陳達(dá)元 上海鐵路局東華地鐵公司

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，地方交通道路與營(yíng)運(yùn)鐵路的交叉與日俱增，為保證鐵路運(yùn)輸安全，線路允許速度120 km/h的線路都進(jìn)行了隔離封閉，新建公路與既有鐵路交叉必須采用上跨或下穿的方案實(shí)施，因此鐵路下穿頂進(jìn)立交橋工程亦相應(yīng)增多。合理組織實(shí)施框架橋頂進(jìn)工程位移測(cè)量與控制是安全平穩(wěn)、保質(zhì)保量完成營(yíng)業(yè)線施工的關(guān)鍵措施。本人結(jié)合近幾年徐連地區(qū)幾處采用D型低高度便梁（線路限速45 km/h）方案頂進(jìn)框構(gòu)橋工程實(shí)例做如下闡述。

1 D型便梁加固線路頂進(jìn)框架橋基本順序和位移測(cè)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

施工基本順序：測(cè)量放線→場(chǎng)地降水→頂進(jìn)工作坑開(kāi)挖→制作頂進(jìn)滑板與后背梁→框架橋箱體預(yù)制→設(shè)置簡(jiǎn)易支墩、架設(shè)便梁→便梁支墩挖孔樁及系梁施工→架設(shè)便梁頂進(jìn)箱體→線路回填、撤除便梁→恢復(fù)線路。

位移測(cè)控關(guān)鍵點(diǎn)：

①頂進(jìn)工作基坑（圍護(hù)樁、邊坡）和路基本體變形測(cè)控。

②便梁梁端豎向位移、橫向位移與便梁跨中豎向撓度、橫向位移測(cè)控。

③線路軌道幾何狀態(tài)測(cè)控。

④立交橋箱體頂進(jìn)期間中線與高程測(cè)控。

各項(xiàng)位移限值的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 位移限值的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)

2 位移的產(chǎn)生原因及測(cè)量方法、控制與調(diào)整措施

2.1 頂進(jìn)工作基坑（圍護(hù)樁、邊坡）和路基本體變形

根據(jù)地質(zhì)條件和挖土深度不同，設(shè)計(jì)一般采用樁基或放坡開(kāi)挖相結(jié)合的方式，按照鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全規(guī)定，基坑位移達(dá)到一定限值時(shí)視為邊坡失穩(wěn)，必須采取卸載、回填基坑、拉錨等搶險(xiǎn)措施進(jìn)行加固防護(hù)。為確保路基穩(wěn)定和頂進(jìn)基坑安全，基坑開(kāi)挖前，在路肩及工作坑四周設(shè)置沉降觀測(cè)樁，采用全站儀和水準(zhǔn)儀在場(chǎng)地降水、基坑開(kāi)挖、便梁架設(shè)期間進(jìn)行沉降觀測(cè)，并做好記錄。觀測(cè)頻率根據(jù)不同時(shí)期應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，但每天不少于2次；基坑周?chē)坏枚逊e材料、棄土等，以免影響基坑穩(wěn)定；基坑開(kāi)挖期間，應(yīng)注意避免在該地段的進(jìn)行大機(jī)穩(wěn)定線路作業(yè)。

2.2 軌道幾何尺寸變化

（1）線路軌道靜態(tài)幾何尺寸日常檢查采用軌距尺、弦繩等工具，檢查范圍為便梁及便梁外各50 m線路。接車(chē)防護(hù)人員在每趟車(chē)通過(guò)前后應(yīng)目視檢查線路各1遍，線路檢查人員按規(guī)定對(duì)責(zé)任地段每2 h對(duì)線路幾何尺寸檢查1次，隨時(shí)做好記錄。

（2）軌道幾何尺寸超限的主要原因：道碴缺失、道床翻漿冒泥、路基下沉、扣件松動(dòng)，無(wú)縫線路鎖定軌溫偏高。整治措施：在施工前對(duì)頂進(jìn)施工范圍及兩端線路進(jìn)行全面整修，扣件復(fù)擰，保證扣件壓力；無(wú)縫線路區(qū)段對(duì)長(zhǎng)軌條進(jìn)行壓力放散，調(diào)整鎖定軌溫；補(bǔ)充回填道碴，確保道床飽滿密實(shí)；高溫季節(jié)加強(qiáng)線路軌向、軌縫檢查，必要時(shí)在橋面線路兩端各50 m范圍內(nèi)從兩端向中間對(duì)鋼軌進(jìn)行澆水降溫，減少橋上鋼軌溫度應(yīng)力。

2.3 便梁和便梁支墩

（1）便梁跨中位移觀測(cè)采用弦繩和鋼直尺進(jìn)行，便梁梁端、便梁支墩采用全站儀及水準(zhǔn)儀測(cè)量，觀測(cè)次數(shù)每天不得低于2次，在便梁架設(shè)初期和線下土方開(kāi)挖期間應(yīng)適當(dāng)增加觀測(cè)次數(shù)，并做好測(cè)量記錄。

（2）便梁跨中位移偏差的主要原因：便梁組裝不規(guī)范，配件不齊；便梁超齡服役。改進(jìn)措施：按標(biāo)準(zhǔn)組裝便梁，牛腿與聯(lián)結(jié)板的螺栓必須全部上緊，保證配件齊全有效；便梁架設(shè)完畢、橋下開(kāi)挖土方前，水平斜拉桿必須安裝到位并增設(shè)部分軌距拉桿加強(qiáng)便梁的整體性；便梁范圍內(nèi)盡量避免鋼軌接頭，減少列車(chē)通過(guò)時(shí)的沖擊力；便梁使用過(guò)程中隨時(shí)檢查，上緊松動(dòng)的扣件。

