浅析既有铁路框构桥顶进施工技术

浅析既有铁路框构桥顶进施工技术

郭彦

郭彦

中国铁路呼和浩特局集团有限公司乌海工务段内蒙古巴彦淖尔010000

摘要：顶进施工法是一种利用顶进设备逐步将预制箱形构筑物压入路基，以形成立体交叉通道的施工方法。该方法施工中，对铁路运输的干扰时间短，不中断铁路运行，保证了铁路的正常运行，保证了路基的稳定。该方法简单、安全、可靠，施工时间短，还可以保证质量。据此，本文主要对既有铁路框构桥顶进施工技术进行了详细分析。

关键词：既有铁路；框构桥；顶进施工

一、既有铁路框构桥预制施工技术

预制框构桥前端应设置钢刃角，钢刃角分顶刃角、底刃角和侧刃角。根据现场情况和框构高度可同时采用三部分，或采用其中一部分。钢刃角宜用厚度10-20mm的钢板制成，与框构桥前端预埋螺栓固定。底刃角在安装时刃角底面应与桥涵表面平行或成一仰角，以利于切土。侧刃角应比框构桥端面外框尺寸大10mm，其前端与水平线成45°-60°交角，交角大小视路基土质而定。顶入框构桥宜在外表面喷涂石腊或其它润滑剂，以减小顶入阻力，顶板上设计有防水层时，应先铺设防水层，并在其上浇筑一层C20级混凝土保护层，然后在保护层上喷涂石腊或其它润滑剂。

二、既有铁路框构桥顶进前技术措施

（一）框构桥顶进设备及顶镐布置

加固土桩施工进行加固土桩是进行顶进施工的重要前提和准备，对于土体的加固可以采用水泥搅拌桩进行，具体位置设在工作坑边坡位置，取直径60cm桩间隔1m对土体进行加固。以防止顶进过程中，桥体因受力而出现下沉、塌方等危险事故。除此之外，还需要做好箱体两侧防护工作，并根据施工设计要求抗移桩的施工。

（二）路基注浆加固

1、加固范围

加固工作可以按照两个方向进行。沿铁路方向加固时，加固范围除包括框身之外，海应包括以外墙外缘为基准点，两侧各延至10m的范围；延框构轴线方向加固时，除注意加固箱体就位位置外，还需要重点加固滑板前段放坡位置。以注浆方式进行加固时其具体范围如下：&#9312，框构地板下方1m位置处起，眼神值箱体两侧10m。

2、注浆顺序

注浆过程中应注意避免工作带来线路龙骑问题。因此为确保安全，并尽量实现工程在计划内完工，因科学掌握施工顺序进行施工操作。注浆时路肩位置布置斜孔，其它位置则可以以直孔注浆的方式完成操作。

三、线路加固

（一）D型便梁安装

1、先纵梁，后横梁主要安装步骤：按计划位置，先将一片纵梁就位，另一片纵梁高出枕木0.2m左右，以便抽出枕木；待纵梁垫稳撑后，安装接板及牛腿；按照工务六抽一规则要求抽出枕木，换安横梁，从纵梁两端向中心排列抽换，抽1根枕木塞1根横梁，塞入横梁时要对准主梁联结板并定位，同时垫好橡胶板，并上好扣件；将垫高的一片纵梁降落就位，并联接纵横梁；逐渐扒除道碴，安装斜杆和所有联结系统，上满螺栓、弹簧垫圈等。

2、先横梁，后纵梁主要安装步骤：抽出枕木将横梁就位，定位横梁，上好橡胶垫与扣件；纵梁就位；联结纵横梁；逐段扒除道碴，安装斜杆和所有联结系统。

（二）D型便梁组合安装使用

对斜交桥涵线路加固时，可根据孔径需要及斜杆位置，采用D12、D16、D20、D24型4种D型便梁，相互之间进行错位组合架设，并可根据不同线间距采用高位、中位、低位3种安装布置方式，以满足建筑限界要求，由于不同型号的D型便梁梁高尺寸不一样，采用D12型梁与D24型梁组合使用时，D12型梁高为78cm，而D24型梁高130cm，相差52cm，可以通过调整加固桩顶面标高来解决。不同型号的D型便梁的上拱度也不同，铁路左右侧加固桩桩位不在同一线路垂直面，错位组合处容易产生线路水平三角坑，可以通过在相应横梁处轨底加垫橡胶垫板的办法来调整。

四、既有铁路框构桥顶进作业

（一）桥内挖土与余土外运

1、施工要求

桥内挖土施工应根据顶进土体的土质条件来决定采用相应的施工方法。对于粘聚力大、土体坚固密实的粘性土，应根据施工单位的条件采用机械或人工进行挖掘，为了加快工程进度，尽量采用机械施工。而对于粘聚力小、土体松散的砂性土，则必须加强土体的挡板支护，防止线路路基坍塌危及铁路行车安全。桥内挖土和运土的速度决定着框架桥体的顶进速度，当框架净高超过4.0m时，应在中间位置设置挖土工作平台，分上下两层进行挖土工作。

