跨既有线施工技术及施工防护

跨既有线施工技术及施工防护

胡雪辉

中铁二十五局集团有限公司广东广州510088

摘要：结合某铁路增建二线工程框架桥的实际情况，提出了架空线路顶进施工的施工方案。从线路架空加固、多组D型便梁的同时架设、多孔框架箱涵顶进施工等方面，讲述了具体的施工技术措施，为同类工程施工提供参考。

关键词：斜交；大跨度框架桥；架空线路；系梁；D型便梁；顶进施工

0引言

近年来，随着我国公路、铁路交通的不断发展，铁路、公路的改造往往需要改扩建或增建立交框构，这些建筑物施工的共同点是需要在不间断铁路行车的条件下进行。如何在铁路运营条件下顺利实现立交框构下穿既有线路施工显得十分重要。因此，顶进法便成了这类工程施工的首选方案。下面结合工程实例，对采用多组便梁架空顶进斜交大跨度框架箱桥施工技术进行介绍。

1工程概况

某市为了进一步改善交通环境，完善某市的路网结构，市政府拟在其中一个路段建设一座穿越某铁路的公铁立交桥，某铁路增建二线工程路框架桥位于某站至某西站区间，穿越既有某铁路正线1股道，桥址铁路里程为K135+694，路基高度约3.5m，立交桥道路中心线与某铁路夹角为25°立交桥采用1-2.5m+2-12m+1-2.5m框架结构（见图1）。A、B箱边墙厚0.9m，顶板厚0.6m，底板厚1.0m；C、D套涵边墙厚0.3m，顶板厚0.3m，底板厚0.3m。工程所处地质土层由上至下分别为①素填土，层厚0～1.0m，σ0=150kPa；②粉质粘土，层厚5.8～6.4m，σ0=100kPa；③粉质粘土，层厚8.8～10.2m，σ0=160kPa。其中：C、D套涵（穿管线用的套涵）顶进段桥面宽3.1m，高3.1m，最大顶程48m；中孔（双向四车道主干道）顶进段桥面宽13.8m，高7.45m，最大顶程55m，最大顶力21672kN。

2线路的防护

本工程涉及4座框架的顶进，线路防护采用1组D24，2组D16便梁，框架的顶进顺序为B箱及D套涵、A箱、C套涵。加上施工系梁时架设的便梁，本工程需要3次纵移便梁，线路营业线施工防护要求强度高，需做好各项安全措施。

2.1架空方案的设计

中孔箱桥2～12m分离式框架，图1中的A箱及B箱采取分别单独顶进的方式。B箱体顶进时综合箱体的宽度及与铁路的25°夹角总跨度达到15.23m，再加上框架桥的高度达到7.45m，架空加固难度大。考虑后期基坑开挖放坡影响，架设一组24m便梁无法满足要求，决定采用D16型+D24型+D16型组合便梁架空线路，3组便梁共4处支点，两侧支点采用9m的人工挖孔桩，中间两处支点为4.7m×12m×2m的系梁下面分别设置四根25m的钻孔桩，顶进B箱时同时顶进D套涵（见图2）；A箱的顶进采取架设一组D24型便梁，两处支点，一处采用9m的人工挖孔桩，一处为已顶进完成B箱（见图3）；C套涵的顶进采取架设一组D24型便梁，两处支点，一处采用9m的人工挖孔桩，一处为已顶进完成A箱（见图4）。

2.2.2系梁施工

便梁支墩为系梁加钻孔桩基础，钻孔桩直径为Φ1m，深度25m，系梁尺寸4.7m×12m×2m。便梁支墩施工需架设D24便梁，便梁架设完成后，按照1：1的比例进行路基开挖放坡，其底端口径为4.7m，开挖后高度为2m，表面口径为8.7m，如设计图图5所示。路基开挖后将桩头破碎再进行系梁钢筋的绑扎，模板拼装及混凝土现浇施工，待混凝土强度高达75%后进行回填，若回填过程中无法进行人工夯实的时，浇筑C20混凝土，最后撤除便梁。浇筑系梁时，在便梁端部及其两侧预留孔洞，以便在便梁安装就位后可以插入20#槽钢进行便梁纵横向限位。

2.3便梁架设

在工程施工当中的挖孔桩施工过程当中进行穿钢枕的作业，运用定位角钢进行位置确定，上好扣件。在施工过程当中运用封锁计划，使用轨道车将便梁安装好，将纵横梁进行连接。待道碴清除后，将所有的链接系统进行连接，同时，系统组装过程当中将满螺栓进行上接、拧紧，螺栓的紧度必须满足要求，还要保证到弹簧垫的作用不被破坏，且在施工过程中要经常性检查，对螺栓的松紧度进行调试。

