下穿框構橋頂進施工的關鍵技術思考

蔡挺

【摘 要】在城市化進程不斷加快的背景下，城市道路中出現了越來越多的下穿鐵路框構架橋，只有加固好框構橋線路，才能有效開展頂進施工，確保列車能夠不間斷運行，提高施工質量與行車安全度。本文總結了下穿鐵路框構橋頂進施工的準備工作，并且探討了其關鍵施工技術，包括頂進設備布置、糾偏措施、方向控制、避免線路橫移等。

【關鍵詞】下穿鐵路框構橋；頂進施工；關鍵技術；線路加固

為確保鐵路運輸正常，將下穿式框構橋增設于鐵路與鐵路、鐵路與公路交叉口時，通常采用頂進法施工。在此過程中，一定要對橋涵高程進行嚴格控制，“抬頭”、“扎頭”等作為比較常見的質量問題，不僅會使框構架橋頂進的施工質量受到影響，還會使上部線路道床厚度、道路給排水、下穿道路縱向坡度受到影響，使鐵路運輸安全受到威脅，必須引起施工單位的重視。

1 頂進施工的準備措施

許多鐵路沿線埋設了信號電纜、通信電纜與光纜等，頂進前必須檢查清楚所有的電纜、光纜以及周圍隱蔽建筑物的走向及位置，如果可以改移需要將其改移，若無法改移則要實施一定的保護措施。頂進施工前還要對同條件的養護試件加以檢驗，確保橋體混凝土符合設計強度。除此之外，路基與線路的加固也是一項必不可少的準備工作。本工程中應用工字鋼組合支架加固線路，將正線封閉后在股道穿橫向工字鋼與吊軌加固。在橋體頂進時，為避免路基被撕裂，需要將鉆孔灌注樁設置在路基旁邊，起到防護作用。必須在橋體頂進前設置防護樁，這樣能夠有效提高樁體混凝土的強度。在橋涵頂進時，施工人員需要注漿加固工作坑范圍所對應的地基與路基土體，促使土體交結變為統一整體，避免路基發生正、側面塌方事故。如果土地的滲透性不高，那么在設置注漿加固孔距時則不要過大，選擇普通硅酸鹽水泥漿，并且控制水灰比在0.6～2.0之間，將適量緩凝劑與減水劑加入水泥漿中，確保水泥的滲透能力與流動性足夠，為確保滲透時間充足，應當控制注漿壓力在0.3～0.6MPa之間，注意路基在注漿過程中是否發生變形，漿液最好先稀后濃，應當一次性完成每個孔的注漿，不可中斷，完成注漿后，要采用原液密實封堵每個注漿孔。最后還需進行降水施工。為了確?？驑嫎蝽斶M施工期間，鐵路路基與工作坑的水位一直在框構架橋地板0.5m或以下，應當將大口徑排降水井布置在工作坑兩側，深度為12m，每隔0.5m 1眼，以無砂管作為井壁，將止水帷幕設置在降水井外側，使周圍建筑物在降水施工時產生的沉降減少。

進行線路加固時，需要遵循的原則為：縱抬橫梁吊軌可以有效提高線路的剛度與穩定性，控制線路的軌距與水平始終滿足相關要求；根據《鐵路技術管理規程》中對于鐵路建筑接近界限的要求選擇加固線路時使用的材料與設備；經過驗算，縱橫抬梁的強度要與要求相符合，經牢固加固，提高行車安全性；施工過程中，既有鐵路線路行車時要求列車必須勻速通過，而且限制速度不高于45km/h，不可在設置扣軌梁的范圍內行車制動。應當在封鎖點內拆除或架設吊軌梁，并且實施防護，確保人身與行車安全。

2 下穿框構橋頂進施工的關鍵技術

頂進施工的施工工藝包括頂進設備的安裝與調試，完成設備準備后需試頂、開鎬，接著開始頂進，并進行頂進測量，控制方向并及時糾偏，避免線路橫移。

2.1 布置頂進設備

施工人員要根據橋體自重等數據設計頂程和最大頂力。選擇重量合適的頂鎬，并且按照其額定頂力的70%計算頂鎬的頂力，求出需要頂鎬的臺數，以及其中作為備用設備的臺數。在框構架橋中墻的一側布置油箱、高壓油泵等輔助裝置，準備好數量齊全、規格正確的傳利用橫梁與頂柱，頂鐵、頂柱的安裝軸線與后背相垂直。先設置一根鋼橫梁作為當作拖梁，間距為每個4m一道，將鋼橫梁設置在后背梁前面，運用預埋于滑板中的壓梁環對壓梁進行固定，避免鋼镚在頂進時蹦起，為避免箱體前端底板的混凝土在頂進時被損壞，需要將10mm的鋼板沿底板安裝在頂面上。

