據(jù)箱橋預(yù)制實際情況，本工程采用兩次架空方案，第一次架空頂進中孔，線路架空加固長度為每側(cè)64 m，第二次架空頂進兩個邊孔，線路架空加固長度為每側(cè)32 m。同時為確保行車安全，自線路加固之日起，安裝架空設(shè)備及頂進期間，要求列車通過速度不大于25 km/h。線路加固設(shè)計驗算列車通過速度為45 km/h。線路加固覆蓋箱橋全面積，箱橋兩側(cè)坡度各增加架空寬度10 m以上，以防止路基出現(xiàn)坍塌時確保行車安全。

2.2 頂進所需的強大推動力

箱涵底部的隔離：滑板澆筑完畢后用石蠟滿澆3 mm～5 mm潤滑層，上鋪2層塑料薄膜，箱涵在滑板上進行預(yù)制(為了盡量減小箱涵與滑板產(chǎn)生的摩阻力，表面必須滿足一定的平整度要求，并在滑板表面涂上潤滑劑)，利用油壓千斤頂?shù)捻斶M使箱涵在滑板上滑行，逐漸進入前方土體?；屙毘惺芟浜灾睾拖浜斶M時克服滑板與箱涵間摩阻力而產(chǎn)生的拉力，因此必須有足夠的拉力強度。

背臺設(shè)計：后背采用片石混凝土鋼性后背，滑板后邊為1.2 m×1.5 m鋼筋混凝土分配梁，分配梁后為片石混凝土，片石混凝土后寬6 m通長用水泥石灰改良土機械攤鋪，壓路機碾壓，增強后背強度和反力。

頂進設(shè)備的布設(shè)：中孔箱涵最大頂力為4 680 kt/m，中孔頂進共需320 t頂鎬18臺備用2臺。1臺油泵安放在箱涵靠墻一面，橡膠軟管用于有相對移動的部件間連接，能吸收油液系統(tǒng)中的沖擊和振動，裝配方便，無縫鋼管裝配在相對穩(wěn)定處；油管路接頭應(yīng)加O形橡膠密封圈。管路應(yīng)盡量短，布管整齊，避免彎曲，各支管間平行布置，管路安裝前要清洗，試壓合格后方準使用。人工操作油路流向操作臺應(yīng)急控制閥，主、支油管路銅管，高壓軟管配合使用。箱身底板端部安裝δ=20 mm厚的鋼板以確保頂進時千斤頂和框架端部混凝土接觸面不受損壞，前端安裝護板。

2.3 頂進過程中標高和軸線的控制

調(diào)試及試頂：調(diào)試是為了全面檢查液壓元件是否可靠，千斤頂功能有無異常，管路是否泄漏，壓力表、控制閥及分項閥等功能是否正常；試頂時要加強箱身中線，水平和縱向位移的觀察，同時要注意后背和底板的變化。操縱所有的千斤頂一起頂出，克服箱身阻力，箱身起動，記錄壓力表讀數(shù)。

千斤頂布置在靠近墻端，中孔頂進共需320 t頂鎬18臺備用2臺。1臺油泵安放在箱涵靠墻一面，各類頂鎬、傳力柱、分配梁采用25 t吊車吊裝，整個吊裝過程應(yīng)由專職的、富有經(jīng)驗的裝吊工現(xiàn)場指揮吊裝，確保每排頂鎬、傳力柱布置成一條直線，始終垂直于后背梁，每頂進兩節(jié)傳力柱加設(shè)一道分配梁(由5扣軌組成)。頂進作業(yè)實行三班制，班班有負責人，保持連續(xù)作業(yè)，實行交接班制，做好檢查記錄，隨班交接；頂進在列車運行間隙進行，橋內(nèi)作業(yè)人員和線上防護人員采用對講機直接聯(lián)系；頂進過程中頂鐵、頂鎬和后背上嚴禁站人；每次頂進前應(yīng)安排人員檢查支點、抬梁有沒有接觸箱涵和管線設(shè)備、道渣等確認無誤后方可頂進。頂進時上、下行應(yīng)設(shè)專人看護，發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)異常現(xiàn)象應(yīng)立即通知下面人員停止頂進，及時糾正和維護好線路，抓緊找出原因，確保行車安全。

