淺析鐵路橋涵頂進施工中的技術要點

程春年

/中鐵十九局集團第六工程有限責任公司岳陽坪田制梁場

淺析鐵路橋涵頂進施工中的技術要點

程春年

/中鐵十九局集團第六工程有限責任公司岳陽坪田制梁場

鐵路箱涵頂進施工技術是重要的施工技術之一，對公路工程的發展具有十分重要的意義。在施工前需要做好試頂，以及施工之前需要的相關準備工作，在施工的過程中需要做好對公路安全防護措施，采用合理的防護措施確保公路的安全，嚴格執行頂進施工的工序，確保工程的質量，并做好偏斜預控。

鐵路橋涵頂進；施工；技術

前言

隨著中國現代化建設的飛速發展，城市建設也得到了極大的發展，但是由于城市交通建設的發展滯后，交通不暢已成為嚴重影響和制約城市經濟發展的一個重要問題。采用箱涵頂進施工技術就是一種解決方法。

一、橋涵頂進工程概述

橋涵頂進工程是鐵路修建中對于立交橋建造質量進行控制的一個重要施工環節。其工作原理是在運營的鐵路或公路的上坡段開挖工作坑，現澆滑板，然后用鋼筋混凝土制作框架，修筑后背，同時加固既有線路，安裝頂進設備，當頂進前方挖土完成一個頂程后開啟高壓油泵，使頂鎬產生頂力，通過頂鐵、頂柱、橫梁等傳力設備借助于后背的反作用力把預制結構向前推進，頂進一個頂程后，在空檔處安防頂鐵，挖運出土另一個頂程距離，以待下次開頂。如此循環，直到整個預制結構頂進結束為止。

橋涵頂進工程具有對鐵路運營干擾時間短、拆遷占地少、保持路基完好穩定、預制結構整體好、基底反應力小的特點。

二、鐵路橋涵施工中的注意事項

（一）嚴格控制混凝土外觀質量

如果選擇的混凝土原材料質量比較差，如較差的混凝土拌合物的和易性、較差的砂石級配；沒有控制好水灰比，較大的含泥量；太短的振搗時間導致出現不均勻以及不密實的現象；太長的振搗時間導致出現漏漿、離析的情況，這樣都會導致混凝土構件出現麻面、蜂窩以及空洞等質量通病，這情況下還會導致鋼筋受到銹蝕，從而嚴重地降低了鋼筋的強度等，最終使得構造的整體性受到了嚴重的破壞。為了有效地避免出現離析的現象，在高處傾落混凝土的時候，要選擇不宜超過2米的自由傾落高度，如果一旦超過2米，就應該選擇振動流管、溜管或者串筒等設施傾落混凝土，如果超過10米的傾落高度就要對減速裝置進行設置。

（二）樁基的沉降和位移的控制

如果處理和預壓橋臺軟基沒有達到足夠的時間，沒有完成先期沉降，就已經建成橋臺和其上部結構，就會導致樁的下沉速度滯后于軟土的下沉速度，最終在偏壓荷載的作用下導致樁基出現較大的負摩擦力，出現豎向沉降和側向滑移的情況，造成橋梁伸縮裝置損壞、預留伸縮間隙不足以及脫離支承，在嚴重的情況下還會導致橋梁上部結構頂緊臺背從而出現壓曲的現象，嚴重的威脅到了結構的安全性。因此，在具體的施工過程中必須要嚴格的以相應的規范規定為根據進行操作，必須要保證軟土地區的路基經過處理之后具有穩定的預壓狀況，才可以實施橋臺施工，選擇填方的方式對樁柱式橋臺進行處理，要嚴格的以壓實度規定要求實施分層填筑，直到填方達到足夠的沉降量之后，再實施橋臺施工，這樣才能夠對結構物的沉降差進行有效的控制。

三、鐵路橋涵頂進施工中的技術

（一）基坑開挖

首先通過現場勘查、地質勘探、確定地下水位在無影響或其他因素制約下，進行基坑開挖。基坑開挖主要是考慮少占地和少拆遷，盡量縮短頂進長度，但必須要滿足施工的需要；基坑開挖前首先要確定工作坑滑板的尺寸，按照工作坑坑底尺寸、標高及原地面高程，算出原地面放坡范圍，放線進行開挖。

