下穿框构桥顶进施工的关键技术思考

蔡挺

【摘 要】在城市化进程不断加快的背景下，城市道路中出现了越来越多的下穿铁路框构架桥，只有加固好框构桥线路，才能有效开展顶进施工，确保列车能够不间断运行，提高施工质量与行车安全度。本文总结了下穿铁路框构桥顶进施工的准备工作，并且探讨了其关键施工技术，包括顶进设备布置、纠偏措施、方向控制、避免线路横移等。

【关键词】下穿铁路框构桥；顶进施工；关键技术；线路加固

为确保铁路运输正常，将下穿式框构桥增设于铁路与铁路、铁路与公路交叉口时，通常采用顶进法施工。在此过程中，一定要对桥涵高程进行严格控制，“抬头”、“扎头”等作为比较常见的质量问题，不仅会使框构架桥顶进的施工质量受到影响，还会使上部线路道床厚度、道路给排水、下穿道路纵向坡度受到影响，使铁路运输安全受到威胁，必须引起施工单位的重视。

1 顶进施工的准备措施

许多铁路沿线埋设了信号电缆、通信电缆与光缆等，顶进前必须检查清楚所有的电缆、光缆以及周围隐蔽建筑物的走向及位置，如果可以改移需要将其改移，若无法改移则要实施一定的保护措施。顶进施工前还要对同条件的养护试件加以检验，确保桥体混凝土符合设计强度。除此之外，路基与线路的加固也是一项必不可少的准备工作。本工程中应用工字钢组合支架加固线路，将正线封闭后在股道穿横向工字钢与吊轨加固。在桥体顶进时，为避免路基被撕裂，需要将钻孔灌注桩设置在路基旁边，起到防护作用。必须在桥体顶进前设置防护桩，这样能够有效提高桩体混凝土的强度。在桥涵顶进时，施工人员需要注浆加固工作坑范围所对应的地基与路基土体，促使土体交结变为统一整体，避免路基发生正、侧面塌方事故。如果土地的渗透性不高，那么在设置注浆加固孔距时则不要过大，选择普通硅酸盐水泥浆，并且控制水灰比在0.6～2.0之间，将适量缓凝剂与减水剂加入水泥浆中，确保水泥的渗透能力与流动性足够，为确保渗透时间充足，应当控制注浆压力在0.3～0.6MPa之间，注意路基在注浆过程中是否发生变形，浆液最好先稀后浓，应当一次性完成每个孔的注浆，不可中断，完成注浆后，要采用原液密实封堵每个注浆孔。最后还需进行降水施工。为了确保框构桥顶进施工期间，铁路路基与工作坑的水位一直在框构架桥地板0.5m或以下，应当将大口径排降水井布置在工作坑两侧，深度为12m，每隔0.5m 1眼，以无砂管作为井壁，将止水帷幕设置在降水井外侧，使周围建筑物在降水施工时产生的沉降减少。

进行线路加固时，需要遵循的原则为：纵抬横梁吊轨可以有效提高线路的刚度与稳定性，控制线路的轨距与水平始终满足相关要求；根据《铁路技术管理规程》中对于铁路建筑接近界限的要求选择加固线路时使用的材料与设备；经过验算，纵横抬梁的强度要与要求相符合，经牢固加固，提高行车安全性；施工过程中，既有铁路线路行车时要求列车必须匀速通过，而且限制速度不高于45km/h，不可在设置扣轨梁的范围内行车制动。应当在封锁点内拆除或架设吊轨梁，并且实施防护，确保人身与行车安全。

2 下穿框构桥顶进施工的关键技术

顶进施工的施工工艺包括顶进设备的安装与调试，完成设备准备后需试顶、开镐，接着开始顶进，并进行顶进测量，控制方向并及时纠偏，避免线路横移。

2.1 布置顶进设备

施工人员要根据桥体自重等数据设计顶程和最大顶力。选择重量合适的顶镐，并且按照其额定顶力的70%计算顶镐的顶力，求出需要顶镐的台数，以及其中作为备用设备的台数。在框构架桥中墙的一侧布置油箱、高压油泵等辅助装置，准备好数量齐全、规格正确的传利用横梁与顶柱，顶铁、顶柱的安装轴线与后背相垂直。先设置一根钢横梁作为当作拖梁，间距为每个4m一道，将钢横梁设置在后背梁前面，运用预埋于滑板中的压梁环对压梁进行固定，避免钢镚在顶进时蹦起，为避免箱体前端底板的混凝土在顶进时被损坏，需要将10mm的钢板沿底板安装在顶面上。

