下穿鐵路框架箱涵頂進施工技術應用

李德新

摘要：目前，在下穿既有道路和鐵路施工中，現(xiàn)有的D形便梁加固法較難滿足大跨度框架橋涵的施工要求，而橫抬梁、吊軌加縱加固方法則存在工程整體強度和剛度不足的問題。在確保下穿既有道路和鐵路下框架橋涵工程的施工質(zhì)量的條件下，怎樣保證上方道路和鐵路正常運行，顯得十分必要。

關鍵詞：下穿鐵路;框架箱涵;頂進施工;技術應用

引言

隨著我國交通運輸業(yè)的不斷進步與發(fā)展，我國的鐵路和道路施工經(jīng)常要在原有基礎上進行一些新的工程建設。通常采用下穿鐵路框架箱涵頂進施工來實現(xiàn)新的工程改造，該施工技術能夠很好的實現(xiàn)對既有鐵路的加固，不影響鐵路的運營安全，又能確保下穿鐵路新建道路的順利實施。

1頂進施工技術簡介

框架橋涵頂進施工技術是利用千斤頂?shù)认嚓P設備，形成立體交叉通道的施工方法。在下穿既有道路和鐵路的地道橋、框架橋涵建設施工中，頂進施工技術是控制其施工質(zhì)量的關鍵技術。其工作原理是在正常運行的道路或鐵路的上坡路基段開挖工作基坑，采用現(xiàn)澆滑板，用鋼筋混凝土制作成框架，再砌筑其后背，加固既有線路，并安裝相應的頂進設備。

2現(xiàn)狀分析

當前國內(nèi)傳統(tǒng)的框架橋施工采取人工配合機械開挖，手動控制千斤頂?shù)捻斄Γ旑A制框架橋頂進一定頂程后，人工對軸線和高程進行觀測，發(fā)現(xiàn)偏差時再采取措施糾正，往往偏差相對較大，糾偏時間較長，效率較低。本工程下穿電氣化鐵路，且必須在春運來臨之前完成并恢復線路。這條線路為主干線，線路繁忙，安全風險大，有效施工時間少，按傳統(tǒng)的施工方法不能滿足需要。

3下穿鐵路框架箱涵頂進施工技術

3.1D型鋼梁線路加固

3.1.1架梁前的準備工作

架梁前的準備工作主要包括兩點：保證各個架梁部位連接穩(wěn)固以及提前測量挖孔樁的標高。對于第一點，首先要對螺栓、橫梁以及牛腿等連接部位進行仔細檢查，保證其連接的穩(wěn)定性，其次將鋼梁進行預拼裝并做好保養(yǎng)，從而確保鋼梁各部位連接穩(wěn)固。對于第二點，在提前測量挖孔樁的標高時，要調(diào)平樁頂面鋪設的木板，并保持相鄰挖孔樁的標高高度相差在0.1cm之內(nèi)。

3.1.2穿橫梁和縱梁架設施工工藝

為了能夠更好的固定橫梁位置，需要在穿橫梁施工之前將軌枕中心位置、橫梁架設位置、軌枕移動位置、橫梁中心位置用不同顏色的油漆標出。D型縱梁需要在封鎖點內(nèi)完成架設，架設之前首先要封閉該鐵路干線的上下行線，同時將供電臂停電。箱身的頂進順序按照由東向西以及先車行道后人行道的順序進行。

3.2箱涵頂進施工技術

3.2.1液壓頂進設備

頂進設備包括千斤頂、拉錨、傳力柱、高壓油泵、空壓機，根據(jù)設計要求計算該項目框架箱涵最大頂力為7737.2t，此次工程采用的千斤頂?shù)挠行ы敵虨?5cm。利用N=Pmax/（kPi）公式來計算該頂進施工需要的千斤頂臺數(shù)。其中各個字母代表的意義如下：①N：千斤頂?shù)呐_數(shù);②Pmax：最大頂力（t）;③k：千斤頂?shù)男氏禂?shù)，一般為常數(shù)，常取0.7;④Pi：單個千斤頂?shù)脑O計頂力（t）。利用上式計算可得N=7737.2/（0.7×400）≈28臺，因此該施工需布設28臺千斤頂。

