1、1下穿铁路框架桥顶进施工施工工艺研究摘要:本文以达州市凤凰大道西沿线期工程下穿襄渝线立交桥施工为例,介绍下穿顶进施工工艺各个环节质量控制的重点和实施方案。 中图分类号:U448.28 文献标识码:A 1.工程与地质概况 达州市凤凰大道西沿线期工程下穿襄渝铁路框架桥,为便于施工,框架桥分别为 12m、16m、12m 三孔分离式钢筋砼框架桥,框架桥之间净距为 5.7m,框架桥全高 9.00m,内部净高大于 5.0m,框架全长 9m(含悬臂) 。框架采用在铁路右侧预制,铁路采用 3 孔 24mD 型便梁加固后,顶进框架桥到设计位置。框架砼采用 C35 砼,抗渗等级 S8,防水等级二级。框架桥出入口接
2、 C30 砼挡墙,与襄渝下行铁路成 71.2斜交。该工程范围内属丘陵地貌,地形上为单斜坡,自然坡度 4-25,局部达 30,在铁路通过段,由于人为改造,地形较为平缓。本段上覆盖第四系残坡积低液限粉质粘土,伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组的泥质粉砂岩。 2.施工总体方案 第一步列车不慢行情况下:开挖基坑浇筑砼底板关模绑扎钢筋浇筑砼框架涵框架涵养生。 第二步列车慢行 45Km/h 情况下:线路应力放散调整线路超高开挖 D 型梁支墩浇筑钢筋砼支墩钢筋砼支墩养生架设 D 型施工便梁2开挖框架涵基础土试顶框架涵正式顶框架涵直到设计位置恢复部分道床(道床回填道碴碾压)拆除 D 型梁调整线路超高恢复线路应力阶梯
3、提速恢复常速。 第三步拆除 D 型梁后实施附属设施 3.施工主要技术标准 3.1 工作基坑及滑板开挖和后背墙的施工 (1)工作坑开挖:工作坑是预制和顶进地道涵的工作基地。临近铁路严禁使用爆破开挖,土方开挖时直接采用人工风镐、铁锹等进行开挖,坚石开挖时采用锯石机将整块的岩石锯小开挖,开挖的土石方及时运至弃土场内。顶进段工作坑内开挖根据现场土质情况放坡开挖,并采取防护和排水措施,确保既有路基稳定。 (2)滑板施工:滑板又称工作坑底板。采用厚度为 20cm 的 C25 钢筋混凝土。滑板主要作为预制框架的施工底板,保证框架在浇筑混凝土时不致产生不均匀沉降,并防止框架结构物在顶进时与基础以下土壤粘接,框
4、架一旦顶进就位即宣告滑板报废。滑板顶面要求平整、光滑,启动阻力越小越好。框架涵顶进段采取在滑板表面抹 1:3 水泥砂浆并压实,压实时滑板顶面要求有较高的平整度,以利铺设润滑隔离层,减少起动阻力,同时可使地道涵底板表面平整,减少最大顶力。润滑隔离层采用石蜡、机油和塑料薄膜。 (3)后背墙施工:后背墙是承受顶进时水平顶力反力的重要构筑物,它是保证顶进工作顺利进行的重要设施,直接关系到顶进质量。因此后背要有足够的强度和稳定性,自顶进开始到结束应保持不裂不断。后背3的尺寸、规格、式样经计算,结合现场实际情况选定。后背要求能承受顶进桥在顶进的全过程中出现的最大顶力,并有适当的安全储备。顶进段后背墙采用
5、M10 浆砌片石,后背桩采用 C25 级钢筋混凝土,并在墙背后填筑砂夹卵石,每 30cm 逐层夯实,以增大后背墙的稳定性。工作基坑挖至设计标高后及时进行封底混凝土浇注施工。封底后就可进行框架涵的预制工作。 3.2 无缝线路应力放散超高调整 3.2.1 应力调整技术要求 (1)根据涵洞架设 D 型梁施工技术特点,高温季节对新增涵洞处单元轨条进行应力放散,单元长度 650 米,锁定轨温左股 32、右股 30,对放散单元外侧各 100 米线路采用内燃机动扳手进行扣压力复拧加压。 (2)第一次应力放散区段锁定轨温应达到 53-55,采取开断钢轨:左股 176mm、右股 192mm(在 D 型梁架设段两
