框架桥下穿铁路加固顶进施工工艺研究

朱超

摘要：顶进法是铁路公路相交叉工程常采用的一种技术，具有施工快速、成本低、安全性高等优势。该技术质量控制难度较大，一旦施工不当就会导致既有线停运。本文以某框架桥下穿铁路加固顶进工程为例，探讨了顶进法施工的技术要点。

关键词：框架桥；加固；顶进

一、顶进法施工技术

顶进法施工是指在铁路、公路或其他建筑物下方，顶入预制的钢筋混凝土箱型框架，建成各种地下通道或地下建筑物。适用于原有铁路和公路平交道口不能适应交通安全和车流畅通要求而改建为立交道口；农田灌溉或通航需要增建穿越铁路的过水桥涵或过船桥涵；在处理旧线既有桥涵病害时，要求扩建或增建新桥涵。顶进法施工具有不中断行车、安全可靠、施工方便、节约投资等优点。在我国铁路干线运输繁忙，不允许中断行车的条件下，用顶进法修建立交地道桥解决平交道口干扰被大量采用。

按施工工艺的不同，顶进法可分为一次顶入法、对顶法、对拉法、顶拉法、盾构法、格栅顶进法等。在顶进施工中应优先考虑整体顶进，限于各方面原因不能整体顶进时，考虑分节、分体顶进。按照顶进的地下结构的大小，可分为箱涵顶进、管涵顶进一级小口径管道顶进三大类。

二、框架桥下穿铁路加固顶进施工工艺

（一）工程概况

某工程是为A市车辆段联络线下穿B铁路而设。A市车辆段联络线是A市与外界的连接道路，按城市次干道标准设计，路面宽度8米，两侧人行道宽度2米，线路起自国道207，终至拟建车辆段大门，线路长度0.7km，联络线在k0+404处设1-12米框架橋下穿B铁路，桥址对应B铁路里程为K152+371.305。桥址处现有正线两条、牵出线一条，箱桥主体顶进时横穿新建锡多复线、既有正线、新建牵出Ⅰ线三条线路，采用双向顶进方式施工，加固方式采用D型钢便梁，共采用D24、D17两种，便梁基础采用密打高压旋喷桩，桩顶设置3.5m×6m×3.5m的D梁支墩。施工项目包括线路加固、箱身主体预制、箱身顶进、恢复线路。

（二）施工方案

鉴于框架桥顶进箱身跨度较大，箱顶有覆土，既有线运运输繁忙，为减小在顶进过程中线路变形，尽量减少对行车的干扰，线路采用“防护桩、支撑桩、D型钢便梁”的加固方法。首先在线路路基的一侧设置工作坑，修筑滑板，在滑板顶面上铺设隔离层，预制钢筋混凝土箱身，在箱身尾部修筑后背，以抗衡顶进力。安装顶进设备，架空加固线路，将行车线路基挖空至设计标高，并超挖出滑板厚度，将底滑板延长至框架箱涵定位处。

（三）框架桥下穿铁路加固顶进施工工艺

1、基坑开挖

框构预制位置位于低洼的水塘内，为防止下雨冲刷边坡，需对边坡进行喷浆防护，基坑开挖完成后沿基坑四周人工挖一条排水沟和一个集水井，用水泵将基坑内水通过排水沟和集水井排出基坑外。

2、后背施工

后背是传递千斤顶力量的重要支撑，顶进过程中必须确保后背不发生位移，顶进后背采用M10浆砌片石后背，通过钢筋砼分配梁支撑千斤顶。此处顶进施工是穿过高填方路基，因地面离基坑底仅3米高度，而且后背土为水土淤泥土，无法满足后背土压力要求，需要对浆砌片石后背进行加固，加固采用堆载土法进行。

3、滑板施工

此处处于水塘基底换填处，基底承载力较低，为防止框架下沉，基坑开挖完成后基底换填1米碎石垫层，碎石垫层夯实后施工滑板，滑板厚40cm，钢筋砼结构，为防止滑板在顶进过程中滑移，垂直顶进方向每2米设置一道抗滑梁，抗滑梁深0.3米，宽0.6米，钢筋砼结构。滑板做出前高后低，坡度约为3‰，滑板两侧设置导向墩，控制顶进过程中框架的走向。钢筋砼滑板施工完成后，需要采用3cm水泥砂浆对滑板进行精确找平，找平完成后在水泥砂浆顶面打石蜡以减少顶进过程中摩擦阻力。

