人民塘路下穿鐵路框架D便梁結合頂管施工技術

邱立滿

(中鐵十四局集團第一工程發展有限公司 山東 日照 276800)

人民塘路下穿鐵路框架D便梁結合頂管施工技術

邱立滿

(中鐵十四局集團第一工程發展有限公司 山東 日照 276800)

上世紀修建的鐵路受經濟條件的限制，大量采用路基，未預留足夠的立交通道，需新修立交通道穿越或跨越鐵路。道路穿越鐵路主要有兩種形式：一是上跨公路橋，二是下穿框架橋。上跨鐵路的橋梁需要修筑高而長的公路橋，施工中對鐵路干擾較大，而且上跨橋由于城市規劃和用地限制；下穿框架橋是采用頂進法在既有線下修建立交橋，施工時先對線路進行線路加固，占地拆遷少，交通干擾小，施工中鐵路不需中斷列車運行，結構合理，與城市的規劃及建筑風格相符而被大量采用。本文結合人民塘路下穿鐵路框架D便梁結合頂管施工技術進行了分析。

鐵路框架；D便梁；頂管；施工技術

一、工程概況

人民塘路鐵路下穿框架橋（致興路至蜀龍路段），起止里程K0+776-K1+420，全長644m，該段線形由一個R-900的圓曲線和直線段構成。其中起點位于圓曲線中，終點位于直線上。下穿鐵路段長60m,共7個框架，分別長10m、8m、5.5m、6.5m、5m、10m、15m。其中最后的10m、15m兩個框架，已經實施。本次主要施工10m、8m、5.5m、6.5m、5m這個5個框架，這5個框架北側離成渝線中心18.75米，南側離成昆線中心10.90米，既有成昆線中心與現已施工的6、7號框架間防護樁中心為9.49米，框架頂距離軌面6.12米。

二、挖孔樁施工

根據勘察報告，本橋梁地下水位高，框架橋基坑及挖樁開挖深度。擬建工程沿線主要為居民住宅，區域內有3.5米厚人工回填土，地表水豐富，考慮場地地下、地表水水位實際，同時為項目高效施工創造條件，基坑建立獨立管井降水系統。因既有成渝、成昆兩線間有挖孔樁，降水是無法進入既有鐵路打井，故不設置降水井。人工挖孔時孔內同時安裝水泵。

框架橋靠近既有線挖孔樁周邊共布置6眼降水井，井徑0.25m，井間距為12m左右，井深30m。詳見圖4.13橋墩基坑降水井平面圖

在水量較弱后，進行挖孔樁的開挖。井點降水在使用時，要求不間斷的連續抽水，降水泵旁側必須配有備用發電機，一但停電，立即要進行恢復，井點降水的正常規律是“先大后小，先混后清”原則應立即檢查糾正，在降水過程中，要派專人觀測水的流量，對井點系統的維護觀察。井點位置應距樁邊1.5～2.0m，以防止井點設置影響人工挖孔的穩定性。水泵抽出的水應經明溝有序排走，明溝離基坑越遠越好，以防止滲下回流，影響降水效果。

2.1挖孔支撐樁開挖順序

施工前先做好既有線路邊溝的臨時改溝。

挖孔樁施工采用人工開挖，孔樁尺寸分別為線路兩側挖孔樁尺寸3m*2m，樁中心距線路中心為2.2m；兩線間挖孔樁尺寸3m*2.6m，樁中心距離2側線路中心均為2.615m，挖孔樁深度為中間三組主樁29m，框架兩端輔樁14.8m。開挖人工挖孔樁需要限速45km/h，挖孔樁對角開挖，由于成渝線是動車走行線，為了保證線路安全及正常運營，挖孔樁必須采用隔樁開開挖，開挖順序為1、3、5、7、9、11、13、15同時開挖，其余7根同時開挖（如圖1）。

