鐘世原

中鐵建工集團有限公司 北京 100070

1 工程概況

鐵路信陽站改擴建工程新建進站天橋1座，橫跨京廣場和寧西場，分別跨4道、Ⅱ道、Ⅰ道、Ⅲ道、5道、7道、9道、11道、ⅩⅢ 道9條既有線路。

天橋長度87.45 m，寬度12 m，天橋基礎采用樁基礎，樁徑800 mm，樁長22 m，天橋柱為φ800 mm鋼筋混凝土圓柱。橋面結構標高為7.83 m，天橋底距軌頂8.79～9.71 m，接觸網(wǎng)距軌頂約6.72 m。天橋主體采用鋼桁架結構，桁架為焊接箱型梁與無縫鋼管的組合結構，主梁采用500 mm×400 mm×14 mm×14 mm焊接箱形梁，橫向H500 mm×300 mm×10 mm×18 mm型鋼進行焊接。

2 步履式滑移優(yōu)點

與傳統(tǒng)的拖拉式頂推相比，步履式頂推具有以下優(yōu)點：

1）受力均勻，精度高，偏差小。

2）設備集成化自動化程度高，控制平穩(wěn)，液壓保護齊全，調節(jié)精度高，安全性好。

3）能夠變被動糾偏為主動糾偏，有效地保證了梁體局部應力。

4）克服了拖拉法頂推時對橋墩產生的水平推力及“蛙跳”現(xiàn)象。

5）施工時速度快，對鐵路線路影響較小，具有顯著的社會效益和潛在的經濟效益。

3 頂推前的臨時措施

3.1 頂推支撐架基礎

根據(jù)頂推架平面布置，在頂推架下方施工承臺基礎，內部預埋同直徑的短柱，要求地基承載力達到100 kPa，對達不到要求的部位采用換填處理。頂推架基礎采用錐形柱基（圖1）。

圖1 頂推架基礎

3.2 頂推架

頂推架均由支撐單元組成（圖2、圖3、表1），兩側各設置2根圓鋼組合格構柱，以保證頂推過程中的整體穩(wěn)定。

圖2 頂推架立面示意

圖3 支撐單元組成示意

表1 支撐單元構件

3.3 頂推設備布置

本工程共設置8組頂推支座，每組2個點，D1～D5安裝在拼梁區(qū)，D6～D8分別安裝在3個站臺墩之間混凝土橫梁上，頂推點包含橡膠墊、400 t步履頂推設備、臨時落梁支點、分配梁1、分配梁2（圖4、圖5）。

圖4 頂推支座平面布置

圖5 頂推支座布置

4 頂推施工流程

1）安裝墩旁托架立柱、分配梁及D1～D5步履式頂推器；拼裝鋼桁梁第1拼裝部分60 m，胎架北側懸空4 m，進行試頂推及機器調試（圖6）。

圖6 第1步頂推示意

2）以天橋前端為移動點進行要點施工，計劃要天窗點2個（120 min），封鎖寧西線信陽客場11道、ⅩⅢ 道，進行第1次天橋頂推施工；將拼裝好的60 m鋼桁梁頂推前移12 m。

3）以天橋前端為移動點進行要點施工，計劃要天窗點2個（120 min），封鎖寧西線信陽客場11道、ⅩⅢ 道，進行第2次天橋頂推施工；將拼裝好的60 m鋼桁梁繼續(xù)頂推前移10 m，推至三站臺D6支點處（圖7）。

圖7 第3步頂推示意

4）以天橋前端為移動點進行要點施工，計劃要天窗點1個，封鎖京廣線信陽客場（3、5、Ⅶ、9道），并停用二站臺，進行天橋頂推施工；繼續(xù)向前頂推6 m后，將剩余桁架節(jié)段梁27 m焊接拼裝，總長度87.45 m，總質量350 t。

5）以天橋前端為移動點進行要點施工，計劃要天窗點3個（120 min），封鎖京廣線信陽客場（3、5、Ⅶ、9道），并停用二站臺，進行天橋頂推施工；繼續(xù)向前頂推15 m后，將D1頂推點頂推器拆除安裝在D7頂推點，前端移動點距離D7支點為2 m（圖8）。

