下穿既有线框构桥线路加固及顶进施工技术

【摘要】：随着城市化快速的推进，城市道路下穿铁路框构桥越来越多，做好框构桥铁路线路加固，保证列车不间断、安全运行是既有线铁路框构桥顶进施工中关键的环节。本文结合西太堡框构立交桥顶进施工，提出盖梁施工线路加固施工方案。

【关键词】：既有线框构桥；顶进施工；线路加固

中图分类号： U448.23 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

西太堡桥中心里程为石太线K224+039.119+12+12+9m框构桥，公路与铁路斜交，与线路的交角为101°31＇58＂。在既有线路东侧预制，桥全长47.46m,宽27.79m(包括前挑檐及后平衡)，净高8.5m，全高10.4m，底板厚1.0m，边墙厚0.92m，顶板厚0.9m，前挑檐长4.08m，后平衡长1.53m。主体采用C35耐久性混凝土预制，抗渗性不低于P10。预制完成强度达到100％后，通过太原铁路局审批采用纵横抬梁对既有线进行加固，在不中断铁路行车的条件下，采用顶进法由东向西一次顶进到位，并施工栏杆、电缆槽、八字挡墙等附属工程。本桥顶程为33m，本桥下穿既有石太左右线2股道。

二、框构桥顶进线路加固

1、线路加固原则

（1）纵横抬梁吊轨能使线路有足够的稳定性和刚度，使线路的水平及轨距始终保持在允许范围内；（2）线路加固所用的设备、材料满足《铁路技术管理规程》要求的铁路建筑接近限界；（3）纵横抬梁经验算强度符合要求，加固稳定牢固，确保行车安全；（4）施工期间，既有铁路线施工必须限速在45km/h及以下，并要求匀速通过，不得在扣轨梁设置范围内进行行车制动。架设或拆除吊轨梁均在封锁点内进行并按要求进行防护，保证行车和人身安全。

2、线路加固方法

线路加加固方法如下：（1）扣轨由纵轨束和横轨束以及联结扣件组成。纵轨束铺设在行车轨两侧路肩上，其上横穿横轨束，用以承受荷载。（2）)纵轨束和横轨束均采用P50轨，根据架空跨度纵轨束采用9根P50轨绑扎(采用U型螺栓φC22和扣轨联结)而成，横向中心间距为3.8m；横轨束采用3根P50轨绑扎(采用8#铁丝)而成，纵向中心间距为0.5m一束。全部联结和件应填塞木板、木块，以形成稳固的承力整体。为保持轨距、轨向，应在适当距离增设轨距杆。（3）纵轨束用短枕木垛支垫在稳固的路肩上，并应防止坍塌下沉。（4）该地段为轨道电路区段，横向轨束联结应采取绝缘措施。（5）扣轨作业前，要检查并调整线路轨缝，开挖地段两端的三根钢轨不得有瞎缝，以防胀轨。开挖地段轨缝不能过大，以减少列车的冲击影响。轨缝调整后应锁定线路。开挖地段内，如有重伤钢轨和伤损鱼尾板，应预先更换。（6）在路基开挖施工中，要有专人负责检修并经常保持扣轨梁、墩及基本轨距水平方向等完好。特别是每次列车通过后，扣轨螺栓要重新拧紧一遍。当开挖影响扣轨墩稳定时，应用支撑加固坑壁，保证墩子稳定。（7）在路基开挖过程中，基坑内易发生坍碴及溜坍，必须采用加挡板加固支撑。

三、顶进施工

1、施工工艺

安装、调试顶进设备试顶开镐顶进停镐测量接长车道挖土、出土安放顶铁顶进就位

2、顶进设备及顶镐布置

桥体自重10486.4t，设计最大顶力8527.3t，顶程40.8m。采用400t顶镐，顶镐的顶力按顶镐额定顶力的70%计算，8527.3÷（400×0.7）=31台，共采用35台400t顶镐，其中备用4台。

高压油泵、油箱及其它辅助装置，布置在框构桥中墙一侧；传力用的顶柱、顶铁、横梁按规格和数量备齐，顶柱、顶铁安装轴线垂直于后背。顶镐前设一根钢横梁作拖梁，每隔4m设一道横梁，后背梁前设钢横梁，顶进过程中顶铁设钢轨压梁，压梁采用预埋在滑板内的压梁环固定，以防顶进时顶铁蹦起。为了防止顶进时损坏箱体前端底板混凝土，沿底板受顶面安装厚10mm钢板。

