中交一公局第一工程有限公司 102205
摘要：近年来，随着高速铁路的快速发展，由于高速铁路框架桥具有结构成整体、刚度大、顶板薄、建筑高度小、基地应力小等特点，被广泛应用，尤其是位于软质等特殊地基条件下的高速铁路工程，且随着列车车速和列车轴重的不断提高，对框架桥涵的要求更为严格。鉴于目前的现状，从施工角度对软土地基框架桥涵施工中所取得经验和教训进行了总结分析。
关键词：高速铁路；软土地基；框架桥涵；
1.引言
软弱土是一类具有抗剪强度低、压缩性高、高灵敏度和流变性等特点的土，通常是指游泥及泌泥质土、杂填土及其它高压缩性土，工程中常把由软弱土作为主要受力层的地基称为软土地基。在高速铁路工程建设中，常常会不可避免地遇到地质条件较差的特殊地基或软土地基，若不经处理直接在其上修筑高速铁路，则无法满足其正常使用的要求，所以适当的地基处理是必要的。
2.高速铁路框架桥涵的施工技术
2.1软土地基加固技术-堆载预压法
以某高速铁路施工为例，软土地基加固采用堆载预压法，堆载预压法即在场地上临时堆填土石等重物对地基进行预先加载，使地基土提前完成固结沉降。一般情况下采用等载预压，即预压荷载值等于永久使用荷载值，但有时为了减少再次固结产生的障碍，也可采用超载预压，其预压荷载值约为永久荷载值的1.3倍，特殊情况则可依据工程具体要求来确定。某些情况下为了加快渗透性较差的软粘土的固结速度，常采用沙井与堆载预压相结合的沙井堆载预压法，在软弱地基中用钢管打孔、灌砂设置砂井作为竖向排水通道，并在砂井顶部设置砂垫层作为水平排水通道，在砂垫层上部压载以增加土中附加应力，附加应力产生超静水压力，使土体中孔隙水较快地通过砂井从砂垫层排出，以提高软土路基的承载力和抗剪能力，从而保证路堤和地基的稳定。图１为砂井堆载预压法的简图。
图1砂井堆载预压法
2.2 承台桩基础施工
根据工程地质情况及降低工程造价的设计原则，框架桥涵承台基础可选用打入高强预应力管桩基础。依据框架承台基础设计的管桩规格、长度及承载力要求，结合现场地质条件，可选用锤打桩机施工。管桩施工应首先控制好管桩的垂直度，在沉桩过程中应始终观测监控桩身的垂直度。第 1节管桩垂直度控制是关键，其垂直度偏差不得超过0.5%。管桩接桩采用桩端板焊接法，上下节管桩的中心线偏差不超过10mm，节点弯曲矢量不大于1‰桩长。连接处法兰盘表面要清理干净，上下节间隙应用楔形铁片垫密焊牢，焊接采用电弧焊或二氧化碳气体保护焊。坡口槽周围分三层对称环缝焊接，每层焊缝连续饱满，由3个工作点同时对称施焊，减小焊接变形。焊缝宽度不低于10mm，焊缝高度不低于8 mm，其焊缝外观质量满足验标要求。焊接完毕后应自然冷却10分钟后方可继续沉桩，不得用水冷却。
2.3 基坑开挖
针对工程所在地区淤泥粉质软土的特点，为了节约用地，有效利用好施工红线内用地，基坑施工中项目采取的2种基坑支护形式及方法。一是对于开挖深度小于5米的陆上基坑，采用钢板桩支护和放坡联合应用。放坡需注意对坡面土体的覆盖保护，防止因雨水冲涮导致垮塌。若地下水位较高时，须采用集水坑抽水或井点降水等措施，保证基坑内作业面无浸泡。二是对于水塘及小河内的框架桥承台基础，开挖深度为7～9米，采取先筑岛填土，后施工钢板桩围堰支护的方案。
2.4 支架结构
支架采用 Φ48×3.5mm 钢管碗扣式支架，在基础及底板上设置横向步距0.6m，纵向步距0.6m，水平横杆步距0.6m。支架搭设过程中应保证立杆碗扣将横杆全部扣住并锁紧，以保证支架良好受力。为保证支架整体的稳定性，支架外围设1 道剪刀撑，支架底部0.5m处四周架设扫地杆，纵向斜撑每隔 3m加固一道，横向斜撑每隔3m加固一道。
2.5 混凝土施工工艺
框架桥涵采用明挖基础现浇，框架中小桥混凝土分底板，边墙身和顶板3次浇筑浇筑框架身底板（包括下梗肋）时，预埋边（中）墙身钢筋。当框架底板混凝上强度达到设计强度的60％后，再绑扎边（中）墙身钢筋，一次浇筑边（中）身混凝土。其中在框架边墙内预埋拉模螺栓，待边墙混凝土达到设计强度的 70％ 以上再搭设顶板模板支架，确保支撑体系受力稳定。而框架涵洞因孔径小，框架结构尺寸小，浇筑时分先浇筑底板（包括下梗肋），再浇筑墙身和顶板2次浇筑成型，浇筑过程中对止水带准确定位并加固。
3.高速铁路框架桥涵防水层
防水层的组成框架桥外侧：采用聚氨脂防水涂料（厚2mm）。沉降缝：高聚物改性沥青防水卷材（宽1m），内侧采用砂浆填缝。框架桥顶板：高聚物改 性沥青防水卷材+2mm 厚聚氨脂防水涂料+C40细石混凝土保护层。
4.出入口及附属工程
出入口挡墙混凝土采用大块组合钢模现浇，钢管架支撑加固，帽石混凝土采用普通组合钢模现浇，混凝土浇筑完毕后及时覆盖，洒水养护。施工完毕后，及时做好出入口铺砌、泄床、框架桥内路面、锥体、导流槽等附属工程的施工，确保交通和排水顺畅。
5.基坑及桥背回填
基坑及桥背回填采用级配碎石，分层摊铺碾压，分层厚度不大于15cm，靠近框架桥2m的范围内采用小型夯击夯实，其他部位采用压路机碾压密实，回填宜与路基填筑同时进行，且两侧对称回填。
6.结束语
铁路框架桥施工是制约路基施工的重要结构物，在施工时注意框架桥的平面位置及结构特点，合理组织，严格按照施工工艺进行施工，确保施工安全。软土地基框架桥涵施工从技术和管理上需要进一步总结和完善。总之，由于施工环境条件具有多变性，要根据实际情况，边摸索、边总结，吸取教训，积累成功的施工经验。
参考文献：
[1]孙红钢．浅谈桥梁混凝土外观质量的施工控制要点[J]．北方交通，2009（5）：81—83
[2]张居旺.高速铁路框架桥涵的施工技术[J]．价值工程，2013（23）：115-116.
[3]张明刚.高速铁路框架桥涵的施工技术探讨[J]．建筑知识，2016（14）：123-124.
[4]夏润禾.高速铁路软土地基框架桥涵施工技术研究[J].高速铁路技术，2011（04）：48-51.
[5]上海铁路局．铁路客运专线桥涵工程质量检查与控制[M]．成都：西南交通大学出版社，2008.
论文作者:姚南,张逸冰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/21
标签：框架论文; 桥涵论文; 预压论文; 基坑论文; 高速铁路论文; 支架论文; 地基论文; 《基层建设》2017年第35期论文;