2、注意事项

必须贯彻“先挖后顶、随挖随顶”的原则；每次顶进前的挖掘量应根土质情况来决定，一次开挖量宜控制在0.3m-0.5m之间；桥内挖土时必须保持土体坡度的平整。严禁挖“神仙土”；土体开挖必须与现场顶进测量监控相配合，根据桥体的偏差情况及时调整挖掘方法来纠正偏差；桥身顶进到既有铁路下时，如有列车通过应停止挖土工作；及时清除工作坑内的积水。

（二）桥身顶进

1、施工要点

顶进法的传力设备、如顶铁、顶柱和横梁可采用铸铁或型钢焊接而成，顶柱亦可采用钢筋混凝土制作。安装顶铁时应与顶力一致，并与横梁垂直。顶程较长时，顶柱与横梁应用螺栓固定，顶进法的拉杆或钢铰线等可安装在桥涵底板内或底板顶面上，安装位置按施工情况决定。若安装在底板内，桥涵预制时应预留孔道，若安装在底板顶面上，须增设钢筋混凝土传力支墩，桥涵就位后再凿除。当前方刃脚处的土体开挖到预定的高度和长度后应当立即进行顶进作业，千斤顶达到最大行程后立刻松顶回程，在顶铁空档位置加入顶铁或更换长顶铁。

2、注意事项

桥涵顶入前的准备工作:检查照明、顶入、排水设施安装情况，并试运转，会同有关部门对加固的线路进行验收，统一顶进作业指挥信号，作好观测准备。桥涵顶入挖土时应注意:挖土工作必须与观测紧密配合，根据偏差情况，随时改变挖土方法，列车通过时不得挖土，施工人员应离开土坡1m以外，发现有危险的塌方影响行车安全时，应迅速组织抢修加固。

五、顶进施工中的纠偏方法

（一）调整顶进抬头

挖土的宽度较窄、侧刃脚切落土方多等问题都会造成底部的切土量较大，因此在抬高桥体之后要立把塌落的土方及时清理干净。降低底刃脚向上翘侧刃脚向里翘的幅度。

（二）调整顶进扎头

要科学合理的适当提高抬头力矩，让上刃脚和中刃脚多吃土，侧刃脚适量吃土，底刃脚不超挖。吃土顶进后，开挖面基底的高度要高于箱体底面1分米左右，把多出的土壤压进箱底。合理调节刃脚的形状，使边刃脚能够更加向里翘，而底刃脚能够更加向上翘。另外对于在软弱土质中进行的顶进施工来讲，要把设备停在桥体后面增加配重。

（三）桥体内出土

洞内出土的情况决定了箱桥顶进的速度，在挖土的过程中，必须要严格控制好挖土的顺序和切土量，挖土工作要自上而下开展，严禁逆坡挖土，要遵循“先中间、后两边”的挖土原则，挖土坡面不能陡于刃脚坡度。另外在顶进之前还要在脚下掏底，底板结合高程的具体情况进行顶进。侧墙吃土顶进，能够有效的保障施工的安全。

（四）破除支撑桩

由于支撑桩对地道桥的施工带来了较大的影响，所在顶进施工时必须要破除，为了避免破除过程中发生坍塌，要分为下面两个环节来破除支撑桩。首先，地道桥顶进至前悬壁板同支撑桩相距1m之后，要拆除支撑桩枕木垛，破除支撑桩上部分2m，然后顶进箱体距离支撑桩1m的位置。其次，破除支撑桩下方0.1m，低洼位置回填级配碎石同时并进行夯实，用土回填刃脚下方，避免坍塌的问题出现，然后破除中间部位的支撑桩，最后破除另一侧支撑桩。

结语

综上所述，合理的施工方案和技术措施是工程顺利施工的关键，架空线路顶升施工中增设桥涵的方法应用范围广，施工技术成熟，很容易保证质量，对现有作业线路影响不大，而且安全、经济、快速。框架桥涵顶进施工保证安全的关键是加固线路，D型便梁与工字钢等其他形式的加固梁相比，使用更加安全、可靠，是一种十分有效的加固方法。

参考文献:

[1]徐桂明.浅析既有铁路框构桥顶进施工技术[J].城市建设理论研究:电子版，2013(2).

[2]陈守昭.既有铁路运营条件下拆除旧桥顶进新框构桥施工技术[J].中国科技博览，2013(2):27-29.

[3]淳波.浅谈框架桥下穿既有铁路顶进施工技术[J].城市建设理论研究:电子版，2014(28).