高速公路下穿鐵路雙跨斜交框構涵頂推施工技術

鄭鵬

中鐵隧道股份有限公司 河南鄭州 450001

隨著我國社會經濟的快速發展以及交通事業建設的不斷進步，橋梁建設日益增加，各種大跨徑橋梁施工也越來越多。其中，鋼箱梁是大跨徑橋梁的常用結構形式，其頂推施工是大跨徑橋梁施工的重點，對橋梁工程的施工質量及效率具有較大的影響。因此，對鋼箱梁頂推施工技術展開研究具有十分重要的意義。

1 工程概況

沙蔚鐵路與道路軸線交角θ=115°，結構跨度14+14m，框構主體寬度17m，邊墻厚1．05m，中墻厚0．94，頂板厚0．95m，底板厚 1．1m，主體長 33．93m，結構凈高 7．8m。框構總長33．93m。框構頂進就位后框構頂距離既有線最低軌底處1000mm。主體采用C40鋼筋混凝土預制，抗滲性不低于P8，抗凍不小于F350。預制完成強度達到100%后，采用縱橫抬梁對既有線進行加固，然后頂進。沙蔚鐵路是河北沙城至蔚縣之間的運煤專線，國鐵Ⅲ級，設計行車速度80km/h。鐵路位于直線上及-5．5‰的縱坡上。Ⅱ型混凝土枕；線路為50kg/m軌道；軌枕間距均為0．6m。

2 施工方法

2.1 樁基工程

樁基工程有基坑防護樁、后背樁、出土通道防護樁、線路防護樁、支撐樁、抗移樁等，屬于鋼筋砼結構，采用機械成孔作業。為了使工作坑能盡快展開施工，要先進行基坑防護樁、后背樁、出土通道防護樁的施工，后施工剩余樁基工程。樁長、樁徑、樁間距要保證受力安全[1]。樁基施工完成后，及時施做樁頂鋼筋砼冠梁。

2.2 工作坑滑板

基坑防護樁施工完畢以后，可以進行工作坑、地錨梁基坑的開挖。（1）路基邊坡錨噴20cm厚C20混凝土進行防護。工作坑底尺寸左右大出主體邊緣各1．0m，前方留出2．0m的頂進過渡段，后方留5．0m后靠背位置及布鎬空間。工作坑尺寸保證在框架橋外側0．8-1．2m工作邊，并留出梯形排水溝。采用機械開挖，基底留0．2m采人工清底。坑底總體坡向做面向頂進方向3‰的仰坡。在工作坑口外做成向外排水坡，防止地表水流入。（2）基坑經確認承載力滿足要求，立即組織進行30cm厚碎石墊層鋪設，綁扎滑板鋼筋，澆筑混凝土。地錨梁與滑板一起澆筑，框構滑板頂面沿頂進方向預留3‰仰坡。（3）滑板頂部面設潤滑層，潤滑層采“滑石粉+塑料皮+砂漿層”做成。先在滑板頂面均勻撒布滑石粉，用刮板刮平鋪設3mm厚，然后橫向鋪一層塑料布，塑料布間相互搭接0．2m以上。塑料皮上面抹砂漿層，由前端向后每次1．5m寬度，砂漿高度均勻鋪設厚度為2cm，兩側寬出橋體0．3m。底板前端船頭坡采用1：8水泥砂漿，尺寸為0．35×3．0m。滑板表面要保證光滑平整，高程誤差不超過±3mm。

2.3 框構預制、養護

滑板施工完畢以后，可以進行框構涵的施工。主體施工分兩個階段進行，第一次施工底板，第二次墻身和頂板一起澆筑。支立模板均采用定制鋼模角隅配竹膠板，頂板排架采用盤扣式腳手架及鋼支撐。底板澆筑一次澆筑完成。墻身交界部位澆筑高度設在下倒角頂部。墻身和頂板采用一次澆筑成型，保證結構的完整性。在頂板后部按照間距3米的位置預埋二排φ25的鋼筋拉環。

2.4 路基注漿加固

頂進前應對既有路基進行注漿加固，注漿固化范圍：沿線路方向：框構兩邊墻外緣外側15m以內全斷面注漿。注漿固化深度：自鐵路路肩以下2m起至框構底板底下4m；框構邊墻外緣2m范圍內，待框構橋頂進就位后須二次注漿加固。注漿采用雙重管注漿技術，水平或斜注漿施工。注漿孔間距：一般為0．5m～1．5m。路基加固完畢，委托第三方檢測中心進行檢測并出具報告書。

2.5 線路橫縱梁加固

線路加固采用2×HN900×300×16×28型鋼縱梁和工字鋼縱橫梁及3-5-3扣軌法。木枕和工鋼在既有枕間間隔插入，循環布置，插入一根及時回填并搗固密實。扣軌采用P50鋼軌，道軌兩側采用3扣軌，道軌中心采用5扣軌，扣軌與木枕用“U”型卡連接牢固。橫梁采用45b工字鋼，橫梁工鋼間距，框構范圍內為0．6m和1．2m循環布置，框構外側為1．2m。鐵為增加剛度和穩定性，在兩側路肩共設2道75m長縱梁，其中兩側路肩位置每束均為2×HN900×300×16×28型鋼縱梁組成。縱梁設在橫梁之上，縱梁與橫梁用“U”型卡連接，縱梁兩端及中間間隔采用枕木垛支撐[2]。線路南側設置鋼筋砼抗橫移樁及樁頂L型冠梁，用于支擋橫向工字鋼。在框構尾部預埋拉環，頂進中用手拉葫蘆隨頂進隨拉緊線路。為減小框構頂與橫梁的摩擦力，在橫梁與框構頂板間放置小滑車。

2.6 頂進及出土

開頂前必須進行試頂，試頂頂力一般為橋結構自重的0．8-1．2倍，頂鎬必須保持行程與頂力一致，頂鎬及施頂方向與涵洞軸線一致，同時在后背和頂鎬、箱尾與頂鐵之間各設分配梁。開動高壓油泵后，使頂鎬產生頂力，從而推動箱身前進，當一個沖程結束后，頂鎬活塞會自動回復到原位，在空檔處填放頂鐵，然后再開鎬頂進，如此往復下去，直至箱體就位。

3 結語

高速下穿鐵路雙跨斜交框構涵頂推施工，不同于單跨或正交涵的下穿頂推，對施工細節的把控，安全、質量的要求更加嚴格。本框構涵用極小的偏差，優質高效的完成了雙跨、斜交框構涵的頂進，對類似工程提供了有力的支撐，將大大促進頂推行業技術的進步。