2.2 顶进施工技术

庆新路框框构是斜交三孔结构，每孔除了配备1台挖掘机之外，还要配备1台装载机，采用10辆自卸汽车进行出土。实施顶进时，需要对挖土量进行严格把握，保证其在50cm以内，把握好切土尺寸，侧刃脚一定要吃土，在土刷坡的挖掘过程中，横梁露天空间要控制在0.5mm以内，而且不能通过掏洞取土，避免作业人员的生命安全与路基的安全受到影响。施工人员应使用机械完成挖土作业，在人工刷坡的同时结合自卸汽车、装载机外运的方案，避免超挖，预防出现“扎头”现象，以土质情况为依据，计算刃角吃土量。挖土的坡度基本上相近于刃角，坡面基本上整齐、平顺，挖土作业要和测量工作相互配合，以框架桥偏差情况为依据，及时调整挖土方法，变换挖土方法。

2.3 顶进测量技术

在顶进测量过程中，高程的允许偏差为±150mm，水平方向的允许偏差为-150mm+20mm。在布置监控点时，要将6个控制点设置在顶进前箱体顶面中线上，4m的间距，参照中线坐标完成相应坐标系的建立，并且随时观察箱体在顶进过程中的方向。顶进前要将2个原始点设置在每孔箱体边墙内侧模板的前后端接缝处，对原始数据加以记录，水平方向在顶进时先镐再测最后沟通。监测铁路线路时，要将观测点设置在路基两侧（观测范围内），两侧点的数量与间距相同，要建立健全观测网，全天随时监测，加大控制力度。选择经验丰富的线路工作人员随时检查水平和轨距，从而尽早发现与解决问题，一旦路基发生变形或者抬升等异常情况，需要及时向工务段监护人员报告，要求其整修线路。

2.4 控制与纠偏方向

箱桥位于滑板上空时，可以通过方向墩对顶进方向进行控制，合理布置并调整两侧的千斤顶，与挖土相结合对顶进方向加以控制。如果桥体右偏，可将右半边边墙及底板吃土减少，加快右侧顶进速度，使其比左侧更快；如果桥体左偏，可将左半边边墙及底板吃土减少，加快左侧顶进速度，使其比右侧更快。无论如何都不能挖空两边墙外侧，边墙吃土量至少为5cm。为避免箱体“扎头”可实施以下措施：加大观测力度，发现问题后尽快处理和校正；预制箱体时抬高箱体1cm，完成高度的预留；在滑板施工中适当预留船头坡在滑板顶面，以升制降；箱体表现处“扎头”趋势时，让侧刃角全部或上部、底板前端吃土并顶进，形成抬头力矩；将全断面挖土量减少，直接顶进；减少底板下的挖土面积；待箱体刃角入土后，将出土速度加快，持续作业，不间断进行箱身顶进作业。为避免箱体抬头，要将底板和侧刃角的吃土量减小，并增加箱体前端配重。

2.5 避免线路横移技术

在顶进箱体时，为了避免线路受到带动随之横移，确保行车安全，要以现场实际情况为依据，采取相应的措施：首先，要参照施工要求将钢筋混凝土抗移桩设置在线路南侧，并且将盖梁设置在桩顶，使纵横梁在加固后可以将受力传递至钢筋混凝土桩上，使线路稳定性增加；其次，要拉锚固钉线路，顶进桥体时采用10吨倒链对线路进行牵拉；最后，要使用顶进小滑车进行桥体顶部施工，使滑动摩擦转变为滚动摩擦，摩擦阻力减小。

3 结语

我国铁路逐渐提速，运输量也不断增加，许多车站进行了扩建和改造，产生了很多框架桥加宽、加长的工程项目。为了在施工的同时不影响运输，可采用顶进法施工，能够有效缩短施工时间，从而减少对铁路运输造成的影响，为了提高施工质量，消除安全隐患，施工单位需要严格遵循有关的规章制度，对各个施工环节采取控制措施，从而顺利完成顶进工作。

【参考文献】

[1]胡瑞灵.箱涵下穿铁路顶进施工技术[J].中国市政工程，2011（02）.

[2]徐淑亮，贺斌.大跨度铁路框构桥顶进施工技术[J].公路交通科技（应用技术版），2012（08）.

[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）.

[责任编辑：王楠]