蔣永翔

摘要：框架涵頂進施工在既有線二線增建或新建公路下穿鐵路時普遍運用的關(guān)鍵技術(shù)，具有廣泛的社會效益和經(jīng)濟效益，本文結(jié)合典型案例，整體分析了既有線架涵頂進施工中工藝流程和關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：既有線 加固 頂進法 關(guān)鍵技術(shù)

1 工程概況

新淮江高速公路立交橋下穿既有寧啟鐵路，采用（9+

13+13+9）m四孔分離式框架。新建立交橋采用頂進施工，線路分別采用D24m、D16m便梁防護，便梁支墩采用挖孔樁基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)，支墩上面系梁施工時采用簡易支墩D16m便梁防護。施工階段依次為工作坑施工階段、箱體預(yù)制階段、線路加固箱體頂進階段、箱體兩側(cè)回填及恢復(fù)線路階段。

2 施工工藝

2.1 基坑防護 頂進工作坑設(shè)在南側(cè)，基坑采用放坡和人工挖孔樁相結(jié)合的防護形式。

2.2 工作坑開挖 基坑開挖采用挖機分層開挖，坑底預(yù)留20cm人工開挖，經(jīng)常抽水保持工作坑干燥無水。

2.3 碎石墊層、制作滑板、后背梁、預(yù)制箱身 將基坑開挖就位，根據(jù)施工圖紙做碎石墊層、滑板和后背梁?；鍍?nèi)置φ12鋼筋網(wǎng)片，用C25混凝土制作成型。在滑板下每隔2m設(shè)置一道防爬槽。砼初凝后，將石蠟機油涂刷在其表面作潤滑層，然后沾鋪塑料薄膜，避免滑板和框構(gòu)滑板粘連，減少啟動阻力。同時，嚴格按圖紙和規(guī)范施工，確保后背梁的結(jié)構(gòu)尺寸和施工質(zhì)量，保證頂進時提供足夠反力。

箱身預(yù)制：在工作坑滑板上安好箱身底板模板→綁扎底板鋼筋→灌筑底板混凝土→養(yǎng)護→安內(nèi)模→綁扎側(cè)墻及頂板鋼筋→安外?！嘀?cè)墻及頂板混凝土→養(yǎng)護→拆?！飨渖矸雷o層及潤滑設(shè)施。

3 線路加固

3.1 為確保鐵路運營安全，頂進時線路采用便梁防護 施工順序為第一步：首先填筑鉆孔樁樁基平臺，采用樁基進行鉆孔樁施工。同時進行人工挖孔樁施工，支墩挖孔樁采用直徑1.2m，樁長14m，主筋為Φ16的鋼筋，箍筋為Φ8的鋼筋，間距20cm。鉆孔樁施工完畢后進行系梁施工。首先澆筑條形基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)尺寸為1m*1m*1m，架設(shè)16mD型便梁，分別進行鉆孔樁上面的系梁1、系梁2施工。待系梁施工完畢后，進行B箱身24m便梁的架設(shè)，2-16mD型防護便梁的架設(shè)。進行B箱身頂進。

第二步：B箱室頂進施工完畢后，充分利用便梁支墩，采用架設(shè)24m便梁進行A箱室頂進施工。具體為：24m便梁一端落在人工挖孔樁上面，另一端落于箱身頂面上方。A箱室頂進前需鑿除既有1-1.25m圓管涵、系梁1及鉆孔樁，鑿除完畢后進行A箱室頂進施工。

第三步：B箱室頂進施工完畢后，充分利用便梁支墩，采用架設(shè)24m便梁進行C箱室頂進施工。具體為：24m便梁一端落在人工挖孔樁上面，另一端落于箱身頂面上方。頂進前需鑿除系梁2及鉆孔樁，鑿除完畢后進行C箱室頂進施工。

第四步：C箱室頂進施工完畢后，人工挖孔樁便梁支墩施工。人工挖孔樁采用直徑1.2m，樁長14m的人工挖孔樁。根據(jù)D箱箱身腹板外緣至便梁支墩中心的距離為10.18m，采用放坡形式滿足施工。故不采取便梁支墩防護。采用架設(shè)24m便梁進行D箱室頂進施工。具體為：24m便梁一端落在人工挖孔樁上面，另一端落于箱身頂面上方。D箱室頂進前需鑿除系便梁支墩及便梁支墩防護樁，鑿除完畢后進行D箱室頂進施工。

3.2 便梁安裝 穿鋼枕作業(yè)、采用定位角鋼定位橫梁、上好扣件均在天窗點內(nèi)進行施工。施工封鎖計劃點內(nèi)，利用軌道車分別將兩股道便梁主梁安裝就位，聯(lián)接縱橫梁。逐段扒除道碴，安裝斜桿和所有聯(lián)接系統(tǒng)。組裝過程中上滿螺栓，彈簧墊圈不得漏裝。上緊螺栓時，緊度要適中，以免破壞彈簧墊圈應(yīng)有的作用（彈簧墊圈置于螺帽與平墊圈中間）。

4 箱身頂進

4.1 箱身頂進前的準備工作

4.1.1 頂力計算及油頂布置

①本橋與鐵路成正交，根據(jù)現(xiàn)場實際地形及施工條件，頂進采用機械挖土，人工進行配合。箱身最大頂力按下式估算，以合理配置油頂數(shù)量。

P=k[N1f1+（N1+N2）f2+2Ef3]

其中：P——最大頂力，kN；N1——橋涵頂上荷載，取0；f1——橋涵頂面與頂上荷載的摩擦系數(shù)；N2——橋涵自重，kN；f2——橋涵底板與基底土的摩擦系數(shù)，取1；E——橋涵兩側(cè)土壓力，KN；f3——側(cè)面摩擦系數(shù)，取0（邊挖邊頂?shù)氖┕し椒ǎ豢紤]側(cè)面摩擦力）；K——系數(shù)，采取1.2。

