探究中繼間頂進鐵路橋施工技術

周重賀 趙煥斌

摘要：結合工程實例，介紹了鐵路地道橋中繼間頂進施工技術要點，通過以往中繼間頂進施工中的經驗，以及在加固、頂進施工過程中摸索與實踐，不斷完善各工序技術措施，順利地完成了施工任務。

關鍵詞：鐵路立交橋；中繼間；加固體系 ；頂進；施工技術

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A

引言

隨著國民經濟的飛速發展,城市加大了公路主干道的修建。同時，既有鐵路平交道口已嚴重影響城市公路交通運輸能力，在不中斷既有鐵路正常行車的前提下,用頂進法在鐵路線下修建立交橋已被廣泛采用。

一、工程概況

1、工程概述

本工程為某市新建地道橋工程，位于邯長線K103+725m處。本橋為跨度為8m-16m-8m鋼筋混凝土框架橋，結構總高度為8.4m，結構凈高6.5m，中繼間頂進，橋全長57.591m分為兩節，前節長28.421m，后節長29.137m，前節砼數量2400m3,頂力9000噸，后節2780 m3,頂力10500噸，寬35.8m；該橋公路方向與鐵路夾角64°；橋上線路有邯長正線（單股）5條到發線及1條貨運線，非電氣化鐵路，橋上股道均為平坡，低路基。

2、主要工程數量

C35鋼筋混凝土（抗滲指標≥P8）：5160m3；主體鋼筋954t；基坑及頂進挖土49166m3；頂程65米，線路加固七股道。

3、工程進展情況概述

本橋施工從2007年3月14日開始進場。期間因業主工程款不到位造成工程進度遲緩。４月份開始開挖工作坑，至６月份橋體砼全部澆注完畢，主體砼共計5160m3，2007年9月10日框架橋試頂并正式頂進，前節砼數量2400m3,頂力9000噸，后節2780m3,頂力10500噸。采取前節頂進后節跟進的作業順序，每進尺0.6米分三次頂進，更換一次頂鐵。5月6日8時正式給點慢行25km/h，開始線路加固作業。10月20日頂進完成，總頂程65米。橋體就位情況：橋中線前偏西27mm，后偏西66mm；高程前端偏高18mm，后端偏低33mm；方向及水平偏差均在規范允許偏差以內，頂進質量優良。從10月21日至11月10日，橋體兩側擋墻及其他附屬工程施工完畢，2007年11月10日，工程竣工。

二、頂進施工技術要點

1、橋涵主體分節預制

由于場地不足，經設計院同意由三節一次澆筑預制頂進施工改為兩節分別澆筑預制頂進施工，先預制、加固、頂進一節到預計位置，然后預制、加固、頂進第二節和前一節合龍，兩節橋體的長度分別是22.55m、30m，總長55.56m。

2、線路加固

線路加固方案：線路加固采用3-5-3 扣P43 吊軌, 橫向工字鋼采用I40b，間距 0.6-1.2-0.6m循環布置，縱梁采用I45b工字鋼；線路加固以橫抬梁為主，縱抬梁為輔助材料的橫向加固方法，同時配合使用吊軌梁。縱橫梁和吊軌均采用形式不同的螺栓聯結，使線路股道同縱橫梁、吊軌梁形成一個有機的整體，以確保線路在箱橋頂進時的穩定性；結構檢算，由于加固方案采用橫抬梁為主要受力結構，故以橫抬梁的受力條件作為架空結構的受力控制，縱抬梁輔助受力,可不作檢算，線路加固體系框架橋外側沿線路方向延伸長度為橋身高度的1.5倍，以保證在箱橋頂進挖土時框架兩側土體出現坍塌時,線路穩定和行車安全；橫梁與縱梁、吊軌與木枕、吊軌與橫梁間采用不同型號的φ22-U型螺栓連接，橫梁和縱梁自身連接采用高強連接鋼板和高強螺栓連接。以保證加固體系的剛度；防橫移措施：采用地錨將線路加固體系固定，并在箱體頂面預埋鋼筋環，橋體頂進時用10噸倒鏈牽拉線路，防止線路橫移。

3、施工降水

由于橋涵處東側有衛工明渠，渠底高出橋框構底板以上3m，橋涵施工需降水。橋涵頂進的成敗主要又取決于降水效果的好壞，所以頂進前必須進行充分降水。為此采用輕型井點與集水井結合方法，使工作坑和鐵路施工期間地下水位降至基底以下不小于0.5m，經計算在工作坑內設6眼井點，間距10m。橋涵頂進期間作業坑范圍井點降水排入工作坑東側衛工明渠內，線路上橋范圍內井點降水排入路基東側溝內。