圖8 第5步頂推示意

6）以天橋前端為移動點進行要點施工，計劃要天窗點2個（120 min），封鎖京廣線信陽客場（3、5、Ⅶ、9道）對應京廣線K978＋950至K979＋510處，并停用二站臺，進行天橋頂推施工；繼續(xù)向前頂推10 m后到達二站臺D7支座，將D2頂推點頂推器拆除安裝在D8頂推點（圖9）。

7）以天橋前端為移動點進行要點施工，計劃要天窗點2個（120 min），封鎖京廣線信陽客場（4、Ⅱ、Ⅰ、3道），并停用一站臺，進行天橋頂推施工。繼續(xù)向前頂推

圖9 第6步頂推示意

圖10 第7步頂推示意

8）以天橋前端為移動點進行要點施工，計劃要天窗點3個（180 min），封鎖京廣線信陽客場（4、Ⅱ、Ⅰ、3道），并停用一站臺，進行天橋頂推施工；繼續(xù)向前頂推13.18 m，到達一站臺正式墩，頂推至設計位置后，直接將梁體落于支座之上，頂推結束（圖11）。

圖11 第8步頂推示意

5 頂推施工要點

5.1 頂推過程控制要點

1）在一切準備工作做完之后，且經過系統(tǒng)、全面的檢查，確定無誤后，現(xiàn)場頂推作業(yè)總指揮檢查并發(fā)令后，才能進行正式進行頂推作業(yè)。

2）在液壓頂推過程中，注意觀測設備系統(tǒng)的壓力、荷載變化情況等，并認真做好記錄工作。

3）在頂推過程中，測量人員應通過鋼卷尺配合測量各頂推點位移的準確數(shù)值，以輔助監(jiān)控頂推單元頂推過程的同步性。

4）頂推過程中應密切注意液壓泵源系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)等的工作狀態(tài)。

5）現(xiàn)場無線對講機在使用前，必須向工程指揮部申報，明確回復后方可作用。通信工具專人保管，確保信號暢通[1-2]。

5.2 頂推不同步調節(jié)

本工程中安全不同步值取15 mm，調節(jié)不同步值取10 mm。即頂推點不同步值超出10 mm時，系統(tǒng)停下，操作人員協(xié)同技術人員檢查頂推通道是否存在障礙，待情況明確后啟動系統(tǒng)單點單動功能，直到所有頂推點不同步值在10 mm以內繼續(xù)頂推。在實際操作中，操作人員重點關注不同步值，如果發(fā)現(xiàn)頂推過程中某點的不同步值有偏大趨勢時，即可通過調節(jié)該頂推點對應泵站的流量來改變該點的頂推速度，使之向著有利于實現(xiàn)縮小不同步值的方向進行。簡言之，如果不同步值小于10 mm且有增大趨勢時，必須通過軟調節(jié)泵流量改善不同步狀況；如果不同步值大于10 mm，則查明原因后采用單點動作實現(xiàn)控制[3-5]。

5.3 頂推到位

整體同步頂推至距離就位點200 mm時，降低頂推速度，配合技術人員測量所有頂推點的相對距離（相對于就位位置），然后根據(jù)結構的姿態(tài)確定相應的控制參數(shù)，一般的原則是相對距離大的點頂推速度加快，相對距離小的點頂推速度減慢，在動態(tài)的過程中使整個鋼結構逐漸接近就位位置。由于整個頂推過程的頂推距離相差控制在10 mm以內，所以各點的速度調節(jié)相差不會太大。

繼續(xù)整體頂推至距離就位位置相差15 mm時暫停，再次配合技術管理人員測量所有頂推點的相對距離，然后根據(jù)測量結果分組調節(jié)相應頂推點的頂推速度，采取先到就位點截止的控制方式進行單獨調節(jié)，直至所有頂推點達到要求值。

調整完畢后繼續(xù)配合技術人員測量所有頂推點的頂推距離，已經達到就位要求的頂推點截止，單獨調整其他點，根據(jù)測量結果微調，精度控制在1 mm，直到所有頂推點均滿足就位要求。

5.4 鋼桁架防腐處理

鋼桁架跨鐵路頂推施工中，由于鋼桁架底面與頂推支座摩擦，會造成鋼桁架底面防腐涂裝損壞，因此在頂推完成后，及時安排專人對鋼桁架底面破損處進行重新涂裝。

6 結語

信陽站改擴建工程新建天橋采用步履式頂推施工技術，降低了在施工過程中的安全風險，保證了既有線的安全，順利完成了跨既有線天橋施工，也為后續(xù)類似施工積累了經驗。