②立交箱身頂力計算及油頂布置。最重立交箱身自重22983.63KN（混凝土883.98立方），初步計算最大頂力22983.63×1.2=27580.356KN，安裝3200KN油頂12臺，每臺油頂最大頂力27580.356÷12=2298.363KN，

占油頂允許最大頂力的71.8%，未考慮液壓墊效果。預(yù)

制箱身在液墊作用下的最小頂力為22983.63×0.4=9193.452KN。

4.1.2 頂進前準備及其他要求

①箱身頂進前鑿除墻身外側(cè)拉桿螺栓，用水泥砂漿修補后，箱身兩側(cè)與土接觸部分涂溶劑型再生橡膠瀝青防水涂料兩層，箱身頂部做好TQF-1防水層及C40玻璃纖維混凝土排水坡。

②核對后背梁與箱身尾部距離，頂桿與箱尾后背要垂直，檢查液墊管路，保證液墊管暢通。

③箱身砼強度達到100%后，方可開始試頂，設(shè)專人觀察后背變化，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停止，及時加固處理。

4.2 箱身頂進施工方法及工藝

4.2.1 機具設(shè)備及安裝、調(diào)試和試頂

機具設(shè)備由液壓系統(tǒng)和傳力設(shè)備構(gòu)成，經(jīng)全面調(diào)試后，進行試頂。

試頂工作通常以箱身動為止。試頂階段除了重點觀察底板、后背的變化情況，還應(yīng)該實時觀測箱身中線和位移量。試頂是操縱所有千斤頂共同頂出，頂塊與后背接觸后會使油壓升高。千斤頂克服了箱身起動阻力后頂動箱身，使得壓力降低。此時根據(jù)最大壓力值經(jīng)換算后就能得出箱身的起動推力，排除管道內(nèi)壓力損失及克服千斤頂?shù)膬?nèi)在摩擦阻力，箱身實際推力應(yīng)該能達到壓力值的0.97。因此，試頂進須注意以下情況：

指派專人負責(zé)現(xiàn)場監(jiān)督各個觀測點和各頂進環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量；開泵后，油壓每上升5～10Mpa停泵一次，觀測有無異常情況；千斤頂活塞開始伸出，頂柱（頂鐵）壓緊后即刻停頂，檢查確認各環(huán)節(jié)無異常后再開泵，用高壓水泵將水壓入箱身預(yù)埋的液壓管道，箱身起動停止后對現(xiàn)場數(shù)據(jù)做記錄；試頂后深度檢查各部位的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常后及時排障，一切正常后正式頂進。

4.2.2 頂進施工

①組織檢查：正式頂進前的準備工作主要是頂進設(shè)備、線路的檢查。檢查項目包括：現(xiàn)場的照明條件是否符合施工要求；觀測記錄人員的組織和儀器裝置；有無線路需要加固；液壓系統(tǒng)是否安裝到位，試驗情況是否達到應(yīng)用要求；后背和頂進設(shè)備情況是否正常運行；液壓系統(tǒng)安裝及試驗情況。另外，要注意是否與鐵路行車單位和參建人員的聯(lián)系。

②頂進：起動高壓油泵后，液壓系統(tǒng)使千斤頂對箱身產(chǎn)生頂力，通常每鎬的頂進形成能達到190～800mm，但基于現(xiàn)實要求，每次頂程不超過500mm。箱身移位后千斤頂?shù)幕钊麣w位，將頂鐵填放于空擋部位為下一次開鎬做好準備，箱身就位后方可結(jié)束。

③挖土及出土：頂進箱身挖土在便梁架設(shè)好后，基坑開挖許可證簽完后再拉槽施工，以小挖機挖土，人工配合，小挖機把土打堆在頂進箱身前端，由大挖機挖出，渣土車運輸。

④安放頂鐵（或頂柱）：按照與箱身軸線一致的方向放置頂鐵（或頂柱），每行頂鐵的長度最好保持一致，且橫梁垂直于頂鐵。

⑤測量工作：頂進過程中，在后方觀測、調(diào)整箱身的頂進方向及頂進高程，注意幾個觀測要點：a為了保證觀測儀器穩(wěn)定，須在距離后背一段距離的地方布設(shè)觀測點?？v向布設(shè)2個觀測點，每個點位配備全站儀和水準儀各一臺。在頂進過程中為了測量高程及偏差方向，須將水平和垂直的方向尺用環(huán)氧樹脂粘帖在箱身頂板的四個角上；b頂進前，將觀測點布設(shè)在后背一側(cè)，配備經(jīng)緯儀，并且將測量標尺布設(shè)在背梁兩端以便實時觀測后背變形情況；c頂進時，以一個頂程為單位定時測量箱身軸線及箱身高程，如有異常及時糾偏，所有測量數(shù)據(jù)記錄備案。洞內(nèi)施工時會影響觀測質(zhì)量，為避免干擾，標尺須布設(shè)在能夠通視的部位，如不能通視，則要對觀測站選址進行調(diào)整；

5 恢復(fù)線路

箱身頂進就位后立即用級配碎石回填，并將便梁拆掉，恢復(fù)線路。線路開通后限45km/h24小時，60km/h24小時，80km/h24小時，以后恢復(fù)常速。

6 結(jié)束語

橋涵頂進施工雖然在我國是比較成熟的施工技術(shù)，但工程施工現(xiàn)場復(fù)雜，注意頂進施工的順利進行同時，一定要保證鐵路既有線路基穩(wěn)定與列車行車安全，做到安全第一，質(zhì)量可靠。

參考文獻：

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