浅析铁路框架箱桥预制顶进施工技术

浅析铁路框架箱桥预制顶进施工技术

陈龙海

郑州中原铁道工程有限责任公司

摘要：本文通过对许昌市瑞贝卡营业线框架箱桥预制顶进施工技术为例，深入的对道路预制箱桥顶进施工要点进行了分析，希望为相关工程提供技术参考。

关键词：铁路框架箱桥；预制顶进；施工技术

1工程概况

拟建许昌市瑞贝卡大道与阳光大道连通（下穿京广铁路）工程，位于京广铁路许昌车站至临颍车站区间，距离许昌车站2.5km。道路中线与铁路斜交，斜交角度为68°，道路中心线与京广铁路下行线交叉处铁路里程为K765+510.7。铁路以路堤形式通过，铁路路肩与两侧地面基本齐平，东侧路基半宽5.7m，路肩上设有养护道路和封闭网，养护道路宽2.0m；西侧路基半宽5.4m，路肩上设有养护道路和封闭网，养护道路宽2.0m。股道中间没有路基侧沟，路基水散排铁路西侧距离轨道车库线19.8m为既有丰产路，丰产路平行于铁路，路宽6.4m，道路以西为兴华路，地形平坦，为大量民房。架空范围南侧外4米处有既有轨道车库一座，架空范围外北侧50米处有既有人行箱涵一座，其中轨道车库离圆管涵距离为不小于10米，小箱涵与顶进箱涵不小于100米。均不影响此次架空顶进作业。

图1架空范围最北端（断面一）路基横断面图

2箱桥预制技术要点

箱桥在既有铁路东侧进行预制。主体箱桥形式为9m+（12m+12m）+9m四孔箱桥，机动车道箱桥连续，非机动车道分离。天然气护管涵采用φ1.5m钢筋混凝土圆管，每节2m，共30节。采用架空范围内带土顶进，中心线与铁路交叉里程为京广下行K765+545，交角73°，位于新建箱桥东侧5m，西侧15m，涵顶离轨面4m，采用人工顶管施工。提前预制机动车道箱桥及非机动车道箱桥，护管涵在顶进前购置完毕。

机动车道箱桥施工按照常规工艺正常施工，模板采用组合钢模板、盘扣式钢管支架，支架立杆纵向间距为120cm，横向间距为90cm，步距为150cm；盘扣式钢管支架的搭设应符合《JGJ231-2010建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》的要求。钢筋主筋最大直径为25mm，采用闪光对焊；砼使用商砼站砼，泵送入模，箱桥预制混凝土的浇筑分两次，第一次浇筑到底板以上60cm，第二次浇筑剩余墙身和顶板。

机动车道箱桥浇筑完成后开始施工两侧两个非机动车道箱桥，由于机动车道箱桥与非机动车道箱桥中间间隙仅有20cm，在机动车道箱桥施工完成后非机动车道箱桥边墙模板（靠近机动车道侧箱桥侧边墙）加固不能用常规工艺处理。靠近机动车道侧箱桥一侧的边墙外模采用19cm硬质泡沫板和1cm木胶板，用丝杆固定在已完成的机动车道侧箱桥边墙上(加固丝杆仅超出木胶板一个螺帽头)，为减小顶进阻力将螺帽头用双面胶缠绕两圈（减小顶进时螺帽头位置阻力）；内模采用钢模板钢管加顶托横向内撑，单块钢模板内撑间距0.6m宽×0.8m高。

3箱桥顶进施工技术要点

箱桥预制设置在铁路东侧，采用一次架空，两次顶进施工。顶进在列车运行间隙进行，每次顶程1.2m，同时加强观测，随偏随纠，保证箱桥主体及防护涵准确就位。

3.1调试及试顶

（1）准备工作

检查顶进设备，包括高压油泵、顶镐、传力柱的安装就位情况；检查箱体砼强度是否达到设计要求；安装测量设施；检查作业面与地面线路值班人员、指挥人员、防护人员的联络信号是否畅通，施工照明是否到位，施工人员是否全部到位。

（2）试项

安装顶进设备，根据最大顶力计算，千斤顶对称布置于合力作用线两侧，传力柱与千斤顶布置在同一作用线上，分配梁与作用线(轴线)垂直。千斤顶、传力柱和分配梁采用汽车吊吊装。同时，安装油泵、油箱、高压油管和电气集中控制台。安装后进行调试。