6、侧外各 5 米处开断预留轨缝并使用拉伸机进行拉伸,轨缝小于 0.5mm 后加力至 1100N?m) ,并在第二次应力调整前采用 P60A 型夹板、施必牢螺栓进行冻结。 (3)涵洞架设 D 型梁施工前期进行第一次应力放散,施工结束前进行二次应力调整并进行复焊;第二次应力调整区段锁定轨温应达到原大修应力放散后的锁定温度(应将温度控制在 31-33) 。 (4)应力放散时锁定轨温必须准确、均匀。 3.2.2 超高调整技术要求 对该段曲线超高进行调整,超高调整为 25mm、在施工结束后恢复原4有超高 50mm。在第一应力放散未完成前,不得进行超高调整施工。 3.3D 型便梁支墩桩施工 (1)定位涵身中
7、心线,定出挖孔桩的位置,共计 8 根,线路两侧对称各设 2 根;道床上道碴用挡板支挡,及时浇筑锁口,锁口高于地面 40厘米。离锁口下 2 米范围内护壁分段浇注高度不超过 100 厘米; (2)安装辘轳、吊土桶、照明及通风设备。弃土用推车推至弃土场。(3)砼的拌制灌注:桩身采用 C25 钢筋混凝土,混凝土采用商品砼;向孔内送混凝土深度超过 2 米时,采用串筒将混凝土送至孔内。 (4)挖孔桩开挖如果出现渗水,水量不大时可用人工提升;水量大时采用集水井水泵排水。 3.3D 型梁架设施工 第一步卸 D 型梁 请点封锁施工,D 型梁采取轨道车或汽车运至工地,接触网停电吊车吊装。 第二步安装 D 型梁 (
8、1)线路应力放散、超高达到架设条件后,计划用六天时间,每天请点封锁 3 小时架设 D 型便梁 3 组,共计 3 组。 (2)若慢行开始后没有封锁时间,则在慢行时间内,利用列车间隔时间,按 D 型便梁横梁间距方正枕木,方正枕木按照“六抽一”间距进行。方正枕木并捣实后,穿 D 型便梁横梁与一侧主梁对位。横梁与钢轨接触间用绝缘胶垫隔开,防止联电打灭信号。横梁穿好后,另一侧主梁5安装到位。待封锁 3 小时内,安装 D 型便梁就位。 (3)使用过程中应随时检查,上紧松动的螺栓。 3.4 框架涵的顶进施工 顶进方案:该项目涉及到三孔框架顶进,施工顺序为先开挖中跨,将预制 16m 框架顶到设计位置后在不拆除
9、 24 米 D 型梁的情况下对线路进行回碴处理,道床饱满后,对两侧箱体进行同时开挖、同时顶进。 (1)框架涵的顶进 顶进前,对箱体进行全面检查,底板和四角不得有裂缝,必须保证待箱体混凝土结构达到设计强度后方可进行顶进施工。 顶进的实施是整个工程的关键环节,开顶前应试顶,试顶顶力约为顶涵自重的 0.40.8 倍,但在开始时不应突然增大至此数值,使顶镐同步逐渐增压,一般每到一定压力后稳定几分钟,检查顶进设备、后背、滑板和框架涵是否正常,如一切正常方可正式顶进。在顶进过程中,如油压突然下降,一是表明框架已起动;二是后背或框架出现变形,应立即停止顶进,分析发生变形的原因,采取加固措施后,方可继续顶进。
10、安放顶铁时必须保持与设计角度一致。按顶进长度随时更换不同规格的顶铁,并在顶进一定距离后,加设一道横梁。以防顶铁拱起。顶进速度主要取决于洞内挖、运土的速度,应尽可能地为提高挖运土的速度创造条件。采用三班作业挖运土,尽快提高顶进速度。 (2)中线与高程监控 测量观测是顶进施工的重要组成部分,它关系到框架的就位精度。顶进前采取经纬仪定测出位置,测出标高。顶进时测量组随时进行观测6和高程观测,如有偏移可及时调整顶力进行纠偏。 (3)框架涵顶进到位后,涵背两侧及时进行土石方回填,及夯实。及时用级配砂砾石填筑剩余路基直至设计路肩高度,填筑轨底道碴并用小型捣固设备捣固。再拆除 D 型梁,拆除 D 型梁时计划用六天时间,每天请点封锁 2 小时。拆除完成后再补充轨底道碴并用小型捣固设备捣固。整修线路达到维修验收标准并按照规定开通线路,施工结束后 12 小时内45km/h,以后 60km/h、80km/h、各不少于 24 小时,其后恢复正常。 参考文献: 1 郑修杰.顶进技术在铁路框架桥施工中的应用J. 铁道建筑技术. 2000(04) 2 段春凯.运营铁路框架桥施工关键技术J. 中国高新技术企业. 2008(08)