大跨度框构桥顶进施工技术

田钢

摘要： 结合石太客运专线府东街框构中桥顶施工的工程实例，介绍了大跨度框构桥顶进的施工技术，从基础注浆加固、桥位降水、挖孔桩防护路基、线路加固方案、防线路横移措施、后靠背及顶稿布置、顶进及挖运土、顶进水平、方向控制及防栽（抬头）措施、拆除线路加固、恢复线路等方面分别进行了详细的阐述。

Abstract： Taking the bridge top construction of Shijiazhuang-Taiyuan Passenger Dedicated Line Fudongjie frame as example， this paper introduces the jacking construction technology of large-span frame bridge from the foundation grouting， precipitation， digging pile subgrade protection， line reinforcement， anti-sliding measures after the line， the back and the top draft arrangement， jacking and digging the earth， jacking level， the direction control and prevention measures， planting （up） the demolition line reinforcement， restoration of the line in detail.

关键词： 大跨度；框构桥；顶进；线路加固；施工技术

Key words： large span；frame bridge；jacking；line reinforcement；construction technology

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）09-0122-02

0 引言

太原市府东街6-12-12-6m框构桥位于太原市主城区，由于拆迁原因，石太客专开通后施工，框构具备顶进条件时正为主汛期，又为客专顶进，同时还有两处路基内拆除建筑物等诸多困难因素。针对本框构施工难度大、技术复杂的特点，反复研究优化施工方案，制定了多项有效措施，采用了多项新技术，顶进施工安全顺利完成。本文对施工中主要技术进行总结，为今后施工提供借鉴。

1 工程简介

府东街框构中桥下穿石太左线、石太客专右线、石太客专左线、石太右线四股正线，框构孔径为9+12+12+9m，中心里程K229+496.5，顶程41m，主体为C35耐久性钢筋砼，框构桥全长46.5m，宽26.6m，净高6.0m，底板厚1.0m，边墙及中墙、顶板厚均为0.9m。顶进前端安装钢刃角长1.5m。

2 施工方案

2.1 基础注浆加固

为提高地基承载力，根据设计采用水泥、水玻璃双液压力注浆法对框构桥基础进行加固。

①平面注浆范围为框构桥就位的平面及四周各1m宽范围。竖向注浆范围：框构桥底板以上2.0m，底板以下16.0m。

②注浆方案：先进行降水井降水，待降水水位降至滑板下2m时进行注浆施工。施工程序为：降水-钻孔-插管-注浆。

③浆液用量不小于加固范围体积的35%。

④采用在两侧布置斜孔的方案。注浆孔孔径60mm，按等腰三角形布置，排距、孔距均为1m，注浆采用隔孔跳注，待第一批注浆12小时后，再进行下一批孔的注浆。

⑤注浆前在路肩设置路基沉降观测桩，并每隔1天进行测量、记录。

⑥本注浆在路基面6m以下施工，不影响轨道及路基安全，不需限速。

2.2 桥位降水

本桥地下水位较高，自然水位与滑板基本平，顶进前提前在线路两侧打井降水，共打降水井16眼，其中线路东侧8眼、西侧8眼，井深20m。保证挖孔桩施工时孔内无水。

2.3 挖孔桩防护路基

若顶进时路基边坡失稳，可能会对过往车辆和行人的安全造成威胁，因此在正式施工前应先对路基采用挖孔桩进行加固防护，本次加固设挖孔桩28根，其中，框构桥四个角路肩各设置3根桩共12根，四股道的线间距间、框构桥外侧各设置2根桩共12根，客专与石太上下行股道间各设置2根桩共4根。

挖孔桩直径1.25m，桩距1.75m。其中对应框构桥中孔位置的4根桩深度至底板顶，其余桩长均为15m。

桩身采用C25钢筋混凝土，截面主筋为通长直径20mm的螺蚊钢，每桩数量23根，箍筋直径为8mm圆钢每隔0.2m设置一道。

挖孔桩浇筑完毕后在桩顶浇筑一根横梁将挖孔桩连成一个整体，以提高挖孔桩的整体稳定性。横梁采用？准20mm螺蚊钢分上、下两层均匀布置，箍筋采用？准8盘条，每1m布置三道，挖孔桩顶部留出50cm长钢筋与横梁主筋焊接在一起。

2.4 線路加固方案

2.4.1 方枕及抽换木枕

①首先按照设定在既有轨道上标明枕木、工字钢和穿入木枕的具体位置，并在这些标明的相应位置放入客专砼枕，把石太线桥枕全部换为3.4m木枕，如此能够确保横抬梁在穿入时方向和位置的正确性。

②既有石太上下行线为砼桥枕，不满足穿入木枕和工字钢的宽度要求，在慢行点内全部抽换为3.4m木枕，按“隔三抽一”的要求进行，换枕后石太上下为木枕线路，此段增加绝缘轨距杆，5m一根，轨距杆与横梁位置必须错开，以防轨距杆与横梁连电。

2.4.2 穿入线路加固长木枕

将3.4m长木枕按标定位置穿入客专线砼枕盒内，客专两股线共穿长木枕130根。穿入的木枕上铁垫板，钉齐道钉，每穿好一根及时回填道碴同时捣固密实。

2.4.3 设置3-5-3扣轨

采用P50钢轨扣轨，布置成3-5-3形式，即兩股钢轨外侧采用3扣轨，轨道中心采用5扣轨；每束扣轨长75m，扣轨伸出框构两侧各14.0m，每束扣轨设置完毕后及时用“U”型卡与木枕连接牢固。

