下穿鐵路框構(gòu)橋沉降研究

李智超

摘要：頂進(jìn)施工法施工中對(duì)鐵路運(yùn)輸干擾時(shí)間短，不中斷行車，能保證鐵路正常運(yùn)營(yíng)，是利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制好的箱形構(gòu)筑物逐漸頂入路基，以構(gòu)成立體交叉通道的施工方法。能保證路基的穩(wěn)定，安全可靠，且方法簡(jiǎn)便，施工時(shí)間短，質(zhì)量也能得到保證，被廣泛用于地道橋、箱形橋涵工程施工中。

關(guān)鍵詞：下穿鐵路；框構(gòu)橋；沉降

1頂進(jìn)框構(gòu)橋施工工序

頂進(jìn)框構(gòu)橋施工技術(shù)在鐵路線路的修建中廣泛應(yīng)用。鐵路頂進(jìn)框構(gòu)橋施工的大體工序包括：開挖工作坑一做滑板、隔離層一框構(gòu)主體一防水層一線路加固及鋼縱橫梁一框構(gòu)橋頂進(jìn)就位一拆除線路加固，回填道碴，恢復(fù)線路。鐵路頂進(jìn)框構(gòu)橋施工工序紛雜，以下僅就主要工序進(jìn)行分析概述。

1.1開挖工作坑

基坑是整個(gè)施工的基礎(chǔ)工作，也叫工作坑，這一工序用的是砂粘土。開挖工作展開前要先測(cè)量好坑堤的側(cè)面坡度，通常采用1：0.75的坡度標(biāo)準(zhǔn)，開挖工作的開展通常選在一年當(dāng)中的非雨季，此外還應(yīng)預(yù)先量測(cè)地下水位，并設(shè)好排水溝及出土通道。

1.2滑板與隔離層的設(shè)置

滑板一般是采用鋼筋混凝土材質(zhì)，也就是通常所說的基坑底板，它作為預(yù)設(shè)的頂進(jìn)框構(gòu)橋的工作底板能起到防止坑底下沉的作用，并且能增加摩擦。鐵路等線路的頂進(jìn)式框構(gòu)橋多采用表面涂有壓實(shí)的水泥沙，具備高度的平整度且在啟動(dòng)時(shí)有能把阻力降到最低。而隔離層在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還加入了石蠟和塑料材質(zhì)的材料，也起到了輔助作用。

1.3框構(gòu)橋頂進(jìn)就位

該道工序施作前應(yīng)做好滑板制作及框架橋預(yù)制、靠背制作及線路加固等前續(xù)工作準(zhǔn)備?？蚣軜蝾A(yù)制可整體預(yù)制亦可分節(jié)預(yù)制，在滑板上進(jìn)行，可一次連續(xù)澆筑亦可分批次澆筑，澆筑混凝土后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)，并確保頂進(jìn)作業(yè)前結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，此外施工中還應(yīng)特別注意防水層施工質(zhì)量的控制。除應(yīng)調(diào)查了解實(shí)際線路運(yùn)營(yíng)情況，密切配合運(yùn)營(yíng)管理部門做好線路加固處理以外，對(duì)運(yùn)營(yíng)既有線項(xiàng)目的施工，還應(yīng)重點(diǎn)調(diào)查通信、信號(hào)、電纜等障礙物，以便實(shí)施遷改或加固等保護(hù)性措施。前續(xù)準(zhǔn)備工作完成后，檢查相關(guān)儀器設(shè)備，確認(rèn)頂進(jìn)作業(yè)流程，施工過程中應(yīng)尤其注意跟蹤監(jiān)控測(cè)量工作，嚴(yán)格按照施工方案逐步頂進(jìn)就位。

2頂進(jìn)前技術(shù)措施

地區(qū)進(jìn)行鐵路框構(gòu)橋施工建設(shè)時(shí)，由于當(dāng)?shù)氐叵滤惠^高，因而橋位除路基穩(wěn)定性不足。加之當(dāng)?shù)芈坊鶠榛靥钔粒鼮槠渎坊阅茉鎏砹艘环莶环€(wěn)定因素，故該鐵路施工路段很容易出現(xiàn)溜塌現(xiàn)象，導(dǎo)致滑板斷裂的不安因素也一直存在。針對(duì)這種情況，工程在進(jìn)行頂進(jìn)施工時(shí)，做了如下準(zhǔn)備：2.1路基降水由于該地區(qū)地下水位較高，故施工前首先對(duì)當(dāng)?shù)厮粏栴}進(jìn)行了處理。通過先查勘察發(fā)現(xiàn)，橋址最深處位于水下4.6m位置處，由于頂進(jìn)施工時(shí)要求滑板水位需要比水位高出1m以上，故需要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行防水處理。通過分析當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料，發(fā)現(xiàn)橋址砂土層不明顯，四周黏土較多，故實(shí)際防水性較低。為解決高水位給頂進(jìn)施工帶來的不便，防止鐵路路基下沉，頂進(jìn)施工正式開始前10天，通過設(shè)立降水口的方式對(duì)施工路段進(jìn)行降水處理。該工程施工期前共在頂進(jìn)施工路段開設(shè)7對(duì)降水井，分別位于鐵道道橋兩側(cè)，井深均13m，降水時(shí)當(dāng)水面位置滿足滑板施工要求時(shí)即停止操作。隨后安全頂進(jìn)設(shè)備及頂鎬，具體布置詳見圖二：

