浅析铁路桥涵顶进施工中的技术要点

程春年

/中铁十九局集团第六工程有限责任公司岳阳坪田制梁场

浅析铁路桥涵顶进施工中的技术要点

程春年

/中铁十九局集团第六工程有限责任公司岳阳坪田制梁场

铁路箱涵顶进施工技术是重要的施工技术之一，对公路工程的发展具有十分重要的意义。在施工前需要做好试顶，以及施工之前需要的相关准备工作，在施工的过程中需要做好对公路安全防护措施，采用合理的防护措施确保公路的安全，严格执行顶进施工的工序，确保工程的质量，并做好偏斜预控。

铁路桥涵顶进；施工；技术

前言

随着中国现代化建设的飞速发展，城市建设也得到了极大的发展，但是由于城市交通建设的发展滞后，交通不畅已成为严重影响和制约城市经济发展的一个重要问题。采用箱涵顶进施工技术就是一种解决方法。

一、桥涵顶进工程概述

桥涵顶进工程是铁路修建中对于立交桥建造质量进行控制的一个重要施工环节。其工作原理是在运营的铁路或公路的上坡段开挖工作坑，现浇滑板，然后用钢筋混凝土制作框架，修筑后背，同时加固既有线路，安装顶进设备，当顶进前方挖土完成一个顶程后开启高压油泵，使顶镐产生顶力，通过顶铁、顶柱、横梁等传力设备借助于后背的反作用力把预制结构向前推进，顶进一个顶程后，在空档处安防顶铁，挖运出土另一个顶程距离，以待下次开顶。如此循环，直到整个预制结构顶进结束为止。

桥涵顶进工程具有对铁路运营干扰时间短、拆迁占地少、保持路基完好稳定、预制结构整体好、基底反应力小的特点。

二、铁路桥涵施工中的注意事项

（一）严格控制混凝土外观质量

如果选择的混凝土原材料质量比较差，如较差的混凝土拌合物的和易性、较差的砂石级配；没有控制好水灰比，较大的含泥量；太短的振捣时间导致出现不均匀以及不密实的现象；太长的振捣时间导致出现漏浆、离析的情况，这样都会导致混凝土构件出现麻面、蜂窝以及空洞等质量通病，这情况下还会导致钢筋受到锈蚀，从而严重地降低了钢筋的强度等，最终使得构造的整体性受到了严重的破坏。为了有效地避免出现离析的现象，在高处倾落混凝土的时候，要选择不宜超过2米的自由倾落高度，如果一旦超过2米，就应该选择振动流管、溜管或者串筒等设施倾落混凝土，如果超过10米的倾落高度就要对减速装置进行设置。

（二）桩基的沉降和位移的控制

如果处理和预压桥台软基没有达到足够的时间，没有完成先期沉降，就已经建成桥台和其上部结构，就会导致桩的下沉速度滞后于软土的下沉速度，最终在偏压荷载的作用下导致桩基出现较大的负摩擦力，出现竖向沉降和侧向滑移的情况，造成桥梁伸缩装置损坏、预留伸缩间隙不足以及脱离支承，在严重的情况下还会导致桥梁上部结构顶紧台背从而出现压曲的现象，严重的威胁到了结构的安全性。因此，在具体的施工过程中必须要严格的以相应的规范规定为根据进行操作，必须要保证软土地区的路基经过处理之后具有稳定的预压状况，才可以实施桥台施工，选择填方的方式对桩柱式桥台进行处理，要严格的以压实度规定要求实施分层填筑，直到填方达到足够的沉降量之后，再实施桥台施工，这样才能够对结构物的沉降差进行有效的控制。

三、铁路桥涵顶进施工中的技术

（一）基坑开挖

首先通过现场勘查、地质勘探、确定地下水位在无影响或其他因素制约下，进行基坑开挖。基坑开挖主要是考虑少占地和少拆迁，尽量缩短顶进长度，但必须要满足施工的需要；基坑开挖前首先要确定工作坑滑板的尺寸，按照工作坑坑底尺寸、标高及原地面高程，算出原地面放坡范围，放线进行开挖。

