拆除既有鐵路橋梁并頂進框架橋關鍵技術

李 丁 立

(中國中鐵二院工程集團有限責任公司濟南勘察設計研究院，山東 濟南 250012)

拆除既有鐵路橋梁并頂進框架橋關鍵技術

李 丁 立

(中國中鐵二院工程集團有限責任公司濟南勘察設計研究院，山東 濟南 250012)

結合濰坊市濰州路工程實例，詳細介紹了框架橋頂進施工方案，從線路加固設計、拆除既有線下橋梁施工設計兩方面入手，闡述了具體的工藝流程及采用的關鍵技術，為解決類似問題提供了較好的解決方法。

框架橋，頂進，線路加固，拆橋

1 工程背景

濰州路是濰坊市聯接南部各縣市區的主要通道，同時也是濰坊市多條快速路的連接通道，對濰坊市以及各縣市區的經濟、社會發展、道路交通運輸等方面起到了重要的作用。隨著經濟的發展，目前濰州路既有下穿鐵路立交橋已不能滿足道路交通和城市規劃要求，因此對濰州路下穿膠濟客專、膠濟線、坊子支線立交橋進行改建勢在必行。

原濰州路為一幅路形式，健康路至濰膠路段主路寬29 m，外側設有4 m綠化帶及4 m人行道。濰膠路以南段主路寬28 m，外側設有4 m綠化帶，無人行道。道路從北至南分別下穿膠濟客專上下行、膠濟線上下行、坊子支線，共5條線路。既有膠濟客專、膠濟線為雙線電氣化鐵路，坊子支線為單線非電氣化鐵路，本段線路情況見表1。

表1 原濰州線路情況表

膠濟客專跨濰州路以框架橋形式跨過，交叉里程為K169+420，孔徑組合為(10+15+10)m，邊孔通行凈高3.5 m(結構高度4.3 m)，中孔通行凈高5.4 m(結構高度6.2 m)，斜交角度53°。膠濟線及坊子支線跨濰州路以梁橋形式跨過，孔跨組合為12 m+20 m+12 m。兩邊孔橋下通行凈高為3.2 m，中跨橋下通行凈高5.0 m，斜角角度53°。坊子支線、膠濟線左線、膠濟線右線、客專左線、客專右線之間線間距分別是5.0 m，5.3 m，11.3 m，4.6 m。

本次設計主要技術標準：鐵路采用中—活載(2005)ZKH；道路采用城—A級；城市主干路；設計車速50 km/h；100年；橋下通行凈高不小于5.0 m。

根據濰州路整體規劃以及現有濰州路下穿膠濟線框架及梁橋情況，濰州路拓寬后下穿膠濟鐵路采用以下設計方案：拆除膠濟客線兩側1-10 m框架橋，各改建為1-11.5 m框架橋，然后再在其外側各頂進1-11.5 m框架橋，這樣形成5孔框架，通行凈高均可增加到5 m以上，車道也有所增加。膠濟線梁橋予以拆除，并與客專對孔頂進5孔框架橋。

2 既有線下拆橋及框架橋頂進設計方案

所有線路均采用D便梁加固，然后頂進膠濟線及客專最外側2孔1-11.5 m框架橋，在此期間，車輛在既有梁橋及框架橋下通行。待膠濟線及客專最外側框架頂進完成后，將道路改至2外側新建框架橋內通行，然后先對膠濟線梁橋、客專兩孔1-10 m框架橋進行拆除，最后頂進剩余框架橋。框架橋布置圖見圖1。

根據膠濟鐵路現狀，既有梁橋采用D便梁進行線路架空后拆除，拆除完成后將D便梁改造成縱橫抬梁，框架橋全部采用頂進法施工。

1)膠濟客專部分框架橋按以下步驟進行施工：采用D24便梁加固線路，在便梁下施工挖孔樁→以施工好的挖孔樁為支點，移架D24便梁→將預制好的1-11.5邊孔框架橋頂進就位→以新頂進的框架及既有中空框架為支點架設D24便梁，拆除既有1-10 m框架、頂進剩余1-11.5 m框架橋。