一般工作坑滑板的尺寸可按下面的公式確定：

長度=橋涵身底板長度+頂搞長度+橫梁厚度+后背地梁厚度+0.3m；

寬度=橋涵身底寬度+2×方向墩寬度+0.2m。

當需要排除地下水和地表水時，工作坑的尺寸還需計入四周排水溝及積水井的尺寸。坑底尺寸按照標準確定后留有施工工作面。根據土質的情況，工作坑兩側邊坡一般按下面標準確定：

土質邊坡可為1：0.75～1：1.5，靠鐵路路基一側的邊坡可緩于1：1.5。工作坑頂邊距最外側鐵路中心線不得小于3.2m。

基坑開挖時，要做好便道順坡，待機械開挖至設計底標高0.3m時，采用人工挖至滑板底標高，并機械夯實基礎。

（二）滑板施工

基礎開挖碎石填筑夯實完成后，按照設計圖紙要求進行底滑板鋼筋、混凝土施工。為了防止頂進時滑板一并被頂走，在滑板內按每2.9m設一道300mm×300mm鋼筋混凝土固梁。或采用滑板鋼筋連接后背梁形式，形成整體連接，防止框構頂進時滑板順同框構一同移動。

滑板頂面平整度要嚴格控制，采用方格網控制高程法，即在灌注底板混凝土時，用Φ16鋼筋頭埋入混凝土內，分成2.5m方格網，按點抹平控制混凝土表面高程，使表面3m范圍內平整度小于±3mm（用3m直尺量測）。

（三）后背墻施工

后背墻施工一般采用M10漿砌片石擠漿法砌筑，能夠保證后背墻的穩定性和足夠的強度。在這個基礎上，就能夠保證后背墻在施工過程特別是長期的使用過程中不開裂、不斷裂，應用起來更安全、更可靠。在施工過程中，后背墻必須做到完全硬化并滿足強度要求。然后及時回填土方，采用大型壓路機對土方進行碾壓、密實；

（四）線路加固

頂進作業前需要對施工路段進行線路加固，線路加固的常用方法一般情有吊軌橫梁法、吊軌法、吊軌縱橫梁法等。在線路加固施工過程中，必須對不同環境下鐵路橋涵頂進施工線路加固方案進行綜合性分析和研究，提升線路加固方案的可靠性和科學性。針對不同的施工環境選用適當的加固方案，要結合施工現場在線路走向、路基高度、線間距、是否存在道岔、既有線路下部結構物形狀、施工現場附近是否有可利用的結構和地質等具體狀況進行選擇；

（五）路基土開挖

路基挖方前，首先要進行施工測量。并根據地形條件、土層地質分布、施工設備、合同工期以及氣候情況，編制和確定施工方案，體現經濟性、安全性和先進性。路基土開挖施工采用挖掘機挖土，裝載機裝土，并由人工配合對開挖墻面四周的土方進行清理。土方開挖應自上而下進行，禁止亂挖、超挖，更不得掏洞取土。根據路段橫斷面寬度和深度情況，開挖方式主要有單層橫向全寬掘進法、多層橫向全寬掘進法、縱向通道掘進法和混合掘進法，每一種方法都有其專業的施工要求，必須嚴格按工藝和技術標準進行施工。同時需要注意的，在開挖施工過程中，為防止基坑塌陷，還需要用木板及圓木進行支撐；

（六）頂進作業

頂進作業是鐵路橋涵頂進施工的關鍵環節，其作業效果直接關系到整個施工項目的工程質量。經過線路加固后，要認真對頂進作業的各項準備情況進行檢查，重點對現場液壓設備的各個部件進行調試，要求全部符合技術標準后再進行安裝。在油泵、頂鎬、管路等液壓系統安裝完畢后，需要再次對即將投入使用的液壓設備進行檢測和調試，確保設備運行正常。另外，在正式進行頂進作業之前要進行試頂作業，并控制好試頂壓力。在頂進作業施工中，每次頂程控制在190mm～800mm之間。在每次頂進作業完成后、新一輪頂進作業開始前，都需要對施工設備的運行情況進行認真檢查，確保設備完好。同時，還需要對施工線路的加固情況進行仔細檢查，保證頂進作業施工的順利進行。在頂進作業施工過程中，需要對頂程等相關數據進行記錄，隨班交接。

四、結束語

箱涵指的是洞身以鋼筋混凝土箱形管節修建的涵洞。頂進法施工的箱涵是立交橋中最有發展前景的一種結構。

[1]劉波.D型施工便梁在多跨框架橋涵頂進中的應用[J].鐵道標準設計，2011（3）.

[2]徐傳銀.軟土地基橋涵頂進質量與探討[J].上海鐵道科技，2012（2）.