內(nèi)容摘要:近年來(lái),隨著我國(guó)鐵路運(yùn)行效率的提高,再加上城市發(fā)展對(duì)鐵路運(yùn)輸提出的全新要求,斜交鐵路橋涵頂進(jìn)施工項(xiàng)目越來(lái)越多。在確保列車安全運(yùn)行的前提下,提高施工效率與施工質(zhì)量,對(duì)頂進(jìn)施工提出較高要求。本文結(jié)合實(shí)際工程案例,對(duì)斜交鐵路橋涵的頂進(jìn)施工技術(shù)進(jìn)行具體分析與闡述。
關(guān)鍵詞:斜交鐵路橋涵; 頂進(jìn)施工; 技術(shù)
1、工程概述
根據(jù)天津市規(guī)劃,在青云橋東西兩側(cè)各增加1-16.0m框構(gòu)中橋一座,改善密云路地道的通行能力,結(jié)合京滬高速鐵路天津西站工程過(guò)渡方案及總體工期安排,于2010年7月至12月底施工。東側(cè)框構(gòu)中心里程DJHK120+244.901(京滬線K140+966),西側(cè)框構(gòu)中心里程DJHK120+343.703(京滬線K141+075)。
新建密云路1-16m框構(gòu)橋分頂進(jìn)和明挖兩段施工,頂進(jìn)段結(jié)構(gòu)凈高6.8m,結(jié)構(gòu)全高8.9m, 框構(gòu)底板和邊墻1.1m,頂板厚度均為1.0m,明挖段結(jié)構(gòu)凈高7.5m,結(jié)構(gòu)全高9.8m,框構(gòu)底板厚1.2m,邊墻及頂板1.1m,前懸臂板寬4.5m,后懸臂寬度1.5m。東側(cè)框構(gòu)全長(zhǎng)115.61m,頂進(jìn)框構(gòu)58.33m,明挖現(xiàn)澆框構(gòu)57.25m,軸線與新建京滬聯(lián)絡(luò)線夾角為97°37′11″,西側(cè)框構(gòu)全長(zhǎng)132.02m,頂進(jìn)框構(gòu)67.00m,明挖現(xiàn)澆框構(gòu)64.99m,軸線與新建京滬聯(lián)絡(luò)線夾角為105°9′22″。
鐵路現(xiàn)狀為3股道,從南向北依次為陳塘支線、京滬下行線、京滬上行線,待天津西站京滬改線第三次過(guò)渡完成后,線路增為6股道,分別為津保上下行、改建津滬上下行、改建陳塘支線及到發(fā)線,除陳塘到發(fā)線外均為60kg/m無(wú)縫線路,碎石道床,電氣化鐵路,沒(méi)有道岔,各股線路標(biāo)高相差較小,線路情況較簡(jiǎn)單。
2、總體施工思路
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,新增的兩座1-16.0m框構(gòu)橋采用預(yù)制頂進(jìn)與明挖現(xiàn)澆相結(jié)合的施工方法,結(jié)合天津西站京滬改線第三次過(guò)渡方案,頂進(jìn)施工計(jì)劃在第三次過(guò)渡后進(jìn)行;經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,東西兩座框構(gòu)工作坑坐落在南側(cè),由南向北頂進(jìn),先進(jìn)行北側(cè)6股道的頂進(jìn)施工,然后在原工作坑位置進(jìn)行南側(cè)8股道的明挖現(xiàn)澆的施工,東側(cè)框構(gòu)頂進(jìn)58.33m,現(xiàn)澆57.25m,西側(cè)框構(gòu)頂進(jìn)67.00m,現(xiàn)澆64.99m。 頂進(jìn)施工,工作坑的圍護(hù)采用鉆孔灌注樁結(jié)合止水帷幕的方式進(jìn)行支護(hù),同時(shí)隔斷工作坑外界水源;降水采用井點(diǎn)降水,水位降至底板底以下1m;地基加固采用水泥砂漿攪拌樁和注漿加固;鐵路防護(hù)(三樁)也采用鉆孔灌注樁;工作坑開(kāi)挖利用人工配合機(jī)械進(jìn)行開(kāi)挖;箱體預(yù)制并養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,待天津西站第三次過(guò)渡完成后,進(jìn)行線路加固和頂進(jìn)施工,頂進(jìn)施工結(jié)束后進(jìn)行線路恢復(fù)及附屬施工,同時(shí)開(kāi)始進(jìn)行剩余框構(gòu)的明挖現(xiàn)澆施工。
3、橋涵頂進(jìn)施工辦法
3.1 頂入法
頂入法是橋涵頂進(jìn)施工的基本方法,事先挖好工作坑,構(gòu)筑頂進(jìn)后座。在工作坑中,采取上頂進(jìn)的方法,將預(yù)制頂進(jìn)結(jié)構(gòu)吊入現(xiàn)場(chǎng),完成線路加固工作,并確保機(jī)械設(shè)備安裝到位,直接挖土頂進(jìn)到要求位置。有關(guān)頂進(jìn)法,還可細(xì)致劃分為以下三種情況:①一次頂入。采取一次頂入方式的工藝與設(shè)備都相對(duì)簡(jiǎn)單,因此應(yīng)用廣泛。要求頂力和后座力相對(duì)較強(qiáng),增大工作坑的面積,以備頂進(jìn)端存有足夠的后座及工作坑,同時(shí)滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的地形和地質(zhì)條件;②中繼頂入。如果橋涵屬于多節(jié)段情況,則應(yīng)逐級(jí)頂入,后一節(jié)作為頂進(jìn)后座完成施工過(guò)程,最后一節(jié)則應(yīng)用預(yù)備的構(gòu)筑物作為后座。在每一節(jié)的縫隙位置,應(yīng)裝好千斤頂,將兩端固定在節(jié)段的底板尺墩。應(yīng)用中繼頂入方法,后座應(yīng)用較為便捷,但是頂力小,需要利用千斤頂受力,施工進(jìn)度緩慢,一般在后座條件有限、多節(jié)段頂進(jìn)的情況下應(yīng)用較多,需要鑿除多余的齒墩,對(duì)節(jié)縫位置做好防水處理,施工過(guò)程較為復(fù)雜;③分段頂入。如果橋涵比較長(zhǎng),難以完成一次性頂入工作,就應(yīng)分段施工,逐級(jí)頂進(jìn)。這樣,可有效控制工作坑的長(zhǎng)度及傳立柱的長(zhǎng)度。但是這種方法的施工速度緩慢,一般在場(chǎng)地有限的情況下使用。
