框構橋頂進施工確保鐵路運輸安全探討

摘要：本文以石家莊市西環線南橋框架橋頂進施工為例，就框構橋頂進過程中對既有線安全進行分析，并將所得經驗加以總結，為頂橋施工保證鐵路運輸安全提供借鑒。

關鍵字：框構橋 頂進 施工安全 分析

近年來，隨著我國社會經濟快速發展，人們生活節奏不斷加快，鐵路與公路平交道口制約作用越來越明顯，為了促進地方經濟發展，確保人民群眾出行安全，鐵路既有線平交改立交工程正在鐵路系統全面推廣，本文以石家莊市西環線南橋框架橋頂進施工為例，就施工對既有線安全影響進行分析，為頂橋施工保證鐵路運輸安全提供借鑒。

一、工程簡介

本工程在鐵路石太下行線K19+483m處下穿鐵路，采用7-14-7m頂進框架橋結構形式，南橋框架橋中心線與鐵路中心線交角86°，凈空高度10.1m，道橋凈跨為7-14-7m三孔。

地質情況為：第一層土體為圓礫土及碎石土，土層厚度為3～6m，土體承載力為100Kpa。第二層土體為新黃土，土體承載力為120Kpa。土層厚度為17.6m，框構橋位于此地基上。頂進施工包括線路加固、挖土頂進、恢復線路等工作，施工期間列車45Km/h慢行的情況下施工。

二、頂進前的準備工作

為確保頂進過程中行車安全，將施工安全風險降到最低，頂進前需要進行路基加固、線路加固及其他頂進準備工作。

1、路基加固

為保證頂進施工中行車安全，需要加設抗移樁、支撐樁、路基防護樁及在橋體范圍內注漿加固，避免發生路基坍塌、線路失穩等安全事故。

1.1支撐樁加固

由于路基填土壓實度小，路基填料上層6m為砂夾卵石，穩定性差，為防止頂進時發生塌方，設素混凝土支撐樁23根，樁間距為3.6m，樁長12.2m，樁底與底板底齊平。

1.2注漿加固

注漿加固的目的是保持路基穩定，避免行車時塌方造成安全事故。整體注漿順序是先上層后下層，先進行橋體頂進范圍內的成孔注漿，后進行橋體兩側。注漿采用偏心跟管潛孔錘鉆具進行鉆孔，成孔后將跟管置換成32mmPVC管，跟管逐段拔出。橋體兩側形成帷幕區注漿部分，注漿管采用50mm鋼管，鋼管同PVC管鉆孔并封閉。

2、線路加固

線路加固作業時，提前掌握列車運行圖，充分利用列車間隙進行施工，除按規定設置防護外，在施工地點加設一防護人員通知作業人員及時下道避車。

線路加固采用橫抬縱挑加固法，先布設石太下行與石太客專下行線間支撐樁上縱梁，每隔2根砼枕循環抽換木枕一根，進行3-5-3扣線路。澆筑支撐樁時在樁頂預埋φ25鋼筋，安裝工字鋼時用木楔將工字鋼與預埋鋼筋固定牢固。12m工字鋼兩根一束，在中間接頭處用兩根12m工字鋼分別固定在工字鋼束外側。橋體兩側線間支撐樁上放置兩根6m一束的工字鋼用于支撐橫抬梁。工字鋼連接固定示意圖如下：

俯視圖

斷面圖

3、頂進準備

頂進采用320t頂鎬，最大頂力F=1.3G=1.3*6129.8T=7968.75T，共需要44臺頂鎬，兩側頂鎬布置22臺，頂鎬后端放置20mm厚鋼板。頂鐵保持與橋頂進軸線一致，與橫梁垂直，每4m加設一道橫梁，以保持頂鐵的穩定，并在頂鐵上填土碾壓，填土厚度為1.0m。頂進設備首先空頂進10.35m，再次啟動時，將各種傳力設備和液壓系統油管電路按設計和說明書安裝聯結好，檢查無誤后開動千斤頂空頂進退一次進行調試，發現問題即時檢修。

三、頂進作業施工

1、橋體啟動。在框架橋主體混凝土達到設計強度，滿足頂進條件后，開始頂進。橋體起動后，開始注意控制好涵體頂進的方向，入土后，至橋體入土1/2長度前，要嚴格控制中線偏移和水平高差，每頂程觀測，及時進行糾偏調整工作。橋體入土超過1/2長度后，除繼續掌握水平外，糾偏擺動要小，注意防止橋體“扎頭”， 橋體底板需吃土頂進。頂進時采用少挖勤頂的方法，每次開頂控制在1m以內。頂進過程中要對中線、高程、油表讀數、千斤頂開動臺數、頂力、頂進時間、頂進距離等勤觀測、勤記錄，以供分析和為下一次挖土頂進時采取糾偏措施提供依據。

2、挖土作業施工

每次開挖坡度與刃角坡度一致，每次挖土進尺不超過1.0m，兩側禁止超挖，保證每次欠挖10cm，勤挖快頂，每班12個小時兩班制連續作業。洞內挖土在施工負責人統一指揮下進行，開挖坡度由技術人員及工地負責人據土質情況而定。

3、支撐樁鑿除

待框架橋人行道板前沿頂進至支撐樁1m位置，用破碎錘將其頂端阻礙頂板頂進部分鑿除，并隨頂級進度逐段將支撐樁鑿除。

四、頂進施工的安全保障

1、安全監測及線路變化控制

在施工中，依靠監控和數據的不斷反饋可避免盲目施工、冒險施工。頂進時，監控線路變化包括三項內容：沉降、高低、方向和水平位移，防止三角坑的產生以確保絕對安全。軌距：+4，-2；水平：±4mm；高低差：±6mm；三角坑：緩和曲線：6 mm。頂進就位允許偏差中線方向：≤20cm；偏高：≤15cm；偏低：≤20cm。

2、拆除、恢復及養護線路

拆除線路時依次拆除縱梁、橫梁，并且隨抽橫梁隨上碴，再拆除3-5-3扣軌，并及時補充道碴打鎬，待線路穩定后，最后拆除兩側3扣軌。線路恢復后，對線路的方向、水平、高低、軌距進行檢查，不符合要求的及時整改，直至達到規范要求。線路恢復開通后24小時、48小時，對線路的中線、標高、軌距進行復查并配專人負責對線路進行養護、檢查。

五 結束語

目前，既有線框構橋頂進施工在鐵路工程中應用非常廣泛，希望通過對石家莊市西環線南橋框架橋頂進施工的成功實踐，能夠為今后橋涵頂進施工提供借鑒，為施工過程中確保鐵路運輸安全提供參考，在確保鐵路運輸安全前提下，推動工程優質高效完成。

參考文獻：

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