2)膠濟線、坊子支線部分框架橋按以下步驟進行施工：

采用D24便梁加固線路，在便梁下施工挖孔樁→以施工好的挖孔樁為支點，移架D24便梁→將預制好的1-11.5邊孔框架橋頂進就位→以新頂進的1-11.5 m框架橋及梁橋下施工好的挖孔樁為支點架設D16便梁，將既有梁橋架空→拆除既有梁橋→在D16便梁支點處橫穿橫梁，將D便梁改造成縱橫抬梁→頂進剩余框架橋。

3 既有線下拆橋及頂進施工中關鍵技術

框架橋頂進施工中的井點降水、工作坑開挖、后背及滑板施工、框架橋澆筑等工序都按照常規施工方法，不再贅述，本文只介紹既有線下拆除既有框架橋和梁橋以及線路加固等關鍵技術。

3.1 線路加固方案設計

為保證既有鐵路的安全運營，減少施工對鐵路行車的影響，尤其是膠濟客專是國家客運專線的干線。框架橋上方的既有線路采用D便梁加固并采用挖孔樁為支點。但是由于框架軸線方向與線路法線夾角為37°，并且框架橋孔徑較大，如果正常布置，最大的D24便梁不能滿足框架橋頂進的空間要求，故本次設計對常用的D24便梁進行改造，在D便梁支點上方采用鋼橫梁錯位布置，具體如圖2所示。

在設計時采用有限元軟件MIDAS對D便梁進行模擬驗算，簡算D便梁的強度及撓度；驗算活載按照濟南鐵路局審查要求，采用中—活載(2005)ZKH驗算。建立模型時模擬出全部D便梁。通過模擬計算，線路加固體系各構件強度、剛度、穩定性及整體穩定性均滿足要求。

3.2 拆除既有線下橋梁施工方案設計

由于本次頂進框架橋穿越線路較多，不同等級線路下方既有橋涵形式不同，并且頂進框架步驟也較多，本次只介紹采用了不同的拆橋方案：

1)拆除膠濟客專下2-10 m分離式框架橋。

利用挖孔樁及既有1-15 m框架橋為支點錯位布置D24便梁，拆除既有2-10框架橋(見圖3)。

2)拆除膠濟線、坊子支線3座(12.0+20.0+12.0)m的既有低高度鋼筋混凝土梁式橋。

首先將既有橋梁下方施工挖孔樁及冠梁作為架設D便梁的支點，由于既有梁寬為3.9 m，D24便梁4.4 m,在既有梁外側設置臨時支點。然后依次架設D16便梁并錯位布置。同時由于既有線路軌底至梁頂的距離太小，空間不滿足低位D便梁橫梁布置要求，故在穿橫梁之前需要鑿除既有橋梁道砟槽。線路加固后，在既有橋下設置枕木垛作為拆除既有梁橋的承重載體(如圖4，圖5所示)。

4 結語

本橋采用挖孔樁作為架設D便梁的支點，由于頂進框架橋較多，線路等級不同，拆除的既有橋梁形式不同，所以采用了不同的施工步驟，優化了同類項目的設計和施工方案，減少了投資，縮短了工期，降低了對鐵路運行及道路交通的影響。

本工程線路加固改造了通用的D便梁結構形式，并進行了檢算，得出改造后的D便梁承載能力良好，強度和剛度及穩定性均滿足線路運行要求，為大跨度、大角度、既有線下拆除不同橋梁的設計施工提供了經驗，為解決類似工程問題提供了較好的施工方案，建議在類似的工程中推廣使用。

[1] 朱健身，陳東杰.城市地道橋頂進施工技術及工程實例[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[2] 李家穩.地道橋設計與施工[M].北京：中國鐵道出版社，2011.

[3] TB 10002.3—2005，鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范[S].

Critical technology of dismantling existing railway bridge combining with jacking frame bridge

Li Dingli

(JinanAcademyofSurveyDesign,ChinaRailway2ndInstituteCo.,Ltd,Jinan250012,China)

Combining with Weizhou railway engineering example in Weifang city, the paper specifically introduces frame bridge jacking scheme. Starting from two aspects of route reinforcement design and dismantling existing underground bridge construction design, it describes technological procedures and critical technologies, which has provided better solutions for similar problems.

frame bridge, jacking, route reinforcement, bridge dismantle

2015-02-12

李丁立(1984- )，男，碩士，工程師

1009-6825(2015)12-0182-02

U448.13

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