为防止滑板与预制框架底板相粘连，减少首次启动顶力，必须在滑板顶面铺设润滑隔离层。其做法为：在滑板顶面干燥后，先浇一层柴油，后浇一层石蜡油，厚3mm，浇洒时，在滑板方向每米挂一道铁丝，作为石蜡油厚度的浇洒标准，每浇完一格，用木板刮平，铁丝拆除后的槽痕，用喷灯烤熔整平。石蜡油凝固后，撒一层0.2～1.0mm厚的滑石粉，铺一层塑料薄膜，塑料薄膜接缝处压茬0.2m，茬口朝路基方向。

4、框架梁预制

主筋在加工场地在放样进行加工焊接制成钢筋骨架，钢筋连接采用机械连接，底板钢筋绑扎完成后进行墙身钢筋的预埋工作，支立底板侧模。框架砼分两次浇筑，第一次浇筑底板及墙身下倒角，框架底板和顶板和侧墙厚度均超过1米，体积较大，砼浇筑过程中做好分层浇筑工作防止水化热过高引起砼裂纹。底板砼施工完成后即进行支架搭设，支架采用碗扣杆件，侧模及顶板模板采用竹胶板一次支立完成。

5、框架桥顶进

按目前设计的框架长10m计算，框架最大顶力约为1700t，顶进设备选用200t油顶，共布千斤顶12个，千斤顶布置靠边布设，以利于框架顶过程中的纠偏。传力杆采用T1、T3等T型杆件和各种顶铁。顶进时千斤顶设在传力柱与后背分配梁之间。

顶进作业时每次顶进前检查液压系统、顶柱安装和后背变化情况等。挖运土方与顶进作业循环交替进行，每前进一顶程即切换油路，并将顶进千斤顶活塞拉回复原，补放小顶铁，更换长顶铁，安装横梁。

中线、水平测量：在框架的顶进施工中，中线和水平的测量非常重要，用于指导框架的顶进，每次顶进完毕后，马上测出中线和水平的偏差。

接长顶柱：框架进行一定距离后，应接长传力柱，传力柱加压钢轨砂袋等加固防止起拱，传力柱接长至6m设工字钢横梁，平均分配顶力。安装顶柱时，应与顶力轴线一致，并与横梁垂直，应做到平、顺、真。

6、D型便梁施工

当支墩砼达到强度后，可进行D型便梁施工。D型梁卸车采用我公司新近改制成功的轨道车载龙门吊卸梁；先在架设位置或其前后适当距离，作为卸梁、存梁场地。轨道车到指定的卸车地地点时，先用枕木将轨道车的前中后塞紧，避免不对称卸梁时轨道车倾覆。在卸车时，先将龙门吊的支腿水平伸出，然后再搭设枕木垛，让龙门吊的支腿竖直下放至枕木垛上。然后人工剪除固定D型梁的铁件，在导链葫芦的配合下进行横移，移出轨道车车箱以外，然后再逐渐用导链葫芦下放D型梁。为加快卸梁速度，两片D型便梁一齐下放。

D型梁纵梁就位后，采用不封锁线路的办法，安装横梁。首先用千斤顶将一侧的纵梁升高20～30cm，隔六根抽一根原有旧枕，塞入横梁，若横梁位置不够，可将邻近旧枕松开（不取），作适当调整，只需抽出4～5根旧枕，然后调整旧枕间距，即可将所有横梁安装到位。塞入横梁过程中，应将轨底作好绝缘，防止造成信号电路短路，并捣固道床。横梁一端可以先和就位的纵梁联结，装上牛腿及联结板和定位角钢，但不能上紧螺栓，横梁全部插入后，将升高的另一侧纵梁落至设计位置，与横梁联结，装上牛腿，联结板和定位角钢，所有眼孔均应上满螺栓和弹簧垫圈，待全桥组装齐全后，上紧全部螺栓。横梁安装完毕后，即可安装钢轨扣件SBK01，以保持轨距。

结束语

桥体自顶进开始至就位共历时28天，通过现场的观测数据，在顶进过程中，桥体及铁路线路未发生明显的变化，加固体系的变形和桥体的顶进偏差均在可控范围内，施工进度按施工组织进行，现场未发生影响铁路行车的事件，整个工程完成的圆满顺利。

参考文献

[1]柯童斐.既有框架涵接长施工防护[J].中小企业管理与科技，2013年10期.

[2]龚宏华，胡洲，万波，林运唐.既有线高路堤下箱涵顶进施工技术[J].铁道标准设计，2010年4期.