2.4.4 穿设横梁工字钢

横梁采用I45（B型）工字钢，垂直于线路方向布置，间距0.6m-1.2m-0.6m-1.2m，桥范围内全部加固，框构桥两侧各穿8道工字钢。工字钢接头采用两块12mm厚钢板按夹板状布置，￠22mm高强螺栓连接，横向I45（B型）工字钢每个接头不少于8个螺栓。

2.4.5 架设纵梁工字钢

为增加刚度和稳定性，在客左与改右线间、客右与石太左线间及两侧路肩共设5束60m长纵梁，每束由三组I56（B型）工字钢组成，每组由5根12m长工字钢组成。采用交错形式布置每束纵梁中接头，各接头之间的连接采用￠22mm高强螺栓，要求各个接头至少有12个螺栓，用“U”型卡连接纵梁与横梁，纵梁两端及中间间隔采用枕木垛支撑。

2.5 防线路横移措施

①在线路东侧设置防止横移挡墙，可用于支挡横向工字钢，具有防止线路横移的作用。挡墙为L型钢筋混凝土结构，下部宽1m、厚1.0m，上部宽0.5m、高度满足工字钢支顶，基础为Φ1.0m钢筋混凝土挖孔桩共10根，桩距5m，桩深5m，L型挡墙靠线路侧距离石太上行线路中心7.3m。框构就位后挑檐前段距离前背梁1.3m。此外，为便于横向工字钢穿入，应先进行横向工字钢穿操作，该步骤操作完毕后再进行浇铸筑顶帽砼。

②在框构顶部预埋锚固钢筋，顶进中用倒链进行后拉。

③在横梁与框构桥顶板间放置小滑车，如此能够减小框构桥与横梁的摩擦力。

2.6 后靠背及顶镐布置

后靠背采用工字钢钢轨桩及钢筋混凝土，滑板钢筋伸入后背梁，与后背梁钢筋连接，西侧原地面低，后背原状土松软，影响本桥的顶进施工，需要对后背梁进行加固处理。待C25砼后背浇筑完后，在后背西侧打入一排钢轨桩，钢轨桩打入滑板面以下5m，然后在钢轨桩后砌筑断面为正梯形M7.5浆砌片石，砌筑片石长46.5m，底宽3.0m，顶宽2.5m，高2.5m，片石从滑板顶面下0.7m开始砌筑。片石后采用三七灰土分层夯填。后背梁高2.0m，埋入滑板下0.7m。

顶镐配置：根据计算所得最大顶力值，框构最大顶力为8589.03t，采用BJD500t千斤顶，因顶镐有效顶力：500t×0.7=350t，需布置顶镐24台，从中间对称布置。同时为了确保顶进的顺利施工，配备6台500吨顶镐备用，共计30台顶镐，液压泵设置2台、备用1台共3台。

油泵：油泵是提供顶管主要推力的设备，为保证工程顺利进行每个工作坑处配备2台30kW高压油泵，油泵固定在工作坑底板的预埋件上。

顶铁配置方法：采用全圆铸钢顶铁，安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，安装必须顺直。每次退镐加放顶铁时，应安放最大的顶铁，保持顶铁数目最小。顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。

2.7 顶进及挖运土

①采用挖掘机开挖，人工配合刷坡清底，装载机装车、汽车外运作业。每次开挖顶进长度不超过1.0m，开挖面坡度不陡于1：0.5，开挖面边坡应平顺整齐，同时为了确保最终的施工质量符合要求，对于设备无法触及的地方应安排人工进行挖掘操作，必须确保框构顶进方向正确，只有这样才能保证最终的施工质量符合相关规范标准。

②要求现场工作人员听从统一指挥，坚决杜绝盲目作业，禁止在列车经过时进行作业，必须确保安全。

2.8 顶进水平、方向控制

①水平、方向控制：框构桥预制时滑板已按5%预留上坡。既有线路标高控制：顶进前，测量、复核既有线路标高，线路加固时加垫调整局部，确保既有线路正常运行。中心线及水平控制点设置：在框构顶面中心线上框构的前后端各设置两个方向观测点，在框构的四个角位各设置一个水平观测点；每操作一步都应及时测量相应观测点，确定框构是否处于正常运行状态，一旦发生意外情况，应及时采取有效修正措施，同时绘制框构方向和水平变化关系图。

②框构纠偏措施：若发现存在框构偏移问题，应采用边墙不同挖土进行纠偏，要求具体情况具体分析，有的放矢的采取有效纠偏措施。除此之外，常用的纠偏措施还有调整左右侧顶镐数量，或左右侧顶镐不同步启动等方式，必要的情况下也可以采取减小顶程，增加调整次数的方式进行。

2.9 拆除线路加固、恢复线路

当框构桥顶进就位时应将线路加固及时拆除，保证线路畅通，为列车提速提供便利，具体操作步骤如下：拆除纵向工字钢→拆除横向工字钢、回填道碴→拆除扣轨→抽出长木枕→石太线抽换为桥枕→安装护轨→整修线路。

3 结语

实践证明，大跨度框构桥顶进过程中，线间和框构两侧的挖孔桩防止路基塌方起到举足轻重的作用，同时挖孔桩也起到了支撑纵梁的作用，限速45km/h，横梁采用I45工字钢，顶镐配置合理，才能满足施工安全要求。

参考文献：

[1]TZ203-2008，铁路桥涵施工技术指南[S].

[2]JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].

[3]JGJ123-2000，既有建筑地基基础加固技术规范[S].

[4]铁办【2008】190号文件，铁路营业线施工安全管理办法[S].