1、1下穿铁路框构桥顶进施工技术摘要:下穿铁路框构桥工程一般工期紧,任务重,施工主体混凝土数量大,所需顶力大。要求科学管理,精心组织,各工序紧密衔接,部分工序需平行进行。施工前必须探明地下信号及通信电缆的位置并加以保护,做好安全防护任务。 关键词:下穿 顶进式框构桥 施工技术 顶进施工法施工中对铁路运输干扰时间短,不中断行车,能保证铁路正常运营,是利用顶进设备将预制好的箱形构筑物逐渐顶入路基,以构成立体交叉通道的施工方法。能保证路基的稳定,安全可靠,且方法简便,施工时间短,质量也能得到保证,被广泛用于地道桥、箱形桥涵工程施工中。 1 顶进框构桥施工工序 顶进框构桥施工技术在铁路线路的修建中广泛应用
2、。铁路顶进框构桥施工的大体工序包括:开挖工作坑做滑板、隔离层框构主体防水层线路加固及钢纵横梁框构桥顶进就位拆除线路加固,回填道碴,恢复线路。铁路顶进框构桥施工工序纷杂,以下仅就主要工序进行分析概述。 1.1 开挖工作坑 基坑是整个施工的基础工作,也叫工作坑,这一工序用的是砂粘土。开挖工作展开前要先测量好坑堤的侧面坡度,通常采用 1:0.75 的坡度标准,开挖工作的开展通常选在一年当中的非雨季,2此外还应预先量测地下水位,并设好排水沟及出土通道。 作为整个工程的开土工作,开挖工作坑对以后的多项后续工序起到基础性的作用。工作坑的坑体框架要牢固,以避免在雨季施工的时候发生塌方引起工程事故,因为工程的
3、众多工序都需要在工作坑内进行施工。同时修建排水沟也至关重要,排水沟作用是在雨季排放工作坑中的积水,雨季工作坑内积水会增多,为了避免工作坑的底部受到积水的长期侵蚀,积水的排放要及时,同时排水沟的沟侧要紧实,以防止排水时对排水沟侧面冲刷过强从而造成施工现场的破坏。最后工作坑的底部要牢固,这是整个工程的地基,质量好坏直接影响到工程的稳固性。 1.2 滑板与隔离层的设置 滑板一般是采用钢筋混凝土材质,也就是通常所说的基坑底板,它作为预设的顶进框构桥的工作底板能起到防止坑底下沉的作用,并且能增加摩擦。铁路等线路的顶进式框构桥多采用表面涂有压实的水泥沙,具备高度的平整度且在启动时有能把阻力降到最低。而隔离
4、层在实际应用时还加入了石蜡和塑料材质的材料,也起到了辅助作用。 1.3 框构桥顶进就位 该道工序施作前应做好滑板制作及框架桥预制、靠背制作及线路加固等前续工作准备。框架桥预制可整体预制亦可分节预制,在滑板上进行,可一次连续浇筑亦可分批次浇筑,浇筑混凝土后应及时养护,并确保顶进作业前结构混凝土强度达到设计要求,此外施工中还应特别注意防水层施工质量的控制。除应调查了解实际线路运营情况,密切配合运营管理部门做好线路加固处理以外,对运营既有线项目的施工,还应重点调查通信、信号、电缆等障碍物,以便实施迁改或3加固等保护性措施。前续准备工作完成后,检查相关仪器设备,确认顶进作业流程,施工过程中应尤其注意跟
5、踪监控测量工作,严格按照施工方案逐步顶进就位。 2 顶进前的准备工作 提前向铁路局申请慢行点;与车务(车站) 、工务、电务等部门联系,并签订安全协议;组织人员及机械设备、顶进设备、车辆进场;检查线路的加固质量,以及加固件的脱落现象,加固部件是否存在侵限情况,对于工字钢与既有线钢轨接触点的绝缘是否处理好;在安装千斤顶、高压油泵之前需要对其进行整修,并且在一定程度上进行压力试验;安装完毕油管路后,需要进行相应的试运转,按照规定标准对压力情况进行检查,同时按照施工要求,对油管的漏油情况,顶铁的长度、规格、数量配置情况等进行检查;同时对测量仪器的齐全性、良好性,测量平台的完备性等情况进行检查。 3 主
6、要施工方法 3.1 线路加固 框架桥涵顶进施工的关键是线路加固,顶进前要认真研究分析,收集现场有关资料,制定出切实可行的线路加固方案,以确保框架桥涵顶进施工时既有铁路的绝对安全。 框构桥顶进施工中铁路线路加固常用的方法有吊轨横梁法、吊轨梁法、D 型便梁法、工字钢束梁法、钢轨束梁法等,以下对 D 型便梁法简要说明。 安装 D 型便梁。通常情况下,可以采取 2 种方案安装 D 型便梁:a先安装纵梁,后安装横梁;b 先安装横梁,后安装纵梁。组合安装使用4D 型便梁。在加固斜交桥涵线路过程中,通常情况下根据孔径和斜杆的实际位置,分别选用 D12、D16、D20、D24 型便梁,并且按照错位组合的方式进
