大跨径框架隧道中继间顶进既有铁路施工技术

张顺

【摘要】随着国民经济的飞速发展，城市加大了公路主干道的修建。中继间顶进技术是框架隧道下穿既有铁路一种安全可靠的施工方法。本文根据具体工程介绍了铁路地道桥中继间顶进施工技术要点，并对顶进施工中的控制措施进行阐述。供同行参考。

【关键词】隧道；中继间；顶进；施工技术

引 言

顶进施工不仅保证了施工安全及铁路既有线行车安全，而且创造了良好的经济效益和社会效益，由于顶进法不影响既有铁路的正常行车，达到了经济合理、技术可行的目的，在铁路线下修建立交桥已被广泛采用。

1、工程慨况

某桥跨度为8m-16m-8m钢筋混凝土框架桥，结构总高度为8.4m，结构净高6.5m，中继间顶进，桥全长55.56m，宽35.8m，该桥公路方向与铁路夹角64°，桥上线路有单股、5条到发线及1条货运线，非电气化铁路，桥上股道为平坡，低路基。采用中继间顶进法施工，其主要工序包括工作坑开挖和滑板后背等施工、桥涵主体预制及防水层制作、施工降水、线路加固和桥体顶进等，施工工艺与其他顶进桥涵大致相同。

2、工程的特点、难点

因本桥横向分为两段，因此在顶进过程中两段保证方向一致不错位是本桥施工的难点。而线路加固运营安全因素多，工序较多，且工期短，需要多工作面、上足人力、机械设备同时施工。

3、 顶进施工技术要点

3.1桥涵主体分节预制

分为两节分别浇筑预制顶进施工，先预制、加固、顶进一节到预计位置，然后重复前面工作顶进第二节和前一节合龙，前节长28.421m，后节长29.137m。

3.2线路加固

在预制箱身的同时，对线路进行加固。因本桥顶进时穿越线路较多，决定采用扣轨加纵挑横抬梁加固线路方案，纵梁与横梁、横梁与枕木及扣轨之间采用u型螺栓扣板联结，以保证整体稳定性。地道桥范围内的每组横梁下加自制滚杠滑车减少摩擦，减少地道桥顶进时的阻力，用木楔子或枕木头把其余空间塞紧。横梁的一端支承在框构顶上，另一端支承在路基枕木垛上为了不使线路横移，桥涵顶板后部顶面预埋刚拉环，同时桥上备用足够的50t油镐，以备线路沉落整修所用。

3.3施工降水

桥涵顶进的成败主要取决于降水效果的好坏，所以顶进前必须进行充分降水。为此采用轻型井点与集水井结合方法，使工作坑和铁路施工期间地下水位降至基底以下不小于0.5m，经计算在工作坑内设6眼井点，间距10m。桥涵顶进期间作业坑范围井点降水排入工作坑东侧卫工明渠内，线路上桥范围内井点降水排入路基东侧沟内。

3.4桥体顶进

根据顶力大小，油泵及连接油管所能承受的压力值及传立柱的允许承载力，来确定每台千斤顶的实际顶力，然后由前至后依次驱动千斤顶，逐节推动箱身，待后背处的千斤顶回收后，在回收的位置填放顶铁，再开始第二次顶进，往复循环，直至箱体就位。

当顶进时由于受摩擦阻力的水平分力作用，容易发生较大的方向偏差，故需要加强方向控制，随时调整两侧的顶力。每次顶进的顶程应控制的小一些 （0.2～0.3 m）；对于中继间法顶进施工来说，此点尤为重要，因为这样剪力力臂可以缩短，使剪力楔能发挥较大的抗剪能力，有效地防止错牙。

3.5中线与高程控制

用水平仪观测设在箱身顶板四个角上的观测点，进行高程测量。高程偏差调整主要依靠超欠挖土方，使箱桥吃土量加大或减少，以达到调整箱桥中线偏差的目的。在顶进过程中，桥体每前进一个顶程，即对桥体的轴线和高程进行观测，并做好记录，发现偏差及时通知指挥人员采取措施，进行纠偏。

框架顶进扎头较大时，框构底部夯填碎石，严重情况下，停止顶进施工，采取增加地梁方案。如基底土壤松软时，换铺20～30cm厚的卵石、碎石、灌筑白灰柱桩、砂等方法加固地基，增加承载力，以纠正“扎头”。对于后背变形情况的观测，在横向位置设观测点。