（3）便梁梁端豎向和橫向位移：地基承載力不足或分離式支墩平面尺寸較小、支墩地基應(yīng)力集中導(dǎo)致便梁架設(shè)初期支墩產(chǎn)生較大的沉降；列車(chē)通過(guò)時(shí)橫向離心力作用產(chǎn)生橫向位移。為了保證列車(chē)運(yùn)行安全，在支墩頂面預(yù)埋橫向限位角鋼，防止橫向位移；對(duì)支墩的動(dòng)荷載和地基承載力進(jìn)行檢算，合理設(shè)置支墩的平面尺寸和埋置深度；便梁支座底面選擇高強(qiáng)度鋼板或硬木作墊座。

注意事項(xiàng)：每個(gè)支墩均應(yīng)設(shè)置觀測(cè)樁以觀測(cè)便梁橫向、縱向位移及支墩沉降，要重視相對(duì)支墩的不均勻沉降，以保證便梁工作狀態(tài)完好。

2.4 框架橋箱體頂進(jìn)

（1）為準(zhǔn)確控制箱體頂進(jìn)的方向和高程，在頂進(jìn)工作坑后方30 m左右設(shè)置觀測(cè)站，觀測(cè)站設(shè)全站儀及水準(zhǔn)儀，儀器中線方向與箱體設(shè)計(jì)中軸線平行，在框構(gòu)頂板（或底板）四角及中線上用鋼釘作標(biāo)記，作為頂進(jìn)高程和方向測(cè)量的觀測(cè)點(diǎn)，箱體每前進(jìn)一頂程，對(duì)箱體的軸線和高程進(jìn)行觀測(cè)，并做好記錄，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)通知頂進(jìn)施工負(fù)責(zé)人采取措施糾正。

（2）產(chǎn)生偏差的原因：①箱體預(yù)留船頭坡、滑板坡設(shè)置不合理，地基承載力不足，降水不到位、土體被水浸泡，頂進(jìn)速度過(guò)慢。②頂鎬應(yīng)力不均、頂進(jìn)設(shè)備安裝偏差、土方超挖。調(diào)整措施：①根據(jù)地質(zhì)情況將滑板頂面做成前高后低的仰坡，箱體底板前端設(shè)可調(diào)整箱體高低偏差的船頭坡；挖土進(jìn)尺及開(kāi)挖面坡度根據(jù)土質(zhì)情況和千斤頂?shù)捻敵檀_定，開(kāi)挖坡面應(yīng)平順整齊，不得有反坡；頂進(jìn)作業(yè)采取三班制連續(xù)施工。②頂鐵安裝應(yīng)與頂力軸線一致并與橫梁垂直；在頂進(jìn)滑板澆筑的同時(shí)設(shè)置導(dǎo)向墩，保證箱體在脫離滑板前方向良好；挖土工作應(yīng)與觀測(cè)人員密切配合隨時(shí)根據(jù)橋涵頂進(jìn)方向和水平偏差采取超欠挖糾偏措施。

注意事項(xiàng)：頂進(jìn)作業(yè)應(yīng)將地下水位降至基底以下1.0 m進(jìn)行，持續(xù)時(shí)間不得少于7天，地下水豐富地區(qū)盡量避開(kāi)雨期施工；施工過(guò)程中隨時(shí)觀測(cè)既有線路和臨近建筑物（房屋、供電、信號(hào)等設(shè)備）的狀態(tài)變化，防止土方開(kāi)挖和大面積降水引起線路、房屋、接觸網(wǎng)立柱、信號(hào)桿件等設(shè)備基礎(chǔ)下沉。

3 結(jié)束語(yǔ)

以上是鐵路框架橋頂進(jìn)施工位移測(cè)控工作的粗淺總結(jié)和分析，今后仍有以下事項(xiàng)值得我們進(jìn)一步關(guān)注和探討。

（1）路基沉降變形、圍護(hù)樁變形位移限值必須經(jīng)設(shè)計(jì)部門(mén)根據(jù)不同的地質(zhì)條件、工程類別、行車(chē)條件并結(jié)合相關(guān)規(guī)范提出，不可千篇一律照搬規(guī)范條文，否則現(xiàn)場(chǎng)施工難以操作。

（2）D型施工便梁作為定型標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件，是目前頂進(jìn)立交橋運(yùn)用較為頻繁的線路加固重要設(shè)備。便梁的跨中豎向撓度、橫向位移安全值以及便梁的安全使用壽命如何確定，采用何種方法準(zhǔn)確檢測(cè)并鑒定便梁是否處于良好的工作狀態(tài)仍然是一項(xiàng)課題。

（3）現(xiàn)行的位移測(cè)量方法大多采用簡(jiǎn)單儀器進(jìn)行觀測(cè)，采集到的數(shù)據(jù)具有局限性，不能體現(xiàn)被觀測(cè)點(diǎn)位的三維空間變化，而且觀測(cè)受地形的限制和天氣、光線的影響，測(cè)量成果時(shí)效性差，且耗費(fèi)大量的技術(shù)力量和勞動(dòng)力。

（4）如果能夠研發(fā)先進(jìn)、完善的測(cè)量監(jiān)控預(yù)報(bào)體系，輔以先進(jìn)的設(shè)備 (例如GPS儀器等)，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控點(diǎn)安裝精密的感應(yīng)裝置，對(duì)應(yīng)點(diǎn)位的位移信息能夠即時(shí)反饋給項(xiàng)目有關(guān)人員，屆時(shí)鐵路頂進(jìn)立交框架橋的施工管理水平將走上一個(gè)新的臺(tái)階。