高速公路下穿铁路双跨斜交框构涵顶推施工技术

郑鹏

中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450001

随着我国社会经济的快速发展以及交通事业建设的不断进步，桥梁建设日益增加，各种大跨径桥梁施工也越来越多。其中，钢箱梁是大跨径桥梁的常用结构形式，其顶推施工是大跨径桥梁施工的重点，对桥梁工程的施工质量及效率具有较大的影响。因此，对钢箱梁顶推施工技术展开研究具有十分重要的意义。

1 工程概况

沙蔚铁路与道路轴线交角θ=115°，结构跨度14+14m，框构主体宽度17m，边墙厚1．05m，中墙厚0．94，顶板厚0．95m，底板厚 1．1m，主体长 33．93m，结构净高 7．8m。框构总长33．93m。框构顶进就位后框构顶距离既有线最低轨底处1000mm。主体采用C40钢筋混凝土预制，抗渗性不低于P8，抗冻不小于F350。预制完成强度达到100%后，采用纵横抬梁对既有线进行加固，然后顶进。沙蔚铁路是河北沙城至蔚县之间的运煤专线，国铁Ⅲ级，设计行车速度80km/h。铁路位于直线上及-5．5‰的纵坡上。Ⅱ型混凝土枕；线路为50kg/m轨道；轨枕间距均为0．6m。

2 施工方法

2.1 桩基工程

桩基工程有基坑防护桩、后背桩、出土通道防护桩、线路防护桩、支撑桩、抗移桩等，属于钢筋砼结构，采用机械成孔作业。为了使工作坑能尽快展开施工，要先进行基坑防护桩、后背桩、出土通道防护桩的施工，后施工剩余桩基工程。桩长、桩径、桩间距要保证受力安全[1]。桩基施工完成后，及时施做桩顶钢筋砼冠梁。

2.2 工作坑滑板

基坑防护桩施工完毕以后，可以进行工作坑、地锚梁基坑的开挖。（1）路基边坡锚喷20cm厚C20混凝土进行防护。工作坑底尺寸左右大出主体边缘各1．0m，前方留出2．0m的顶进过渡段，后方留5．0m后靠背位置及布镐空间。工作坑尺寸保证在框架桥外侧0．8-1．2m工作边，并留出梯形排水沟。采用机械开挖，基底留0．2m采人工清底。坑底总体坡向做面向顶进方向3‰的仰坡。在工作坑口外做成向外排水坡，防止地表水流入。（2）基坑经确认承载力满足要求，立即组织进行30cm厚碎石垫层铺设，绑扎滑板钢筋，浇筑混凝土。地锚梁与滑板一起浇筑，框构滑板顶面沿顶进方向预留3‰仰坡。（3）滑板顶部面设润滑层，润滑层采“滑石粉+塑料皮+砂浆层”做成。先在滑板顶面均匀撒布滑石粉，用刮板刮平铺设3mm厚，然后横向铺一层塑料布，塑料布间相互搭接0．2m以上。塑料皮上面抹砂浆层，由前端向后每次1．5m宽度，砂浆高度均匀铺设厚度为2cm，两侧宽出桥体0．3m。底板前端船头坡采用1：8水泥砂浆，尺寸为0．35×3．0m。滑板表面要保证光滑平整，高程误差不超过±3mm。

2.3 框构预制、养护

滑板施工完毕以后，可以进行框构涵的施工。主体施工分两个阶段进行，第一次施工底板，第二次墙身和顶板一起浇筑。支立模板均采用定制钢模角隅配竹胶板，顶板排架采用盘扣式脚手架及钢支撑。底板浇筑一次浇筑完成。墙身交界部位浇筑高度设在下倒角顶部。墙身和顶板采用一次浇筑成型，保证结构的完整性。在顶板后部按照间距3米的位置预埋二排φ25的钢筋拉环。

2.4 路基注浆加固

顶进前应对既有路基进行注浆加固，注浆固化范围：沿线路方向：框构两边墙外缘外侧15m以内全断面注浆。注浆固化深度：自铁路路肩以下2m起至框构底板底下4m；框构边墙外缘2m范围内，待框构桥顶进就位后须二次注浆加固。注浆采用双重管注浆技术，水平或斜注浆施工。注浆孔间距：一般为0．5m～1．5m。路基加固完毕，委托第三方检测中心进行检测并出具报告书。

2.5 线路横纵梁加固

线路加固采用2×HN900×300×16×28型钢纵梁和工字钢纵横梁及3-5-3扣轨法。木枕和工钢在既有枕间间隔插入，循环布置，插入一根及时回填并捣固密实。扣轨采用P50钢轨，道轨两侧采用3扣轨，道轨中心采用5扣轨，扣轨与木枕用“U”型卡连接牢固。横梁采用45b工字钢，横梁工钢间距，框构范围内为0．6m和1．2m循环布置，框构外侧为1．2m。铁为增加刚度和稳定性，在两侧路肩共设2道75m长纵梁，其中两侧路肩位置每束均为2×HN900×300×16×28型钢纵梁组成。纵梁设在横梁之上，纵梁与横梁用“U”型卡连接，纵梁两端及中间间隔采用枕木垛支撑[2]。线路南侧设置钢筋砼抗横移桩及桩顶L型冠梁，用于支挡横向工字钢。在框构尾部预埋拉环，顶进中用手拉葫芦随顶进随拉紧线路。为减小框构顶与横梁的摩擦力，在横梁与框构顶板间放置小滑车。

2.6 顶进及出土

开顶前必须进行试顶，试顶顶力一般为桥结构自重的0．8-1．2倍，顶镐必须保持行程与顶力一致，顶镐及施顶方向与涵洞轴线一致，同时在后背和顶镐、箱尾与顶铁之间各设分配梁。开动高压油泵后，使顶镐产生顶力，从而推动箱身前进，当一个冲程结束后，顶镐活塞会自动回复到原位，在空档处填放顶铁，然后再开镐顶进，如此往复下去，直至箱体就位。

3 结语

高速下穿铁路双跨斜交框构涵顶推施工，不同于单跨或正交涵的下穿顶推，对施工细节的把控，安全、质量的要求更加严格。本框构涵用极小的偏差，优质高效的完成了双跨、斜交框构涵的顶进，对类似工程提供了有力的支撑，将大大促进顶推行业技术的进步。