3挖土

框架桥高7.45m，保证开挖面与侧面不发生坍塌，确保人员和行车安全，是本工程施工的关键环节。便梁架设后进行顶进箱身挖土，基坑开挖许可证签完后再拉槽施工，通过人工配合小挖机挖土，推堆至顶进箱身前端再由大挖机挖出，渣土车外运。

4顶进

箱桥最大顶力21672kN，中孔布置3200kN顶镐12台，两边孔布置3200kN顶镐2台。顶镐均按最大顶力的50%作为有效顶力。两边孔顶程48m，中孔顶程55m，为保持传力柱的受力平衡，采用传力柱每增加4m布置一道横向分配梁。对于传力柱与箱桥底板或后背梁之间的空隙，必须用钢板或硬杂木板将其楔紧。

4.1顶进准备

①核对后背梁与箱身尾部距离，顶杆与箱尾后背要垂直，检查液垫管路，保证液垫管畅通。②箱身砼强度达到100%后，方可开始试顶，设专人观察后背变化，一旦发现异常情况，立即停止，及时加固处理。③在预制框架时，在前端设置钢刃脚和船头坡。

4.2顶进施工

为加快顶进速度，可采取先拉沟槽再挖土顶进，拉通后即可在框架前端进行正式挖土顶进箱身，在工作坑滑板上空顶进，特别注意箱身的水平中线，箱身一经吃土，组织加快挖土出土速度，实行三班倒连续作业，保持箱身不断顶进；在套涵顶进施工时，少挖轻顶，保证刃脚侵入土体。

4.3纠偏措施

该框架桥顶程长，故对顶进时中线水平要严格控制。在整个桥体中心转移出工作坑底板之后，低头的现象更为明显。在桥身向前进行的时候，当尾部与底板之间分离后，底板会出现断裂的情况，并且桥尾会有下沉的情况出现，在完全脱离后，桥身会开始平稳前进，直到桥身就位。在桥身与底板脱离到桥身就位的过程当中，为了防止过大的方向和桥身高度之间的误差，除了在观测方面加强认真预防之外，还要在工作过程当中经常性检查，及时矫正。

①桥身在整个空顶阶段过程当中会有方向偏差的现象出现，当出现该现象的时候应当运用方向墩来进行调整。

②在桥身与底板断连时，应当对坑底板留一些向上的角度，预防“扎头”的现象产生。

③在桥身准备入土时，要对挖土的断面进行检查，看是否正确，并且挖土要注意均匀程度，一旁应该有专业人员进行指导，防止施工队进行乱挖。

④桥身方向左右偏差调整的方法：

1）行顶力的增减。通过千斤顶的阀门开关来进行顶力书的增减变化。2）高压油泵进行调整，高压油泵要两边轮流开动，进行左右两侧之间的交替工作。3）对顶铁柱的调整来进行偏差调节。在进行顶铁加换时，根据出现的偏差大小，对顶铁进行松紧度的调整，比如说桥身向右偏移时，要将顶铁右边进行调试，在左边的顶铁预留一些空间。当泵被打开后，右顶铁右边会进行运转，受力顶进，而顶铁的左边将保持原状，在调节的过程当中一定要保证自身了解其规律流程，并且在使用过程当中时常注意桥身的变化。4）身前端加横向支撑来调整；支撑一端支在桥身边墙上，另一端支在开挖面上，顶进时迫使其向被顶一侧调整。

⑤纠正框架抬头、扎头。在挖土过程当中，如果两边的挖土宽度不够的情况下，会容易产生“抬头”的现象，所以在挖土的过程当中，适当的增加两边的宽度，如果抬头量不大，可以在前方进行适当的超挖，如果框架桥出现扎头现象，可以通过增大吃土量或换填地基的方法解决。

5便梁拆除

回填完成后，即开始D便梁的拆除施工，先利用一个封锁点，轨道吊拆除纵梁。再利用一个封锁点拆除横梁，D便梁及横梁拆除后及时将提前备好的道砟回填至并捣固密实，以做好线路养护及观测工作，防止线路下沉、横移。

6总结

通过对路铁路立交桥线路架空、框架顶进方案的编制与实施，成功地解决了多组便梁同时架设进行框架桥大跨度架空作业的难题，验证了通过增设系梁钻孔桩基础可以增加便梁架空跨度，实现了经过多次纵移便梁进行多孔框架桥的顶进，在顶进过程中采取了预防和纠偏措施，克服了框架自重大、顶程长等难点，很好地完成了路框架桥的顶进。

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