傳力柱安裝：選用50 cm，1.22 m，4.46 m傳力柱，工地配用25 t吊車安裝傳力柱和安裝分配梁，分配梁采用P50鋼軌5扣軌；頂鐵與頂鎬同軸線，每次安裝頂鐵長度應(yīng)一致；每頂進2×4.66 m加設(shè)橫向分配梁一道；如果安放的頂鐵與橫梁、后背、頂鎬等接觸不密貼，采用薄鋼板墊實，使其充分接觸。

測量控制：為了更好的精確的控制箱身頂進的方向和高程，頂進前在箱身頂板兩端用紅色油漆標注出方向控制點，在箱身頂板頂?shù)乃慕怯眉t色油漆標注高程控制點。在頂進過程中，為了防止過大的方向及高程誤差，每次頂進測量一次，發(fā)現(xiàn)問題及時校正。

1)中線偏差調(diào)整主要依靠關(guān)閉部分頂鎬，使箱涵所受頂力左右不對稱，以達到調(diào)整箱涵中線偏差的目的。若箱涵中線左偏，則關(guān)閉部分右側(cè)頂鎬以減小右側(cè)頂力；反之亦然。

2)標高偏差調(diào)整主要依靠接長滑板控制，高程變化較小時也可通過控制土方開挖深度達到調(diào)整箱橋標高偏差的目的。

3 在頂進施工中應(yīng)注意的問題

1)開始頂進是施工現(xiàn)場所有工作的中心環(huán)節(jié)，在每次開鎬前都要對油泵等液壓系統(tǒng)的良好性、挖土的規(guī)范性、頂鐵安裝的達標性以及后背變形等方面進行詳細的檢查，確保工序環(huán)節(jié)的銜接良好。2)刃角只要切土，就必須停止頂進，安排人員以及機器使用加快挖土和出土的速度，盡量保持不間斷作業(yè)，使箱身不斷頂進。3)一旦出現(xiàn)一些緊急情況使箱身不能繼續(xù)頂進時，為了避免箱涵在之后的頂進中阻力過大，就務(wù)必要間歇性的頂動箱體。情況解決后要立即進行作業(yè)操作，確保連續(xù)性。4)鐵路無停運跨線箱涵整體頂進施工雖然是在保證鐵路線路正常運行的基礎(chǔ)開展的，但在具體施工時要盡量在列車通過的間隙進行。5)在進行頂進施工時，在頂柱以及后背要禁止有人員的逗留，保持無人化狀態(tài)，這樣可以減少因為頂柱弓起崩出或者是后背出現(xiàn)意外狀況而導致的安全事故。6)在頂進框架時，在頂進的方向和高程上極易出現(xiàn)偏差現(xiàn)象，因此，就要在頂進的過程中采取有力的措施對其進行控制預(yù)防。7)對于頂進施工的負責人來說，要及時的做好施工記錄，把施工中的各個細節(jié)、數(shù)據(jù)、信息進行詳細記錄，以便于隨時可以交接。

4 結(jié)語

鐵路無停運跨線箱涵整體頂進施工是一項具有綜合性高、專業(yè)性強、困難性大等特點的工程，對于關(guān)鍵施工工序和工藝要有科學合理的施工方案設(shè)計做指導，注重細節(jié)上的控制，把頂進施工中可能存在的危險降到最低，以促進工程施工的進一步穩(wěn)定高效的進行。

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[4] 徐 珂,金 豪.高速公路穿越鐵路頂進施工風險評價及控制[J].地下空間與工程學報,2013(3):680-685.

Discussion on integral jacking construction of railway no service across line box culvert

Zhao Weidong

(ShanxiThirdConstructionEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

Combining with the specific project example, this paper introduced in detail the specific process and construction main points of integral jacking construction technology of railway no service across line box culvert, and researched the matters should be paid attention to in box culvert jacking construction, could provide reasonable and effective reference for similar engineering.

box culvert, jacking construction, key process, railway

2015-01-12

趙衛(wèi)東(1969- ),男，工程師

1009-6825(2015)09-0164-03

U445

A