7、行架设,为了满足建筑限界要求,通常情况下,根据不同线间距,分别采用高位、中位、低位方式进行相应的安装布置。对于 D 型便梁梁高尺寸,由于型号不同进而在一定程度上存在差异,例如在组合使用 D12型梁和 D24 型梁时,在梁高方面,由于 D12 型梁(78cm)与 D24 型梁(130cm)之间相差 52cm,进而在一定程度上通过对加固桩顶面标高进行调整的方式进行解决;在拱度方面,由于 D 型便梁的型号不同,进而也存在一定的差异,对于铁路左右侧加固桩桩位来说,由于其不在同一线路垂直面上,进而通过错位进行组合时,在组合处容易产生线路水平三角坑,在横梁处轨底加垫橡胶垫板的办法对该问题进行解决。 3.2
8、 试顶 正式顶进前须进行试顶,在整个工程施工过程中,实施顶进是关键环节。通常情况下,试顶顶力为桥体结构自重的 0.8-1.2 倍,并且在一定程度上不宜过大。对于加压需要顶镐同步进行,在启动过程中,此数值不能突然增到,每升压一次需要进行几分钟的稳定,同时派专人检查设备及后背、滑板、桥体的变化情况,如果一切正常,那么正式顶进加压。如果油表压力在加压过程中突然下降,表明桥体脱离滑板,同时向前移动;进行空顶的过程中,需要对桥体的方向进行严格的控制,防止偏离中线进而在一定程度上增加顶进工作的难度;刃脚吃土后空顶完毕。 3.3 顶进及挖土作业 现场顶进的中心环节是开镐顶进,对于设备及线路情况,每次进行开镐
9、前,需要对其进行全部的检查,一切正常后再5进行相应的开镐顶进;在顶进施工过程中,对列车通过间隙进行的利用;顶镐使用顶程 0.6m,对于顶镐来说,完成一个顶程,回镐后需要更换不同的顶铁进行相应的开镐顶进,如此反复进行,直到顶进就位;当列车通过时,为了确保行车安全,通过对讲机,线路防护人员(驻站联络员)需要提前联系现场指挥员,及时停镐;挖土、运土作业坚持六不挖制度:一是列车通过时不挖,二是框架桥顶进时不挖,三是发现塌方迹象时不挖,四是降水失效时不挖,五是机械设备发生故障时不挖,六是降雨时不挖。 4 顶进施工中的纠偏方法 4.1 顶进“抬头”的调整 挖土宽度不够,或侧刃脚切落土方多,进而导致底部切土
10、量过大,桥体被抬高时,需要及时清除塌落土方。减少底刃脚向上翘、侧刃脚向里翘的幅度。 4.2 顶进“扎头”的调整 适当增加抬头力矩,使上刃脚和中刃脚多吃土,侧刃脚稍加吃土量,底刃脚前不超挖。吃土顶进后,挖土时开挖面基底保持在箱体底面以上 810cm,将高出部分土壤压入箱底。调整刃脚角度,边刃脚增加向里翘的角度,底刃脚增加向上翘的角度。在软弱土质中顶进施工时,将机械停在桥体后端临时配重。 5 顶进作业注意事项 必须经铁路局同意批准顶进措施后方可进行施工,任何人不得随便改变;批准顶进后,必须认真组织,在确保行车安全的情况下,保证昼夜连续进行施工,尽量缩短工期;所有机械不准带病作业;顶进作业时顶柱上严
11、禁站人;现场施工必须注意人身安全做到列车通过时停止顶进,6线路上作业人员同时下道避车;所有线路加固件不得侵入限界,并做好与轨道电路的绝缘,杜绝因加固件侵限或轨道电路连电影响行车的情况发生;随时对线路方向和水平进行观测,以免线路变形危及行车安全;指派专人负责每通过一次列车就对线路轨距、水平、方向检查一次,并注意检查线路的加固情况,发现问题及时处理。有足够数量的方木、道碴、草袋,如果线路发生变形,立即抢修,以免影响行车安全;施工时提前制定慢行计划,并在线路加固一开始所有列车必须按施工规定的速度慢行通过,以确保行车安全。 6 结语 我们分析了顶进作业的工序,顶进前的准备工作,并探讨了顶进式框构桥施工关键技术,从中可以看出顶进式框构桥工程技术的应用工序复杂,技术与技术相互勾连,在顶进式技术应用时要注意可行性,还要在技术应用中精益求精,以期能在不影响行车安全的前提下,如期完成框构桥顶进施工。 参考文献: 1TB10415-2003,铁路桥涵工程施工质量验收标准S. 2郝增新,刘强.斜交框构桥顶进施工技术J.公路管理,2009(10). 3董红科.大跨度小角度下顶进框架桥设计J.山西建筑,2011(15).