3.2 牽引法
應(yīng)用牽引法施工,先完成路基碾壓工作,利用專業(yè)設(shè)備,完成水平孔鉆進(jìn)工作,再將鋼絞線穿入其中,一端在橋涵位置系好,另一端系在千斤頂中,利用構(gòu)筑物或者路基為后座,借助千斤頂?shù)膹埨?,推進(jìn)橋涵階段。利用這種施工方法不要重型后座,主要發(fā)揮拉引力,同時(shí)應(yīng)用鋼絞線的導(dǎo)向作用。
3.3 頂拉法
實(shí)行頂拉法,在橋涵節(jié)段大于5個(gè)以上的工程中應(yīng)用,要求節(jié)段中的凈寬度在3m以上,應(yīng)在橋涵兩側(cè)分別設(shè)置傳力拉桿與齒墩。在進(jìn)行某一節(jié)段的頂進(jìn)時(shí),其他階段共同發(fā)揮后座作用,一般應(yīng)用于難以設(shè)置后座的場(chǎng)所。
4、施工技術(shù)要點(diǎn)
4.1 鉆孔樁
鉆孔灌注樁沿工作坑四周布設(shè),樁徑1.25m、間距1.5m、長(zhǎng)度20m,外露6m,埋入14m, 施工時(shí)采用“隔二打一”方法。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,在既有青云橋橋墩基礎(chǔ)附近采取加強(qiáng)防護(hù)措施,鉆孔樁直徑為1.5m,間距1.8m,樁長(zhǎng)20m,東側(cè)框構(gòu)需防護(hù)一個(gè)既有橋墩的基礎(chǔ),加強(qiáng)防護(hù)的范圍14.4m,西側(cè)框構(gòu)需防護(hù)兩個(gè)既有橋墩的基礎(chǔ),加強(qiáng)防護(hù)的范圍41.4m,保證既有青云橋安全。鉆孔樁距陳塘支線最近距離6.5m,為保證線路運(yùn)營(yíng)安全,距陳塘支線10m范圍內(nèi)采用小型潛水鉆施工,距陳塘支線10m外范圍采用旋挖鉆施工。
4.2 后背樁
后背樁采用12根直徑1.5m鉆孔灌注樁,單排布置,樁長(zhǎng)為20m,樁間距1.8m,支護(hù)樁和后背樁頂設(shè)通長(zhǎng)冠梁,冠梁截面尺寸為寬1.9m、高1.0m,將圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)整體。為保證將千斤頂頂力均勻地傳遞到后背樁上,在后背墻和千斤頂之間設(shè)置后背分配梁,混凝土等級(jí)為C25,將分配梁與滑板連成一體,滑板的鋼筋一直伸到后背分配梁中,分配梁長(zhǎng)度22.6m,寬度1.5m,高度2.5m。
4.3 頂進(jìn)作業(yè)
頂進(jìn)作業(yè)作為施工的重要環(huán)節(jié),其作業(yè)效果與工程質(zhì)量密切相關(guān)。在頂進(jìn)施工過(guò)程中,應(yīng)認(rèn)真核實(shí)設(shè)備狀況,調(diào)試液壓設(shè)備的各個(gè)部件與各個(gè)環(huán)節(jié),確保與技術(shù)相符后再安裝。當(dāng)完成管路、油泵、頂鎬系統(tǒng)安裝之后,再一次進(jìn)行液壓設(shè)備的調(diào)試與檢測(cè),以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。另外,在實(shí)際頂進(jìn)作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)事先做好試頂工作,一般試頂?shù)膲毫υ跇蝮w重量約0.8-1.2倍之間。每一次頂程控制在8m之內(nèi),每頂進(jìn)一次之后,就要開(kāi)始新一輪的頂進(jìn)工作,并查看設(shè)備的運(yùn)行狀況,檢查施工線路的加固狀況。同時(shí)做好各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)記錄,避免出現(xiàn)偏差,影響作業(yè)質(zhì)量。
由上可見(jiàn),結(jié)合本工程的施工作業(yè),采取頂進(jìn)施工技術(shù),確保頂進(jìn)過(guò)程中與頂進(jìn)之后的橋體方向與高程標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,斜交鐵路橋涵施工過(guò)程中,橋體方向與高程是斜交鐵路橋涵頂進(jìn)施工的重要環(huán)節(jié),應(yīng)結(jié)合實(shí)際工程狀況與地質(zhì)條件等要素,采取相關(guān)防護(hù)措施,并在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中做好觀測(cè)工作,隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,采取相應(yīng)措施,確保工程質(zhì)量,提高效益。
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