大跨徑框架隧道中繼間頂進既有鐵路施工技術

張順

【摘要】隨著國民經濟的飛速發展，城市加大了公路主干道的修建。中繼間頂進技術是框架隧道下穿既有鐵路一種安全可靠的施工方法。本文根據具體工程介紹了鐵路地道橋中繼間頂進施工技術要點，并對頂進施工中的控制措施進行闡述。供同行參考。

【關鍵詞】隧道；中繼間；頂進；施工技術

引 言

頂進施工不僅保證了施工安全及鐵路既有線行車安全，而且創造了良好的經濟效益和社會效益，由于頂進法不影響既有鐵路的正常行車，達到了經濟合理、技術可行的目的，在鐵路線下修建立交橋已被廣泛采用。

1、工程慨況

某橋跨度為8m-16m-8m鋼筋混凝土框架橋，結構總高度為8.4m，結構凈高6.5m，中繼間頂進，橋全長55.56m，寬35.8m，該橋公路方向與鐵路夾角64°，橋上線路有單股、5條到發線及1條貨運線，非電氣化鐵路，橋上股道為平坡，低路基。采用中繼間頂進法施工，其主要工序包括工作坑開挖和滑板后背等施工、橋涵主體預制及防水層制作、施工降水、線路加固和橋體頂進等，施工工藝與其他頂進橋涵大致相同。

2、工程的特點、難點

因本橋橫向分為兩段，因此在頂進過程中兩段保證方向一致不錯位是本橋施工的難點。而線路加固運營安全因素多，工序較多，且工期短，需要多工作面、上足人力、機械設備同時施工。

3、 頂進施工技術要點

3.1橋涵主體分節預制

分為兩節分別澆筑預制頂進施工，先預制、加固、頂進一節到預計位置，然后重復前面工作頂進第二節和前一節合龍，前節長28.421m，后節長29.137m。

3.2線路加固

在預制箱身的同時，對線路進行加固。因本橋頂進時穿越線路較多，決定采用扣軌加縱挑橫抬梁加固線路方案，縱梁與橫梁、橫梁與枕木及扣軌之間采用u型螺栓扣板聯結，以保證整體穩定性。地道橋范圍內的每組橫梁下加自制滾杠滑車減少摩擦，減少地道橋頂進時的阻力，用木楔子或枕木頭把其余空間塞緊。橫梁的一端支承在框構頂上，另一端支承在路基枕木垛上為了不使線路橫移，橋涵頂板后部頂面預埋剛拉環，同時橋上備用足夠的50t油鎬，以備線路沉落整修所用。

3.3施工降水

橋涵頂進的成敗主要取決于降水效果的好壞，所以頂進前必須進行充分降水。為此采用輕型井點與集水井結合方法，使工作坑和鐵路施工期間地下水位降至基底以下不小于0.5m，經計算在工作坑內設6眼井點，間距10m。橋涵頂進期間作業坑范圍井點降水排入工作坑東側衛工明渠內，線路上橋范圍內井點降水排入路基東側溝內。

3.4橋體頂進

根據頂力大小，油泵及連接油管所能承受的壓力值及傳立柱的允許承載力，來確定每臺千斤頂的實際頂力，然后由前至后依次驅動千斤頂，逐節推動箱身，待后背處的千斤頂回收后，在回收的位置填放頂鐵，再開始第二次頂進，往復循環，直至箱體就位。

當頂進時由于受摩擦阻力的水平分力作用，容易發生較大的方向偏差，故需要加強方向控制，隨時調整兩側的頂力。每次頂進的頂程應控制的小一些 （0.2～0.3 m）；對于中繼間法頂進施工來說，此點尤為重要，因為這樣剪力力臂可以縮短，使剪力楔能發揮較大的抗剪能力，有效地防止錯牙。

3.5中線與高程控制

用水平儀觀測設在箱身頂板四個角上的觀測點，進行高程測量。高程偏差調整主要依靠超欠挖土方，使箱橋吃土量加大或減少，以達到調整箱橋中線偏差的目的。在頂進過程中，橋體每前進一個頂程，即對橋體的軸線和高程進行觀測，并做好記錄，發現偏差及時通知指揮人員采取措施，進行糾偏。

框架頂進扎頭較大時，框構底部夯填碎石，嚴重情況下，停止頂進施工，采取增加地梁方案。如基底土壤松軟時，換鋪20～30cm厚的卵石、碎石、灌筑白灰柱樁、砂等方法加固地基，增加承載力，以糾正“扎頭”。對于后背變形情況的觀測，在橫向位置設觀測點。

