人民塘路下穿铁路框架D便梁结合顶管施工技术

2017-05-18邱立满

四川水泥 2017年5期

关键词：挖孔护壁顶管

邱立满

(中铁十四局集团第一工程发展有限公司山东日照 276800)

人民塘路下穿铁路框架D便梁结合顶管施工技术

邱立满

(中铁十四局集团第一工程发展有限公司山东日照 276800)

上世纪修建的铁路受经济条件的限制，大量采用路基，未预留足够的立交通道，需新修立交通道穿越或跨越铁路。道路穿越铁路主要有两种形式：一是上跨公路桥，二是下穿框架桥。上跨铁路的桥梁需要修筑高而长的公路桥，施工中对铁路干扰较大，而且上跨桥由于城市规划和用地限制；下穿框架桥是采用顶进法在既有线下修建立交桥，施工时先对线路进行线路加固，占地拆迁少，交通干扰小，施工中铁路不需中断列车运行，结构合理，与城市的规划及建筑风格相符而被大量采用。本文结合人民塘路下穿铁路框架D便梁结合顶管施工技术进行了分析。

铁路框架；D便梁；顶管；施工技术

一、工程概况

人民塘路铁路下穿框架桥（致兴路至蜀龙路段），起止里程K0+776-K1+420，全长644m，该段线形由一个R-900的圆曲线和直线段构成。其中起点位于圆曲线中，终点位于直线上。下穿铁路段长60m,共7个框架，分别长10m、8m、5.5m、6.5m、5m、10m、15m。其中最后的10m、15m两个框架，已经实施。本次主要施工10m、8m、5.5m、6.5m、5m这个5个框架，这5个框架北侧离成渝线中心18.75米，南侧离成昆线中心10.90米，既有成昆线中心与现已施工的6、7号框架间防护桩中心为9.49米，框架顶距离轨面6.12米。

二、挖孔桩施工

根据勘察报告，本桥梁地下水位高，框架桥基坑及挖桩开挖深度。拟建工程沿线主要为居民住宅，区域内有3.5米厚人工回填土，地表水丰富，考虑场地地下、地表水水位实际，同时为项目高效施工创造条件，基坑建立独立管井降水系统。因既有成渝、成昆两线间有挖孔桩，降水是无法进入既有铁路打井，故不设置降水井。人工挖孔时孔内同时安装水泵。

框架桥靠近既有线挖孔桩周边共布置6眼降水井，井径0.25m，井间距为12m左右，井深30m。详见图4.13桥墩基坑降水井平面图

在水量较弱后，进行挖孔桩的开挖。井点降水在使用时，要求不间断的连续抽水，降水泵旁侧必须配有备用发电机，一但停电，立即要进行恢复，井点降水的正常规律是“先大后小，先混后清”原则应立即检查纠正，在降水过程中，要派专人观测水的流量，对井点系统的维护观察。井点位置应距桩边1.5～2.0m，以防止井点设置影响人工挖孔的稳定性。水泵抽出的水应经明沟有序排走，明沟离基坑越远越好，以防止渗下回流，影响降水效果。

2.1挖孔支撑桩开挖顺序

施工前先做好既有线路边沟的临时改沟。

挖孔桩施工采用人工开挖，孔桩尺寸分别为线路两侧挖孔桩尺寸3m*2m，桩中心距线路中心为2.2m；两线间挖孔桩尺寸3m*2.6m，桩中心距离2侧线路中心均为2.615m，挖孔桩深度为中间三组主桩29m，框架两端辅桩14.8m。开挖人工挖孔桩需要限速45km/h，挖孔桩对角开挖，由于成渝线是动车走行线，为了保证线路安全及正常运营，挖孔桩必须采用隔桩开开挖，开挖顺序为1、3、5、7、9、11、13、15同时开挖，其余7根同时开挖（如图1）。

图1 挖孔桩位置图

2.2人工挖孔桩锁口及护壁施工

人工挖孔桩在开挖前需先做好锁口，锁口的内净空与桩芯尺寸相同，锁口的厚度为30cm，高度1.0m（高出铁路路床顶面30cm），混凝土采用C25，环向内外层主筋采用φ16，内外层主筋间距均为25cm，钢筋保护层4cm，箍筋采用φ14间距20cm，采用模筑混凝土。锁口高出路床顶面30cm，起挡道碴和排水的作用。

本次挖孔桩舍弃传统的钢筋混凝土护壁，为了保证能在4个小时内完成一节挖孔桩的成型，预先制作护壁支撑组合模板，待每节挖土完成后，将4组护壁支撑组合钢模板运送至挖孔桩，人工在桩内完成型钢支撑模板的组装，再在模板与外壁之间空隙压注M30水泥浆，确保模板与护壁之间密实，待水泥浆强度满足要求形成水泥石后，水泥石厚度不小于15cm，再进行下一节段开挖，开挖时，要先开挖一半，安装半侧模板，然后开挖另半边安装另侧模板，并且上、下节模板之间连接可靠。如此循环进行，直至挖到设计标高。

三、顶管施工

顶坑距铁路边坡底面的距离约为3.5m，顶坑大小为5.0m×4.0m。参照基坑作业方案。顶管大小为φ1200mm钢筋混凝土管。顶管垂直于挖孔桩壁边缘，顶进到位后破除桩与管交接处的部分钢筋混凝土管，轨顶标高为512.27m，原地面标高约为510m，顶管管顶标高508m ，顶进到位后挖除顶坑，作为运输通道。

四、D便梁的架设

4.1工艺流程

既有线的加固方式为16mD便梁+16mD便梁+24mD便梁+20mD组合式加固方式。当挖孔桩利用抽换横枕砼达到强度后，方可进行D型便梁施工。工艺流程图如图2所示。

图2 工艺流程图

D型便梁的纵梁放到位需满足两个条件：首先是挖孔桩支墩施工完毕，并满足承载力要求；其次是D型便梁的横梁全部安装就位，并对线路进行45Km/h限速。同时结合安全防护要求进行施工。

按照D型梁架设方案,在支墩上按设计的平面位置及标高安装好D型梁支座，支座标高可采用干硬性砂浆调整。安装好后，要复核便梁支座的平面位置及顶面标高，确认无误。

4.2二次D型便梁受力转换方式

在既有线下主体框架地板达到设计强度后，63C型钢组合支撑柱与底版提前预埋的φ25钢筋连接后，同时与框架顶板同步实施，型钢组合支撑柱的钢顶板作为框架顶板模板。支撑范围顶板底的分布钢筋应加强，施工完成框架顶板并达到强度后，在框架顶施工砼支撑柱，支撑桩矗立在框架顶，组合高度为6.12m，将第一次架设在原线路中间两跨的D型16m便梁、24m便梁用轨道车依次调换，两端16m及20mD型便梁保持不动。

4.3体系转换技术

二次D便梁受力转换完成后，需要将原贯穿框架底、顶板的支撑柱进行破除，然后采用同标号混凝土将开洞补齐，强度达到设计后，做好防水措施。根据设计要求对道床及框架顶路基进行回填，回填后仔细观测线路情况，严格控制路基沉降，及时采取措施，保证行车安全，道床道碴，加强捣固，及时补碴，并检查线路几何尺寸，确保线路安全，做好D便梁拆除准备工作；D型梁拆除方法，同架设D型梁的工序相反。