4、顶进作业控制措施

4.1顶进挖土

（1）每次挖土进尺及开挖坡面应根据土质情况、线路加固情况和千斤顶的顶程确定。挖土时严格控制开挖量及开挖坡度（带土顶进施工）。

（2）框架两侧带土顶进，纵向放坡挖土，一次挖土长度不得大于1m，每个顶程控制在0.5m左右，框架内顶进挖土分步分台阶进行，先上后下，先中间后两边，防止两侧土体坍塌。

（3）顶进过程中，顶进取土采用挖掘机进行开挖取土顶进，即挖即顶，严禁超前开挖，人工配合清底，保证框架在顶进过程基础带15-25cn土顶进防止栽头。

（4）列车通过时，严禁继续挖土，人员应撤离开挖面1m以外，当挖土或顶进过程中发生塌方，影响列车安全时，应迅速组织抢修加固。顶进施工期间列车限速45km/h的速度慢行通过，坚持随挖随顶的原则。

（5）挖土机械铲斗不得碰撞线路加固设施和桥涵主体结构。挖土过程要严格控制刃脚切入土内深度，一般不小于10cm。在松散的或塑性土质中顶进，中刃脚是保证土墙稳定的关键，应保持切入土内。人工清理开挖工作面时，挖土机械应退出开挖面，严禁人、机同时开挖。挖土工作应与观测人员密切配合，随时根据桥涵顶进和方向偏差，采取超欠挖纠偏措施。

（6）每次挖土作业必须按照技术交底提供的清底深度和纠偏措施积极采取措施进行严格控制，严禁在雨天挖土，严禁不清底强行顶进作业，严禁超挖作业。

4.2框架顶进

（1）顶进前，对既有线路标高进行测量、复核，线路加固时对局部进行加垫调整，保证既有线路状况不变。每次顶进前应检查液压系统、顶住安装和后背变化情况等。

（2）为了防止框构顶进时底板随之向前滑动，板下设锚梁，为控制顶进方向，底板两侧设导向支墩，于底板制作时用C20混凝土同时浇注成型。

（3）框架在工作坑底板上滑动时，方向发生偏差，主要依靠底板上预先设置的方向墩垫撑来糾正。框架入土前要把方向矫正到设计位置，入土后就比较稳定。

（4）顶进过程中观测油泵的工作压力数值，如有异样，则停止顶进，查找问题，以防顶进设备损伤及其它事故发生，解决问题后，再行顶进。

（5）顶进过程中，由于箱身高程的变化，及箱身顶进时带动土体，造成线路高程升高或降低，从而影响到行车安全，所以要及时调整，当线路方向不良时，可将槽钢下木契打紧后，松开附近几个吊轨螺栓，及方向不良范围内横向支承，用起道机拨道；要随时上紧松动的吊轨螺栓，加强对线路的观察，发现异常及时整修；在覆盖土内顶进箱身，其线路高程有变化时，可起道加垫细石碴调整。

（6）箱身顶进就位后，尽快及时恢复线路，全部拆除撤换完毕后，再对其进行全面维修直至达到标准，方可恢复正常运行。

4.3顶进施工注意事项

（1）顶进前要做好各项检查，工作人员不能站立在油管和顶铁处，以防油管漏油及顶铁崩伤人。对顶进设备注意保养，确保各项设备处于良好的工作状态。

（2）顶进时加强对线路的养护，及时纠正变形的线路。

（3）框架顶进时应观测油泵的工作压力数值，如果有路基坍塌、油管漏油、顶进设备控制失灵等情况时，立即停止顶进、挖土。

（4）对于顶进过程中可能存在的土壤液化增加黏着力的现象，在对基底表层换填处理和降低地下水位的同时，考虑增加备用千斤顶，通过增加顶力措施预防可能存在的不利因素。

结 语

实践证明，合理的施工方案和技术措施是工程顺利施工的关键，本工程在较短时间内顺利完成了桥涵顶进施工任务，为以后中继间防水的制作和引道的施工等后续工程预留了足够的时间，确保了该工程按期、保质、保量竣工的实现。

参考文献

[1]TB10203-2002.铁路桥涵施工规范[S].

[2]张钟祺.桥涵施工及养护[M].北京：中国铁道出版社，2004.

[3]铁路部第四勘测设计院桥隧处，桥涵顶进设计与施工[M].北京：中国铁道出版社.