4、頂進作業控制措施

4.1頂進挖土

（1）每次挖土進尺及開挖坡面應根據土質情況、線路加固情況和千斤頂的頂程確定。挖土時嚴格控制開挖量及開挖坡度（帶土頂進施工）。

（2）框架兩側帶土頂進，縱向放坡挖土，一次挖土長度不得大于1m，每個頂程控制在0.5m左右，框架內頂進挖土分步分臺階進行，先上后下，先中間后兩邊，防止兩側土體坍塌。

（3）頂進過程中，頂進取土采用挖掘機進行開挖取土頂進，即挖即頂，嚴禁超前開挖，人工配合清底，保證框架在頂進過程基礎帶15-25cn土頂進防止栽頭。

（4）列車通過時，嚴禁繼續挖土，人員應撤離開挖面1m以外，當挖土或頂進過程中發生塌方，影響列車安全時，應迅速組織搶修加固。頂進施工期間列車限速45km/h的速度慢行通過，堅持隨挖隨頂的原則。

（5）挖土機械鏟斗不得碰撞線路加固設施和橋涵主體結構。挖土過程要嚴格控制刃腳切入土內深度，一般不小于10cm。在松散的或塑性土質中頂進，中刃腳是保證土墻穩定的關鍵，應保持切入土內。人工清理開挖工作面時，挖土機械應退出開挖面，嚴禁人、機同時開挖。挖土工作應與觀測人員密切配合，隨時根據橋涵頂進和方向偏差，采取超欠挖糾偏措施。

（6）每次挖土作業必須按照技術交底提供的清底深度和糾偏措施積極采取措施進行嚴格控制，嚴禁在雨天挖土，嚴禁不清底強行頂進作業，嚴禁超挖作業。

4.2框架頂進

（1）頂進前，對既有線路標高進行測量、復核，線路加固時對局部進行加墊調整，保證既有線路狀況不變。每次頂進前應檢查液壓系統、頂住安裝和后背變化情況等。

（2）為了防止框構頂進時底板隨之向前滑動，板下設錨梁，為控制頂進方向，底板兩側設導向支墩，于底板制作時用C20混凝土同時澆注成型。

（3）框架在工作坑底板上滑動時，方向發生偏差，主要依靠底板上預先設置的方向墩墊撐來糾正。框架入土前要把方向矯正到設計位置，入土后就比較穩定。

（4）頂進過程中觀測油泵的工作壓力數值，如有異樣，則停止頂進，查找問題，以防頂進設備損傷及其它事故發生，解決問題后，再行頂進。

（5）頂進過程中，由于箱身高程的變化，及箱身頂進時帶動土體，造成線路高程升高或降低，從而影響到行車安全，所以要及時調整，當線路方向不良時，可將槽鋼下木契打緊后，松開附近幾個吊軌螺栓，及方向不良范圍內橫向支承，用起道機撥道；要隨時上緊松動的吊軌螺栓，加強對線路的觀察，發現異常及時整修；在覆蓋土內頂進箱身，其線路高程有變化時，可起道加墊細石碴調整。

（6）箱身頂進就位后，盡快及時恢復線路，全部拆除撤換完畢后，再對其進行全面維修直至達到標準，方可恢復正常運行。

4.3頂進施工注意事項

（1）頂進前要做好各項檢查，工作人員不能站立在油管和頂鐵處，以防油管漏油及頂鐵崩傷人。對頂進設備注意保養，確保各項設備處于良好的工作狀態。

（2）頂進時加強對線路的養護，及時糾正變形的線路。

（3）框架頂進時應觀測油泵的工作壓力數值，如果有路基坍塌、油管漏油、頂進設備控制失靈等情況時，立即停止頂進、挖土。

（4）對于頂進過程中可能存在的土壤液化增加黏著力的現象，在對基底表層換填處理和降低地下水位的同時，考慮增加備用千斤頂，通過增加頂力措施預防可能存在的不利因素。

結 語

實踐證明，合理的施工方案和技術措施是工程順利施工的關鍵，本工程在較短時間內順利完成了橋涵頂進施工任務，為以后中繼間防水的制作和引道的施工等后續工程預留了足夠的時間，確保了該工程按期、保質、保量竣工的實現。

參考文獻

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