2.1框構(gòu)橋頂進(jìn)設(shè)備及頂鎬布置

加固土樁施工進(jìn)行加固土樁是進(jìn)行頂進(jìn)施工的重要前提和準(zhǔn)備，對(duì)于土體的加固可以采用水泥攪拌樁進(jìn)行，具體位置設(shè)在工作坑邊坡位置，取直徑60cm樁間隔1m對(duì)土體進(jìn)行加固。以防止頂進(jìn)過程中，橋體因受力而出現(xiàn)下沉、塌方等危險(xiǎn)事故。除此之外，還需要做好箱體兩側(cè)防護(hù)工作，并根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求抗移樁的施工。

2.2路基注漿加固

（1）加固范圍。加固工作可以按照兩個(gè)方向進(jìn)行。沿鐵路方向加固時(shí)，加固范圍除包括框身之外，海應(yīng)包括以外墻外緣為基準(zhǔn)點(diǎn)，兩側(cè)各延至10m的范圍；延框構(gòu)軸線方向加固時(shí)，除注意加固箱體就位位置外，還需要重點(diǎn)加固滑板前段放坡位置。以注漿方式進(jìn)行加固時(shí)其具體范圍如下：①；框構(gòu)地板下方1m位置處起，眼神值箱體兩側(cè)10m。

（2）注漿順序。注漿過程中應(yīng)注意避免工作帶來線路龍騎問題。因此為確保安全，并盡量實(shí)現(xiàn)工程在計(jì)劃內(nèi)完工，因科學(xué)掌握施工順序進(jìn)行施工操作。注漿時(shí)路肩位置布置斜孔，其它位置則可以以直孔注漿的方式完成操作。

3控制沉降的主要技術(shù)措施

3.1開挖前控制沉降技術(shù)措施

采取周邊帷幕止水注漿，減小地下水滲漏對(duì)開挖造成的危害，拱部帷幕注漿采用膨脹性漿液擠密拱部土體使其在隧道開挖前形成自穩(wěn)定的拱；同時(shí)采用？準(zhǔn)108超前大管棚作超前剛性支護(hù)，更有利于控制拱頂沉降；對(duì)圍巖采取全斷面注漿加固土體，提高掌子面的穩(wěn)定性能。

3.2開挖支護(hù)控制沉降技術(shù)措施

開挖完畢后快速進(jìn)行初期支護(hù)并封閉成環(huán)，保證鋼拱架拱腳著力點(diǎn)填充密實(shí)（嚴(yán)禁墊虛渣），跟蹤注漿加固到位；拱腳嚴(yán)禁水泡軟化。以短進(jìn)尺、及時(shí)初噴封閉圍巖為原則開挖。

3.3注漿控沉技術(shù)措施

因施工影響第一層初期支護(hù)與圍巖之間不可避免的存在一定的空隙，為控制圍巖松動(dòng)區(qū)擴(kuò)大引起地表沉降，初支完成后及時(shí)進(jìn)行初支背后回填灌漿，回填灌漿最多滯后掌子面3m。

3.3小導(dǎo)管加固控制結(jié)構(gòu)沉降

在仰拱強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)及時(shí)進(jìn)行地基加固注漿，按設(shè)計(jì)預(yù)留？準(zhǔn)42mm注漿小導(dǎo)管。

3.4重視加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)

我們采用Ⅲ級(jí)監(jiān)測(cè)管理并配合位移速率作為監(jiān)測(cè)管理基準(zhǔn)，即將允許值的80%作為警告值，允許值的50%作為基準(zhǔn)值，將警告值和允許值之間稱為警告范圍。

4結(jié)論

地道橋頂進(jìn)施工屬于一項(xiàng)較為復(fù)雜的工程，因此必須要嚴(yán)格遵守鐵道部的相關(guān)規(guī)定和政策來進(jìn)行，要以施工位置的實(shí)際情況進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，對(duì)地下水位的高度、地質(zhì)環(huán)境等進(jìn)行深層次的探討，另外施工位置內(nèi)的降雨情況、頂進(jìn)過程的控制也都是地道橋頂進(jìn)施工中的重要內(nèi)容，因此施工企業(yè)必須要提高重視的烈度，嚴(yán)格組織施工，只有這樣才能更好的保障鐵路行車的安全性。