跨雙線電氣化鐵路人行天橋現澆施工技術

■姜開豐 ■中鐵八局第三工程有限公司，貴州 貴陽 550000

1 工程概況

某人行天橋需跨雙線電氣化鐵路，鐵路兩線間線間距為5.0m。人行天橋設計總長40.83m，橋跨形式為13 +16 +10m，包含2 個橋臺、2個橋墩，橋面寬3m，其中16m 的空心板梁需上跨既有雙線電氣化鐵路。因左側橋臺距主跨較遠，而右側車輛又無法進入，且16m 的空心板梁重達58t，所以機械吊裝不可行，只能采取現澆方案。

2 施工方案及工藝流程

本橋樁基礎采用人工輔助小炮控制爆破挖孔，明挖基礎采用挖掘機開挖。橋臺、墩身立柱及帽梁采用膠合板與木板自制模板關模，鋼管架和對拉鋼絲加固，13m 空心板梁及10m 梯步梁均搭設滿堂腳手架關模現澆，16m 空心板梁在搭設的工字鋼門架上現澆。

施工工藝流程如下:

測量放樣→基礎開挖(挖孔、明挖)→灌注樁基砼→樁基檢測→墩(臺)基礎及墩(臺)身砼灌注→帽梁及支承墊石→空心板梁、梯步板→橋面鋪裝→橋面附屬。

3 施工方法及步驟

3.1 挖孔樁施工

本橋樁基均為弱風化的灰巖夾白云巖，將以風鎬開挖，輔以淺眼預裂爆破，爆破時對所在區間鐵路線申請封鎖。每次封鎖10 分鐘。

3.2 明挖基礎施工

基坑開挖盡量選在晴天進行，采用挖掘機挖裝，基底由人工配合整平。開挖過程中各種物件遠離基頂邊緣堆放，列車經過時挖掘機停止作業。

3.3 柱身及帽梁施工

柱身箍筋自柱頂至柱底每15cm 一道，樁身直徑80cm，柱身模型采用木模內襯鐵皮加工制作，柱身外側搭設工作架。帽梁及墊石采用膠合板加襯木條關模，模板內設鋼絲對拉加固。為保證既有線列車運營的安全，柱周圍工作架靠既有線一側采用密目安全網全封閉。

3.4 16m 梁支架系統的設置及檢算

由于16m 梁位于既有雙線電氣化鐵路上方，因此不能進行滿堂支架搭設現澆，考慮簡便易行的特點，擬采用門架式支承系統。

3.4.1 門架支柱的設置

根據現場情況，輸電線距軌面為6.0m，承力索距軌面7.4m，設計梁底距軌面為8.5m。支承系統的兩側支柱采用φ250mm 厚10mm 無縫鋼管，無縫鋼管基礎采用混凝土硬化，此外為保證無縫鋼管有足夠的剛度，可在鋼管內灌入混凝土。

3.4.2 門架的安裝與加固

為保證在完工后能順利拆卸門架系統，在無縫鋼管柱的頂端需安裝可調整高度的頂托(可調整高度不小于40cm)，頂托上橫放兩根I22b工字鋼，I36b 工字鋼在對線路封鎖及電氣接觸網停電60 分鐘內用25t吊車按間距60cm 縱向擺放在I22 工字鋼上，I36 工字鋼周身用膠皮包裹，以增加絕緣，減少接觸網高壓電的感應。

為增加I36b 工字鋼的整體穩定性，在邊跨和中跨的工字鋼上緣均加側向支撐，側向支撐每隔2 米加一道;I36b 工字鋼兩側懸挑的部分用20 槽鋼斜撐;無縫鋼管立柱間用20 槽鋼“之”字形連接。

支撐系統的結構尺寸及搭設圖，見圖1。

圖1 支撐系統的結構尺寸及搭設圖

3.4.3 模板系統

在I36b 工字鋼上用5* 10cm 木條滿鋪和膠合板組成模板系統，為消除跨中的撓曲下沉，關模時在跨中處設置1.8cm 的超高，并向支柱兩端遞減。為防止施工過程中水、水泥漿、混凝土及其它雜物落入鐵道線路或接觸網上，影響既有線行車和接觸網等設施的安全運營，同時為起到易脫模的作用，可在模板內滿鋪一層防水油氈。

3.4.4 I36b 工字鋼的檢算

混凝土總重為572kN，采用I36b 的工字鋼6 塊，平均每塊工字鋼為:95kN，計算采用120kN。相當于均步力:120/16=7.5kN/m

計算模型見圖2

為保證I36b 工字鋼的整體穩定，在邊跨的工字鋼下緣加側向支撐，在中跨的工字鋼上緣加側向支撐，側向支撐每隔2m 加一道。

最大應力為:σ=65.3mpa ＜［σ］=215mpa

最大彎矩為:Mmax=60kN.m

跨中撓度為:w=17mm ＜l/400=25mm

支座反力:f=60kN，滿足要求。

支座反力圖見圖3

彎矩圖見圖4

圖2 計算模型圖

圖3 支座反力圖

圖4 彎矩圖

3.4.5 I22b 工字鋼的檢算

在I36b 工字鋼下支撐的是I22b 的工字鋼，計算以I22b 工字鋼計算。

受力簡圖如下:

最大彎矩:Mmax=36kN.m

最大應力為:σ=111mpa ＜［σ］=215mpa

支座反力:f=180kN，滿足要求。

3.4.6 ψ250mm 無縫鋼管的檢算:

采用250mm* 10mm 的無縫鋼管I=54353400mm4

應力σ=180e30.227536=108.6Mpa ＜［σ］=215Mpa，滿足要求。

3.4.7 門架系統的拆除

16m 空心板梁澆筑完畢，混凝土強度達到75%以上同時滿足設計養護期后，可進行門架系統的拆除工作。

門架系統拆除時，先降下鋼管上的螺旋頂托，使I36 工字鋼與梁底間露出不小于30cm 的空隙，然后抽出模板系統。用繩索套牢I36 工字鋼，逐根滑出梁底至I22 工字鋼兩側，每側各對稱放置3 根I36 工字鋼，最后請求線路封鎖及接觸網停電60 分鐘，用吊車逐根吊離I36 工字鋼。I22 工字鋼及無縫鋼管可分段切割后，由人工拖離至施工場地外。

4 結束語

本支架系統組成簡單，結構穩定性好，在施工過程中起到了對運營線的安全威脅小，施工期短的目的。