一般工作坑滑板的尺寸可按下面的公式确定：

长度=桥涵身底板长度+顶搞长度+横梁厚度+后背地梁厚度+0.3m；

宽度=桥涵身底宽度+2×方向墩宽度+0.2m。

当需要排除地下水和地表水时，工作坑的尺寸还需计入四周排水沟及积水井的尺寸。坑底尺寸按照标准确定后留有施工工作面。根据土质的情况，工作坑两侧边坡一般按下面标准确定：

土质边坡可为1：0.75～1：1.5，靠铁路路基一侧的边坡可缓于1：1.5。工作坑顶边距最外侧铁路中心线不得小于3.2m。

基坑开挖时，要做好便道顺坡，待机械开挖至设计底标高0.3m时，采用人工挖至滑板底标高，并机械夯实基础。

（二）滑板施工

基础开挖碎石填筑夯实完成后，按照设计图纸要求进行底滑板钢筋、混凝土施工。为了防止顶进时滑板一并被顶走，在滑板内按每2.9m设一道300mm×300mm钢筋混凝土固梁。或采用滑板钢筋连接后背梁形式，形成整体连接，防止框构顶进时滑板顺同框构一同移动。

滑板顶面平整度要严格控制，采用方格网控制高程法，即在灌注底板混凝土时，用Φ16钢筋头埋入混凝土内，分成2.5m方格网，按点抹平控制混凝土表面高程，使表面3m范围内平整度小于±3mm（用3m直尺量测）。

（三）后背墙施工

后背墙施工一般采用M10浆砌片石挤浆法砌筑，能够保证后背墙的稳定性和足够的强度。在这个基础上，就能够保证后背墙在施工过程特别是长期的使用过程中不开裂、不断裂，应用起来更安全、更可靠。在施工过程中，后背墙必须做到完全硬化并满足强度要求。然后及时回填土方，采用大型压路机对土方进行碾压、密实；

（四）线路加固

顶进作业前需要对施工路段进行线路加固，线路加固的常用方法一般情有吊轨横梁法、吊轨法、吊轨纵横梁法等。在线路加固施工过程中，必须对不同环境下铁路桥涵顶进施工线路加固方案进行综合性分析和研究，提升线路加固方案的可靠性和科学性。针对不同的施工环境选用适当的加固方案，要结合施工现场在线路走向、路基高度、线间距、是否存在道岔、既有线路下部结构物形状、施工现场附近是否有可利用的结构和地质等具体状况进行选择；

（五）路基土开挖

路基挖方前，首先要进行施工测量。并根据地形条件、土层地质分布、施工设备、合同工期以及气候情况，编制和确定施工方案，体现经济性、安全性和先进性。路基土开挖施工采用挖掘机挖土，装载机装土，并由人工配合对开挖墙面四周的土方进行清理。土方开挖应自上而下进行，禁止乱挖、超挖，更不得掏洞取土。根据路段横断面宽度和深度情况，开挖方式主要有单层横向全宽掘进法、多层横向全宽掘进法、纵向通道掘进法和混合掘进法，每一种方法都有其专业的施工要求，必须严格按工艺和技术标准进行施工。同时需要注意的，在开挖施工过程中，为防止基坑塌陷，还需要用木板及圆木进行支撑；

（六）顶进作业

顶进作业是铁路桥涵顶进施工的关键环节，其作业效果直接关系到整个施工项目的工程质量。经过线路加固后，要认真对顶进作业的各项准备情况进行检查，重点对现场液压设备的各个部件进行调试，要求全部符合技术标准后再进行安装。在油泵、顶镐、管路等液压系统安装完毕后，需要再次对即将投入使用的液压设备进行检测和调试，确保设备运行正常。另外，在正式进行顶进作业之前要进行试顶作业，并控制好试顶压力。在顶进作业施工中，每次顶程控制在190mm～800mm之间。在每次顶进作业完成后、新一轮顶进作业开始前，都需要对施工设备的运行情况进行认真检查，确保设备完好。同时，还需要对施工线路的加固情况进行仔细检查，保证顶进作业施工的顺利进行。在顶进作业施工过程中，需要对顶程等相关数据进行记录，随班交接。

四、结束语

箱涵指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。顶进法施工的箱涵是立交桥中最有发展前景的一种结构。

[1]刘波.D型施工便梁在多跨框架桥涵顶进中的应用[J].铁道标准设计，2011（3）.

[2]徐传银.软土地基桥涵顶进质量与探讨[J].上海铁道科技，2012（2）.