斜交大跨度框架箱桥架空顶进施工技术

傅刚

摘要： 结合宁启铁路增建二线工程姚家框架桥的实际情况，提出了架空线路顶进施工的施工方案，从线路架空加固、多组D型便梁的同时架设、多孔框架箱涵顶进施工等方面，讲述了具体的施工技术措施，为同类工程施工提供参考。

Abstract： Combined with the actual situation of Yaojia frame bridge in Ningqi railway additional second-line project， the overhead jacking construction scheme is put forward， and from the overhead line reinforcement， multigroup of D temporary beam constructed at the same time， jacking construction of porous frame culvert， describes the concrete construction technology measures， providing a reference for the similar engineering construction.

關键词： 斜交；大跨度框架桥；架空线路；系梁；D型便梁；顶进施工

Key words： skew；long span frame bridge；overhead line；straining beam；D temporary beam；jacking construction

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）16-0148-03

0 引言

近年来，随着我国公路、铁路交通的不断发展，铁路、公路的改造往往需要改扩建或增建立交框构，这些建筑物施工的共同点是需要在不间断铁路行车的条件下进行。如何在铁路运营条件下顺利实现立交框构下穿既有线路施工显得十分重要。因此，顶进法便成了这类工程施工的首选方案。下面结合工程实例，对采用多组便梁架空顶进斜交大跨度框架箱桥施工技术进行介绍。

1 工程概况

泰州市为了进一步改善交通环境，完善泰州市的路网结构，泰州市政府拟在姚家路建设一座穿越宁启铁路的公铁立交桥，宁启铁路增建二线工程姚家路框架桥位于江都站至泰州西站区间，穿越既有宁启铁路正线1股道，桥址铁路里程为K135+694，路基高度约3.5m，立交桥道路中心线与宁启铁路夹角为25°立交桥采用1-2.5m+2-12m+1-2.5m框架结构（见图1）。A、B箱边墙厚0.9m，顶板厚0.6m，底板厚1.0m；C、D套涵边墙厚0.3m，顶板厚0.3m，底板厚0.3m。工程所处地质土层由上至下分别为①素填土，层厚0～1.0m，σ0=150kPa；②粉质粘土，层厚5.8～6.4m，σ0=100kPa；③粉质粘土，层厚8.8～10.2m，σ0=160kPa。 其中：C、D套涵（穿管线用的套涵）顶进段桥面宽3.1m，高3.1m，最大顶程48m；中孔（双向四车道主干道）顶进段桥面宽13.8m，高7.45m，最大顶程55m，最大顶力21672kN。

2 线路的防护

本工程涉及4座框架的顶进，线路防护采用1组D24，2组D16便梁，框架的顶进顺序为B箱及D套涵、A箱、C套涵。加上施工系梁时架设的便梁，本工程需要3次纵移便梁，线路防护施工对营业线影响较大。

2.1 架空方案的设计

中孔箱桥2～12m分离式框架，图1中的A箱及B箱采取分别单独顶进的方式。B箱体顶进时综合箱体的宽度及与铁路的25°夹角总跨度达到15.23m，再加上框架桥的高度达到7.45m，架空加固难度大。考虑后期基坑开挖放坡影响，架设一组24m便梁无法满足要求，决定采用D16型+D24型+D16型组合便梁架空线路，3组便梁共4处支点，两侧支点采用9m的人工挖孔桩，中间两处支点为4.7m×12m×2m的系梁下面分别设置四根25m的钻孔桩，顶进B箱时同时顶进D套涵（见图2）；A箱的顶进采取架设一组D24型便梁，两处支点，一处采用9m的人工挖孔桩，一处为已顶进完成B箱（见图3）；C套涵的顶进采取架设一组D24型便梁，两处支点，一处采用9m的人工挖孔桩，一处为已顶进完成A箱（见图4）。

2.2 便梁支墩施工

2.2.1 挖孔桩施工

便梁支墩为挖孔桩基础的，挖孔桩的直径1.2m，深度9m，挖孔桩底部根据地质条件可适当扩孔，挖孔桩桩芯采用C30钢筋混凝土，在开工过程当中，由于施工安全的考量在护壁材料上运用15cmC20的混凝土，而模板材料运用3mm的钢板材料作为定型模板，并且将混凝土在现场进行搅拌。在模板支立时检测人员应当注意成孔的孔径以及孔的垂直度，等到强度到80%左右再开始将模板卸除后，再向下进行挖掘。桩孔挖掘必须要进行连续作业，不得在中途有停顿，以防坍孔，钢筋在预制场内绑扎成型，在封锁点内采用25t吊机吊装完成，在挖孔桩桩顶两侧预埋0.8m 长20# 槽钢，外露20cm，限制D 便梁就位后的横向位移。

2.2.2 系梁施工

便梁支墩为系梁加钻孔桩基础的，钻孔桩的直径1m，深度25m，系梁尺寸4.7m×12m×2m。便梁支墩施工需架设D24 便梁，便梁架在完工以后，按照1：1的放坡开挖路基，其底端口径为4.7m，开挖出来的高度为2m，表面口径为8.7m，其设计图如图5所展示。在路基进行开挖以后，将桩头破了以后再进行系梁钢筋的绑扎，将模板立起来后现场将混凝土进行浇筑，在其混凝土的强度高达75%之后再进行回填，如果在回填的过程当中没有办法进行人工夯实的时候，浇筑C20混凝土，最后撤除便梁。浇筑系梁时，在便梁端部及其两侧预留孔洞，以便在便梁安装就位后可以插入20#槽钢进行便梁纵横向限位。