圖1 挖孔樁位置圖

2.2人工挖孔樁鎖口及護壁施工

人工挖孔樁在開挖前需先做好鎖口，鎖口的內凈空與樁芯尺寸相同，鎖口的厚度為30cm，高度1.0m（高出鐵路路床頂面30cm），混凝土采用C25，環向內外層主筋采用φ16，內外層主筋間距均為25cm，鋼筋保護層4cm，箍筋采用φ14間距20cm，采用模筑混凝土。鎖口高出路床頂面30cm，起擋道碴和排水的作用。

本次挖孔樁舍棄傳統的鋼筋混凝土護壁，為了保證能在4個小時內完成一節挖孔樁的成型，預先制作護壁支撐組合模板，待每節挖土完成后，將4組護壁支撐組合鋼模板運送至挖孔樁，人工在樁內完成型鋼支撐模板的組裝，再在模板與外壁之間空隙壓注M30水泥漿，確保模板與護壁之間密實，待水泥漿強度滿足要求形成水泥石后，水泥石厚度不小于15cm，再進行下一節段開挖，開挖時，要先開挖一半，安裝半側模板，然后開挖另半邊安裝另側模板，并且上、下節模板之間連接可靠。如此循環進行，直至挖到設計標高。

三、頂管施工

頂坑距鐵路邊坡底面的距離約為3.5m，頂坑大小為5.0m×4.0m。參照基坑作業方案。頂管大小為φ1200mm鋼筋混凝土管。頂管垂直于挖孔樁壁邊緣，頂進到位后破除樁與管交接處的部分鋼筋混凝土管，軌頂標高為512.27m，原地面標高約為510m，頂管管頂標高508m ，頂進到位后挖除頂坑，作為運輸通道。

四、D便梁的架設

4.1工藝流程

既有線的加固方式為16mD便梁+16mD便梁+24mD便梁+20mD組合式加固方式。當挖孔樁利用抽換橫枕砼達到強度后，方可進行D型便梁施工。工藝流程圖如圖2所示。

圖2 工藝流程圖

D型便梁的縱梁放到位需滿足兩個條件：首先是挖孔樁支墩施工完畢，并滿足承載力要求；其次是D型便梁的橫梁全部安裝就位，并對線路進行45Km/h限速。同時結合安全防護要求進行施工。

按照D型梁架設方案,在支墩上按設計的平面位置及標高安裝好D型梁支座，支座標高可采用干硬性砂漿調整。安裝好后，要復核便梁支座的平面位置及頂面標高，確認無誤。

4.2二次D型便梁受力轉換方式

在既有線下主體框架地板達到設計強度后，63C型鋼組合支撐柱與底版提前預埋的φ25鋼筋連接后，同時與框架頂板同步實施，型鋼組合支撐柱的鋼頂板作為框架頂板模板。支撐范圍頂板底的分布鋼筋應加強，施工完成框架頂板并達到強度后，在框架頂施工砼支撐柱，支撐樁矗立在框架頂，組合高度為6.12m，將第一次架設在原線路中間兩跨的D型16m便梁、24m便梁用軌道車依次調換，兩端16m及20mD型便梁保持不動。

4.3體系轉換技術

二次D便梁受力轉換完成后，需要將原貫穿框架底、頂板的支撐柱進行破除，然后采用同標號混凝土將開洞補齊，強度達到設計后，做好防水措施。根據設計要求對道床及框架頂路基進行回填，回填后仔細觀測線路情況，嚴格控制路基沉降，及時采取措施，保證行車安全，道床道碴，加強搗固，及時補碴，并檢查線路幾何尺寸，確保線路安全，做好D便梁拆除準備工作；D型梁拆除方法，同架設D型梁的工序相反。

五、結束語

近20 多年來, 頂管工程在我國各個城市都得到了廣泛的應用。頂管施工技術無論在施工理論, 還是施工工藝方面, 都有了突飛猛進的發展。在借鑒國內外研究成果的基礎上, 結合國內外實際工程的使用特點, 頂管施工技術的研究將步入一個嶄新的階段。隨著頂管施工技術的發展, 一些關鍵技術問題將得到更好的解決。

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1007-6344（2017）05-0080-01