3.2.2頂進施工技術

箱涵預制時，首先要在在墊層上涂一層潤滑劑，以便能夠更好的進行頂進工作，通常采用機油調(diào)制滑石粉作為箱身潤滑劑，涂抹過程中還要保證涂抹厚度超過2mm。其次要對千斤頂?shù)囊簤喉斶M系統(tǒng)、頂力傳遞系統(tǒng)以及各個設備進行檢測，等各個部位監(jiān)測顯示正常后才能夠同時啟動千斤頂進行頂進工作，并做好油壓和頂進數(shù)據(jù)的記錄。在進行箱身頂進施工工藝時，要特別注意框架的軸線方向以及高程中線的糾偏，一旦箱身前段開始吃土，需不斷提高挖土出土的速度，從而保證箱身能夠保持連續(xù)頂進的狀態(tài)，這樣可以大大減少頂進重新啟動的動力。同時為了保障頂進施工安全，采用邊開挖邊頂進的施工方案，一般是開挖至0.4m左右時立即頂進，隨后再次開挖，并始終控制開挖坡度保持在1∶0.9-1∶1.1之間。施工時，箱身在頂進過程中每頂進4m，在傳力柱的頂端設置一道分配橫梁，并按設計要求相互扣緊，以保證傳力柱的橫向穩(wěn)定性。如果是后背梁和箱底板接觸的橫梁頂鐵要特別注意是否有間隙，如果有要立刻用合適的薄鐵板砌緊，并用合適的稀砂漿進行填灌。根據(jù)頂進的距離不定時的更換不同規(guī)格的頂柱或是頂鐵，但是在更換過程中必須保證頂鐵的方向與橫梁垂直，同時與頂橋軸線保持一致，整體看上去就是千斤頂與頂鐵長度一致且成一條直線。

3.3D型便梁拆除

3.3.1縱梁拆除

因為D型縱梁是在“封鎖點”內(nèi)完成架設的，因此拆除工作也是在“封鎖點”內(nèi)進行。拆除之前，要封閉該鐵路干線的上、下行線，同時將供電臂停電。線間縱梁拆除完成后要立即用道渣和滲水土進行回填，同時調(diào)整線路軌距和高差。

3.3.2橫梁拆除

橫梁按照從兩側(cè)到中間的順序拆除，拆除橫梁的同時就要用鋼筋混凝土橋枕進行更換，并按照規(guī)定要求及時進行回填與搗實。在加固設施拆除完畢后進行D型便梁的拆除，拆除過程要保證安全第一的原則，一旦發(fā)現(xiàn)拆除工作威脅到行車安全時要立即停止拆除，及時找出原因并解決。當D型便梁全部拆除完成后要按照維修標準進行全面養(yǎng)護，及時補充道砟，撥正方向。

4取得的效果

本次框架橋的總體施工管理打破以往鐵路立交橋頂進施工管理的慣例，與傳統(tǒng)頂進相比較，利用智能頂進系統(tǒng)能夠快速實時地對框架橋頂進的姿態(tài)（框架橋中線、高程）及實時頂力進行查看和綜合判斷，能夠快速準確地為框架橋的總體頂進措施提供科學指導。結合全覆蓋的實時監(jiān)控管理，能夠快速實時地查看現(xiàn)場橋體內(nèi)開挖情況，頂進情況，鐵路線上施工情況，周邊安全防護情況等，從管理上更加科學和可視化。通過對采用傳統(tǒng)方式頂進箱涵與采用智能頂進系統(tǒng)頂進箱涵的研究和比較，與用傳統(tǒng)方式頂進箱涵相比，用智能頂進系統(tǒng)頂進對鐵路變形影響較小。

5結語

文章通過對下穿既有線路下的框架橋涵頂進施工法的介紹，驗證了頂進施工法的優(yōu)越性。實踐表明，頂進施工法施工時間短，施工質(zhì)量高，對既有線路影響范圍小，在保證既有線路的正常運行條件下，利用頂進設備將預制好的構筑物逐漸頂入路基，被廣泛用于地道橋、框架橋涵的施工中，具有較高的應用與推廣價值。

參考文獻：

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（作者單位：中鐵四局集團第二工程有限公司）