2.3 便梁架设

在工程施工当中的挖孔桩施工过程当中进行穿钢枕的作业，运用定位角钢进行位置确定，上好扣件。在施工过程当中运用封锁计划，使用轨道车将便梁安装好，将纵横梁进行连接。在道碴清除之后，将所有的链接系统进行连接，在系统组装过程当中将满螺栓进行上接，在螺栓拧紧的过程当中，不仅要满足螺栓的紧度，还要保证到弹簧垫的作用不被破坏，并且在施工过程当中，要经常性检查，对螺栓进行松紧度进行调试。

3 挖土

框架桥高7.45m，保证开挖面与侧面不发生坍塌，确保人身和行车安全，是本工程施工的关键环节。顶进箱身挖土在便梁架设好后，基坑开挖许可证签完后再拉槽施工，以小挖机挖土，人工配合，小挖机把土打堆在顶进箱身前端，由大挖机挖出，渣土车运输。

4 顶进

箱桥最大顶力21672kN，中孔布置3200kN顶镐12台；两边孔布置3200kN顶镐2台。顶镐均按最大顶力的50%作为有效顶力。两边孔顶程48m，中孔顶程55m，为保持传力柱的受力平衡，采用传力柱每增加4m布置一道横向分配梁。对于传力柱与箱桥底板或后背梁之间的空隙，必须用钢板或硬杂木板将其楔紧。

4.1 顶进准备

①核对后背梁与箱身尾部距离，顶杆与箱尾后背要垂直，检查液垫管路，保证液垫管畅通。②箱身砼强度达到100%后，方可开始试顶，设专人观察后背变化，一旦发现异常情况，立即停止，及时加固处理。③在预制框架时，在前端设置钢刃脚和船头坡。

4.2 顶进施工

为加快顶进速度，可采取先拉沟槽再挖土顶进，拉通后即可在框架前端进行正式挖土顶进箱身，在工作坑滑板上空顶进，特别注意箱身的水平中线，箱身一经吃土，组织加快挖土出土速度，实行三班倒连续作业，保持箱身不断顶进；在套涵顶进施工时，少挖轻顶，保证刃脚侵入土体。

4.3 纠偏措施

该框架桥顶程长，故对顶进时中线水平要严格控制。在整个桥体中心转移出工作坑底板之后，低头的现象更为明显。在桥身向前进行的时候，当尾部与底板之间分离后，底板会出现断裂的情况，并且桥尾会有下沉的情况出现，在完全脱离后，桥身会开始平稳前进，直到桥身就位。在桥身与底板脱离到桥身就位的过程当中，为了防止过大的方向和桥身高度之间的误差，除了在观测方面加强认真预防之外，还要在工作过程当中经常性检查，及时矫正。

①桥身在整个空顶阶段过程当中会有方向偏差的现象出现，当出现该现象的时候应当运用方向墩来进行调整。

②在桥身与底板断连时，应当对坑底板留一些向上的角度，预防“扎头”的现象产生。

③在桥身准备入土时，要对挖土的断面进行检查，看是否正确，并且挖土要注意均匀程度，一旁应该有专业人员进行指导，防止施工队进行乱挖。

④桥身方向左右偏差调整的方法：

1）行顶力的增减。通过千斤顶的阀门开关来进行顶力书的增减变化。2）高压油泵进行调整，高压油泵要两边轮流开动，进行左右两侧之间的交替工作。3）对顶铁柱的调整来进行偏差调节。在进行顶铁加换时，根据出现的偏差大小，对顶铁进行松紧度的调整，比如说桥身向右偏移时，要将顶铁右边进行调试，在左边的顶铁预留一些空间。当泵被打开后，右顶铁右边会进行运转，受力顶进，而顶铁的左边将保持原状，在调节的过程当中一定要保证自身了解其规律流程，并且在使用过程当中时常注意桥身的变化。4）身前端加横向支撑来调整；支撑一端支在桥身边墙上，另一端支在开挖面上，顶进时迫使其向被顶一侧调整。

⑤纠正框架抬头、扎头。在挖土过程当中，如果两边的挖土宽度不够的情况下，会容易产生“抬头”的现象，所以在挖土的过程当中，适当的增加两边的宽度，如果抬头量不大，可以在前方进行适当的超挖，如果框架桥出现扎头现像，可以通过增大吃土量或换填地基的方法解决。

5 便梁拆除

回填完成后，即开始D便梁的拆除施工，先利用一个封锁点，轨道吊拆除纵梁。再利用一个封锁点拆除横梁，D 便梁及横梁拆除后及时将提前备好的道砟回填至并捣固密实，两做好线路养护及观测工作，防止线路下沉、横移。

6 总结

通过对姚家路铁路立交桥线路架空、框架顶进方案的编制与实施，获得了一些新的施工经验，成功地解决了多组便梁同时架设进行框架桥大跨度架空作业的难题，证明了通过增设系梁钻孔桩基础可以增加便梁架空跨度，实现了经过多次纵移便梁进行多孔框架桥的顶进，在顶进过程中采取了预防和纠偏措施，克服了框架自重大、顶程长等难点，很好地完成了姚家路框架桥的顶进。

参考文献：

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[3]刘鹏涛.高路堤大跨度框架箱桥架空顶进施工技术[J].鐵道建筑，2007（1）：7-9.