3、顶进施工

框构为四孔结构，每个大孔内配备挖掘机1台、装载机1台，小孔内只配备挖掘机1台，出土采用自卸汽车10辆。在顶进过程中，严格掌握挖土量不能超过50cm，掌握切土尺寸，侧刃脚必须吃土。挖土刷坡时，横梁露天空间不得超过0.5m，且不得掏洞取土，以保证路基安全和作业人员的人身安全。

挖运土作业采用机械挖土，人工刷坡并配合装载机、自卸汽车外运的施工方案，防止超挖，以免造成“扎头”现象，根据土质情况确定刃角吃土量。挖土坡度大致与刃角相近，挖土坡面大致平顺整齐，同时挖土与测量工作密切配合，根据框架桥偏差情况及时改变挖土方法。

4、顶进测量

（1）、水平、高程允许偏差

水平：-150mm+20mm；高程：±150mm

（2）、监控点布设及观测规律

方向：顶进前箱体顶面中线上设置6个控制点，间距4m，根据中线坐标建立相对坐标系，在顶进过程中随时观测箱体方向。水平：顶进前在每孔箱体边墙内侧前后端模板缝处设置2个原始点，记录原始，顶进时水平一镐一测一沟通。

铁路线路监测：顶进范围内两股线路轨枕顶面各设11个观测点（每5m一个），顶进范围内路基两侧各设11个观测点，四根接触网杆各设置一点，24小时随时监测，建立完整的观测网，加强监控；安排有丰富经验线路工随时进行轨距、水平的检查，以便及时发现问题并及时解决。当出现路基抬升或变形异常情况，立即通知工务段监护人员进行线路整修。

5、方向控制及纠偏措施

箱桥在滑板上空顶时，可由方向墩控制顶进方向。当箱桥脱离滑板后，通过调整两侧千斤顶布置，结合挖土来控制顶进方向。千斤顶调整应与挖土及其他措施结合使用，才能收到更好的效果，当桥体左偏时，减少左半边边墙、底板吃土，减少左侧阻力，使桥体左侧顶进速度快于右侧，当桥体右偏时，减少右半边边墙、底板吃土，使右侧顶进速度快于左侧，无论怎样挖土两边墙外侧不能挖空，边墙吃土量不少于5㎝。

为防止箱体扎头采取如下几点措施：（1）加强观测认真预防外，必须及时校正。要求每顶一镐观测一次，进行方向和标高测量，发现问题及时处理，以免造成较大的偏差；（2）在滑板施工时，滑板顶面预留3‰的仰坡，以升制降；（3）预制箱体时箱体抬高1cm，以预留高度；并在底板南端1m内设置1：10船头坡（10cm），顶进时船头坡挤压土体产生一个向上作用力；（4）箱体出现扎头趋势时，顶进时让底板前端、侧刃角上部或全部吃土，使土阻力作用点上移，产生一个抬头力矩；（5）减少全断面挖土量，强制顶进；（6）底板下减少挖土面积；（7）箱体刃脚一经入土，应组织加快出土速度，实行三班倒连续作业，保持箱身顶进作业不间断。

为防止箱体抬头采取如下几点措施：（1）减小侧刃角及底板吃土量和箱体前端增加配重等措施来制止箱体抬头；（2）当采用超挖法制止抬头时，要作好固坡措施，保证路基安全。

6、防止线路横移措施：

为使在箱体顶进时不带动线路发生横移，保证行车安全，根据现场的实际情况，采用防止线路横移的措施如下：（1）根据施工要求在线路南侧设置钢筋混凝土抗移桩，桩顶设置盖梁，使加固的纵横梁的受力能够传到钢筋混凝土桩上，增加线路稳定性。（2）将线路采用拉锚固定，桥体顶进时用10吨倒链牵拉线路。锚环间距3m，共设16个。（3）桥体顶部使用顶进小滑车，变滑动摩擦为滚动摩擦，以减少摩擦阻力。

结束语

综上所述，随着铁路提速和运输量的增加，车站改造、扩建不断在增加，框架桥加长、加宽的任务量越来越多。为了更好的保证运输、施工两不误，通过顶进施工可以大大减少施工时间，对铁路运输影响相对较小，是我们值得学习和借鉴。为保证质量，避免安全事故，既有线施工时必须严格按照规章制度，控制好各施工环节。采取了一系列的质量和安全保证措施，保证顶进工作顺利进行，为同类工程累积了经验。

参考文献

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[3]陶石林，邬城兵.湘黔线大跨度地道桥顶进施工线路加固技术[J].桥梁建设，2001(1):49-51.