4、橋體頂進

頂進采用雙孔中繼間正頂的方法整體施工，工作坑設在橋址南側，橋體頂進施工時采用24小時連續作業。在地道橋混凝土強度達到100%后，先將第一節頂入一定位置，接長滑板，預制第二節橋體，強度達到100%后，安裝中繼間，第一節頂進時以第二節橋體為后背，中繼間千斤頂達到一定進程時，進行第二節橋體頂進，兩節橋體交替頂進至全部就位，挖運土方與頂進工作循環交替進行，每頂進一頂程即應切斷油路，并將千斤頂活塞拉回復原，補放小頂鐵。每次頂進的頂程應控制的小一些(0.2～0.3 m)；對于中繼間法頂進施工來說，此點尤為重要，因為這樣剪力力臂可以縮短，使剪力楔能發揮較大的抗剪能力，有效地防止錯牙。

5、中線與高程控制

在每節4個角設置水準觀測點，在橋涵頂板前后端中心線上設置中線觀測點。在頂進過程中，橋體每前進一個頂程，即對橋體的軸線和高程進行觀測，并做好記錄，發現偏差及時通知指揮人員采取措施，進行糾偏。對于后背變形情況的觀測，在橫向位置設觀測點。

6、中繼間頂進施工

本橋頂進下穿7股道，橋體長達57.591米，采取中繼間頂進工藝，頂程65米，前節頂力9000噸，后節頂力10500噸，兩繼頂進，框架頂進高度8.4m m、寬度35.8 m，中繼頂鎬42臺，末繼頂鎬52臺。頂鎬布置：該橋為斜交，頂進時易出現方向跑偏，為防止偏移，頂鎬采取不對稱布置；中繼頂鎬42臺，西側20臺（邊孔16臺，中孔4臺），東側22臺（邊孔16臺，中孔6臺）；末繼52臺，西側布24臺（頂進三角塊12.5米），東側布28臺（頂進三角塊14.5米）?。

三、頂進施工控制措施

頂進過程是整個工程的關鍵,在頂進施工中經常遇到橋體中線偏移及扎(抬)頭現象,由于該地道橋每節涵洞頂程長度達到30m，若解決不好將會影響工程質量,甚至造成永久性的缺陷，針對該工程采取如下措施：

1、“左右偏差”控制措施

在頂進過程中，及時進行中線測量，兩側挖土寬度和進度應基本相同。當發現左右偏差較大時，采用增減一側頂力或挖一側土方的方法進行調整。左右偏移應盡可能在滑板上進行，否則調整困難。在糾偏時堅持勤糾、早糾、緩糾的原則，隨頂進隨觀測, 及時指揮油泵控制臺操作人員進行糾正。

2、“箱體抬頭”控制措施

當底刃角前端超挖略低于底板，逐漸調整；當挖土不夠寬、吃土量太大而抬高橋身時，在兩側適當超挖。超挖土方量由計算來確定。防止頂到一定距離后又造成“扎頭”。

3、“箱體扎頭”控制措施

在橋涵的底板前端設置“船頭坡”，“船頭坡”一般寬1m，高0.1m ～0.2m。“船頭坡”可以產生欠挖效果、減少基底原土層擾動, 減少頂進“扎頭”現象；在預制滑板時，頂進方向做成一定坡度的上坡，預留坡度的大小應根據基底土質條件和橋體線路條件確定。設想在出現“扎頭”時，橋體能落到預期位置，一般可按1%～5%預留；根據每次頂進時的高程變化，在開挖時控制地基面坡度，盡可能不破壞坡面原狀土，嚴禁超挖后再回填；減少頂進前端的附加重量對高程的影響，及時運出頂進切土時的坍塌土方和未運出去的土方，機械作業完畢后及時退出框構；及時準確掌握頂推時高程的變化，在每個頂進間隔時間內進行測量并分析，及時掌握框構在頂進過程中的高程變化，為箱體前端土方的超挖、欠挖做出準確的判斷。

結束語

本工程中繼間對設計進行了變更，將原中繼間鋼軌插銷裝置改為底板和中邊墻剪力鉸裝置。很好地解決了在橋體頂進過程中糾偏時鋼軌插銷裝置容易折斷或破損和節間上下錯茬的現象，從而在頂進中控制節間的水平與豎向錯臺，使節間連接平順，避免節間錯臺，提高了整體美觀。

參考文獻

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