2.2 頂進施工技術

慶新路框框構是斜交三孔結構，每孔除了配備1臺挖掘機之外，還要配備1臺裝載機，采用10輛自卸汽車進行出土。實施頂進時，需要對挖土量進行嚴格把握，保證其在50cm以內，把握好切土尺寸，側刃腳一定要吃土，在土刷坡的挖掘過程中，橫梁露天空間要控制在0.5mm以內，而且不能通過掏洞取土，避免作業人員的生命安全與路基的安全受到影響。施工人員應使用機械完成挖土作業，在人工刷坡的同時結合自卸汽車、裝載機外運的方案，避免超挖，預防出現“扎頭”現象，以土質情況為依據，計算刃角吃土量。挖土的坡度基本上相近于刃角，坡面基本上整齊、平順，挖土作業要和測量工作相互配合，以框架橋偏差情況為依據，及時調整挖土方法，變換挖土方法。

2.3 頂進測量技術

在頂進測量過程中，高程的允許偏差為±150mm，水平方向的允許偏差為-150mm+20mm。在布置監控點時，要將6個控制點設置在頂進前箱體頂面中線上，4m的間距，參照中線坐標完成相應坐標系的建立，并且隨時觀察箱體在頂進過程中的方向。頂進前要將2個原始點設置在每孔箱體邊墻內側模板的前后端接縫處，對原始數據加以記錄，水平方向在頂進時先鎬再測最后溝通。監測鐵路線路時，要將觀測點設置在路基兩側（觀測范圍內），兩側點的數量與間距相同，要建立健全觀測網，全天隨時監測，加大控制力度。選擇經驗豐富的線路工作人員隨時檢查水平和軌距，從而盡早發現與解決問題，一旦路基發生變形或者抬升等異常情況，需要及時向工務段監護人員報告，要求其整修線路。

2.4 控制與糾偏方向

箱橋位于滑板上空時，可以通過方向墩對頂進方向進行控制，合理布置并調整兩側的千斤頂，與挖土相結合對頂進方向加以控制。如果橋體右偏，可將右半邊邊墻及底板吃土減少，加快右側頂進速度，使其比左側更快；如果橋體左偏，可將左半邊邊墻及底板吃土減少，加快左側頂進速度，使其比右側更快。無論如何都不能挖空兩邊墻外側，邊墻吃土量至少為5cm。為避免箱體“扎頭”可實施以下措施：加大觀測力度，發現問題后盡快處理和校正；預制箱體時抬高箱體1cm，完成高度的預留；在滑板施工中適當預留船頭坡在滑板頂面，以升制降；箱體表現處“扎頭”趨勢時，讓側刃角全部或上部、底板前端吃土并頂進，形成抬頭力矩；將全斷面挖土量減少，直接頂進；減少底板下的挖土面積；待箱體刃角入土后，將出土速度加快，持續作業，不間斷進行箱身頂進作業。為避免箱體抬頭，要將底板和側刃角的吃土量減小，并增加箱體前端配重。

2.5 避免線路橫移技術

在頂進箱體時，為了避免線路受到帶動隨之橫移，確保行車安全，要以現場實際情況為依據，采取相應的措施：首先，要參照施工要求將鋼筋混凝土抗移樁設置在線路南側，并且將蓋梁設置在樁頂，使縱橫梁在加固后可以將受力傳遞至鋼筋混凝土樁上，使線路穩定性增加；其次，要拉錨固釘線路，頂進橋體時采用10噸倒鏈對線路進行牽拉；最后，要使用頂進小滑車進行橋體頂部施工，使滑動摩擦轉變為滾動摩擦，摩擦阻力減小。

3 結語

我國鐵路逐漸提速，運輸量也不斷增加，許多車站進行了擴建和改造，產生了很多框架橋加寬、加長的工程項目。為了在施工的同時不影響運輸，可采用頂進法施工，能夠有效縮短施工時間，從而減少對鐵路運輸造成的影響，為了提高施工質量，消除安全隱患，施工單位需要嚴格遵循有關的規章制度，對各個施工環節采取控制措施，從而順利完成頂進工作。

【參考文獻】

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[責任編輯：王楠]