慢行开始前5天进行试顶，检查顶进设备、后背承载能力及箱桥与滑板分离是否顺利等工作状况。顶进设备不应直接作用于箱桥底板上，宜加设一层厚20mm钢板并加设护板对橡胶止水带进行保护。试顶以顶动箱桥为标志。试顶时，要加强箱桥中线、水平和纵向位移的观察以及后背和底板的变化。发现异状，及时处理。试顶完成后进行一次全面检查，各部位情况正常，再进行正式的顶进作业。

试顶是顶进实施的关键环节，顶力不能过大，拟用箱桥自重的70%左右。开始启动时顶力应缓慢施加，不能突然增加，每升压一次要稳定几分钟，并派专人对顶进设备、滑板、后背和箱体进行检查，如一切正常，方可加压正式顶进。在加压过程中如油表突然下降，表明箱体已于底盘分离，开始向前移动。

空顶要严格控制方向，将导向墩支垫稳固，防止偏离中心线，吃土后空顶结束。顶进时，传力柱和后背严禁站人，以防传力柱弓起崩出或产生意外危及安全。

3.2顶进及挖土施工

箱桥顶进采用一次架空分次顶进的施工方法，工作坑设在铁路东侧，第一次顶进中孔箱桥，第二次顶进两个边孔箱桥，最后顶进圆管涵。箱桥预制基坑后退20m进行预制，顶进的顶程加大，在顶进过程中严格控制箱桥的高低，出现栽头趋势时及时采用20cm厚C25快干混凝土进行滑板接长，减小施工栽头误差。

顶进时每次进尺为1.2m，采用两台挖掘机挖土，装载机配合装土出土。每镐进程1.2m，完成一个顶程后回镐，更换不同长度的传力柱，再次开镐，如此往复。

顶进是现场工作的中心环节，要求各部门必须严密组织，统一指挥，协调好线路加固、出土和顶进的关系。并在每次开镐前对设备、线路加固和前端清土情况进行全面检查，确认一切正常后再开镐顶进。

顶进应在列车运行间隙进行。施工执行四不顶制度，即：列车通过时不顶、后背倾斜或严重变形时不顶、传力柱发现扭曲时不顶、顶进超过偏差且无措施时不顶。

采用机械挖土，人工清槽、刷坡，并用装载机、自卸汽车配合作业。施工执行四不挖制度，即：列车通过时不挖，箱桥顶进时不挖、发现塌方迹象时不挖、顶进设备发生故障时不挖。顶进挖土时做到“短进尺、快开挖、勤顶进”，严格控制一次土方开挖的数量，避免路基塌方造成事故。

严格控制一次挖掘进尺在规范允许范围以内。启顶后，即应组织人员和机械加快挖土和出土速度，实行连续作业，以保证箱桥不断顶进。

3.3测量监控

在进行箱桥顶进施工时，由工程技术人员对箱体各部位、顶力体系和后背不断地进行观测、记录、分析和控制；发现箱体变形和位移时，立即分析原因，并对顶力系统作出相应调整，以确保顶进安全；持续观测传力柱轴线、方向的变形和横向稳定情况，确保传力体系工作正常；观测后背变形情况及受力影响区土体的裂缝，检测架空支点沉降情况，每天不少于1次；按设计要求对运营线路进行观测，确保既有线行车安全；测量监控是个精细工作，应安排有责任心的技术人员担当。

3.4偏差预防及纠偏措施

顶进过程中，方向和高程易出现偏差，需要严格控制，一经发现，必须及时纠正。在顶进过程中，每一顶程都应该检查箱体轴线和高程变化，利用校定过的全站仪观测箱涵轴线偏差，利用校定的水准仪对箱涵涵头涵尾固定点进行测量，每次测量及时记录，现场技术员与项目部技术负责人共同对数据进行分析对比，确保轴线和高程符合设计和规范要求。

（1）扎头：

为防止顶进过程中箱桥扎头，在施工时滑板做成0.1%的仰坡（滑板前端按照设计标高施工，尾端按照1‰的坡度降低标高）；箱桥预制时前端设置1～1.5m长，施做高差10cm的船头坡。“扎头”快超出规范允许时，通过采取接长滑板的方式处理。

（2）抬头：

在箱体前端底板处适当超挖的方法，并根据桥体顶进高程变化趋势，逐步超挖至达到设计要求。

在顶镐顶力允许的情况下，在箱体底板前端加土配重，可以防止抬头。

箱桥顶进时，可通过调整支点受力情况来达到纠正抬头或扎头的目的。

参考文献：

[1]李媛媛.预应力混凝土连续箱梁桥顶升施工技术[J].四川建材，2018（09）.