中铁十八局集团第五工程有限公司 天津市滨海新区塘沽 300459
摘要：结合天津市军粮城北站1号框构桥的顶进施工，对既有铁路进行加固、桥体顶进施工的施工工艺、顶进施工注意事项等进行阐述。实践证明，采用顶进施工，既保证了铁路正常运营，又能使桥体快速就位，方案优化，效果良好。
关键词：框架桥；下穿既有铁路；线路加固；顶进施工
一、前言
随着我国铁路、公路交通事业的不断发展，许多改造工程往往需要改扩建或增建立交框架。如何在保证铁路正常运营的前提下，顺利修建框构下穿既有铁路施工显得十分重要，因此，顶进法施工成为了该类工程施工的首要方案。
二、工程概况
该桥位于铁路津山线K159+822.52附近，北侧为在建的城际铁路和津秦客专。在铁路津山线K159+822.52处与既有津山铁路相交，交叉点铁路轨顶高程2.29m，与延伸线交角为90°。
三、主要施工工艺
1、工作坑的支护及开挖
工作坑支护采用支护桩结合工字钢支护。支护桩采用直径0.8m钻孔灌注桩，间距1.1m，桩长10.0m，桩顶设置冠梁将支护桩连成一体，分部在靠近津山铁路一侧。I40b工字钢间距40cm单排支护。支护桩外侧采用单排水泥搅拌桩止水帷幕，桩底位于透水性较低的粉土层。工作坑前端距离铁路右线11.4m处设置单排止水帷幕，形成闭合的工作坑止水帷幕。
工作坑采用机械开挖至设计标高以上30cm处，人工清至设计标高。工作坑开挖结束时，在后背右侧留马道，马道宽度4米，坡度不大于10°。铺20cm厚的碎石碾实压平，马道两侧设钻孔灌注桩和止水帷幕防止塌方。
基坑开挖完成后，在基坑两侧按4‰的坡度设置1.0m×0.5m的排水沟，基坑四角设置1.0×1.0×1.0m集水井，安放抽水机及时抽水，保持基坑干燥。
2、滑板修筑
滑板基坑至顶入端框架就位前基坑处基坑地基采用分层夯填30cm 厚碎石，上铺 20cm 中砂处理。滑板采用C25号混凝土，滑板底面每隔 2.0 米设置一道锚梁，以增强抗滑能力。为避免“扎头”现象，滑板顶面按3‰左右作成尾低头高的坡度；沿前进方向，在滑板的两边距框构外侧10cm处设置导向墩，以控制框构空顶阶段可能出现的方向偏差。
3、顶进后背施工
后背墙的设置，根据框构的顶力、基坑的深度而定。采用直径1.25m钢筋混凝土桩，桩间距1.5m，桩长12.0m。为保证将千斤顶顶力均匀的传递到后背桩上，在后背墙和千斤顶之间设置后背分配梁，并将后背梁与滑板连成一体，滑板的钢筋一直伸到后背分配梁中。
4、预制框构
框构预制其工艺流程为：测量放线→绑扎底板钢筋→立模→浇筑底板混凝土→绑扎墙身钢筋→立墙模→浇筑墙身混凝土→支架搭设→立顶板底模→绑扎顶板钢筋→立顶板端侧模→浇筑顶板混凝土→防水层保护层施工。
5、线路加固
线路加固采用“纵挑横抬法”，扣轨采用50kg/m轨。因框架桥桥体中心线与线路中心正交角度为90°，桥横向宽度为9.7m，扣轨长度为超出框架桥两侧各14m。扣轨方法采用3-5-3扣。横纵梁工字钢采用I45b，加固长度为36.3m，横梁工字钢间距0.9m等间距布置，枕木长3.4m；每道纵梁为三根工字钢（两线之间两根一组），纵、横梁工字钢接头处相错搭接，连接处相互错开1.5m，工字钢接头采用坡口对焊连接，探伤检测合格后方可使用。工字钢与枕木用U型螺栓及扣板联结，并放绝缘垫板。
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6、顶进顶进
（1）顶进设备及顶镐布置
桥体自重901.5t，设计最大顶力1527Kt，顶程29.16m，采用一次顶入工法施工。采用500t顶镐，顶镐的顶力按顶镐额定顶力的60%计算，1527÷（500×0.6）=6台，共采用8台500t顶镐，其中备用2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。
（2）顶进施工工艺流程
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
（3）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㎝。
（4）顶进过程中注意事项
a、每次顶进前后，细致检查液压系统，顶柱（铁）安装情况及后背变化情况，安放顶进柱（铁）时应与顶力轴线一致。当顶程较长时，应按设计加设横梁以确保顶柱稳定。
b、每次开镐顶进前应对设备及线路加固情况进行全面检查，确认设备情况正常、铁路线上无列车、技术测量人员全部到位后再开始顶进。列车通过时施工人员及时携带工具撤离现场，严禁顶进。
c、每次顶进都进行轴线和高程测量，轴线随时观测，水平高程每顶一镐一测，将测量结果及时通知顶进施工负责人，及时调整框架桥顶进的方向。
四、施工中应注意的事项
1、箱体“抬头”的防止措施
（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。
2、箱体“扎头”的防止措施
（1）、加强观测，发现偏差，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）、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。
3、线路加固
采用纵挑横抬法加固线路时，每经过一趟列车后，线路维修人员就要进行捡修，确保线路的几何尺寸。
五、结束语
通过精心设计、合理施工、有效监督、科学监测、及时纠偏，在顶进施工过程中采用行之有效的措施，保证了顶进中线型满足设计和规范要求，确保了既有铁路的正常运营，为以后的顶进施工储备了宝贵的经验。
参考文献：
[1]铁道部第三勘察设计院.TB10002.1-2005《铁路桥涵设计基本规范》[S].北京；中国铁道出版社，2005
[2]《公路桥涵施工技术规范》；人民交通出版社；JTG/T F50－2011
[3]游励晖 《道路下穿既有铁路箱形框架桥顶进法施工技术》 铁道标准设计 2004
[4]李家稳 《地道桥设计与施工》；中国铁道出版社，2011
论文作者:淳波
论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿
论文发表时间:2015/12/22
标签：铁路论文; 滑板论文; 后背论文; 基坑论文; 工字钢论文; 箱体论文; 底板论文; 《基层建设》2015年13期供稿论文;