关于双孔箱形框架式地道桥的设计和施工技术探讨

崔瑞田

(中交第四航务工程有限公司第一工程公司，广东 广州 510310)

1 项目概况

作为一种桥梁结构形式，架式地道桥常用于公路交叉口、人行地道以及车站过人通道的建设，该结构具有良好的抗震性和整体性，可以有效保障行人通行安全。

本文所述项目为某下穿铁路地道桥，属于两孔钢筋混凝土箱形框架桥，两孔之间的宽度为25.6 m，桥梁项目的跨径为2×12.4 m。在设计桥梁项目的时候需要明确荷载设计要求：人群荷载为3.5 kN/m2。地道桥基础为卵石，框架在施工现场现浇而成，地基最大承载力为350 kPa。地道桥的计算断面见图1。

图1 地道桥计算断面图(单位：cm)

2 双孔箱形框架式地道桥的设计

2.1 结构形式的选择

该项目属于双向四车道，为了达到充分利用箱内净空的要求，应运用双孔箱形钢筋混凝土截面。地道桥计算模型见图2。

图2 地道桥计算模型

2.2 横断面尺寸拟定

线路加固的施工对空间具有一定的要求，为了满足该空间需求，钢轨、木轨以及工字钢横梁的高度分别为：153、161、361 mm，轨面和箱形截面顶面之间的距离为951 mm，只有这样才能将轨面的变形量控制在合理范围内。

3 双孔箱形框架式地道桥施工技术

该项目进口段和出口段施工均应用明挖现浇法进行施工，中间地段应用顶进施工法进行施工。其中明挖段可以应用常规大开挖方式，在对基坑进行施工时需要根据实际的地质情况放坡。出口段提前设置好运土通道，保证箱体施工有序进行，避免工作坑后背土体受到破坏，应用顶进法施工时，需要采取有效的措施对铁路线路进行预加固处理。

3.1 开挖工作坑

出口段一侧需要设置一个长度和宽度分别为32.0、27.6 m的基坑作为地道桥修建的辅助构筑物，工作坑两侧放坡，应用钢板桩对工作坑的后背端进行支护。基坑底部设置滑板，其主要作用不仅是桥体结构的底模，而且是顶进施工中排列顶柱顶铁的场地。在滑板上涂抹适量的润滑材料以降低滑道阻力。

3.2 顶板施工

1)支架搭设。搭设支架时应注意控制好杆件的长短，立杆的接缝尽量错开，控制相邻接头的高度差>1.5 m。通常来说，大横杆的长度必须>6 m，其主要作用是对立杆施加约束的力量。控制立杆的垂直度<1/200，同时注意控制好立杆的纵横间距，支架搭设到一定程度后，需要检查横杆的水平度和立杆的垂直度。为了保证支架的搭设足够稳固，逐个检查立杆底座，避免出现空浮或者松动现象。立杆和横杆交错的位置应用直角扣件扣紧，仔细检查，不能出现任何的遗漏问题。为了防止立杆出现偏心受荷问题，需要将大横杆布置在立杆的内外侧。

边搭设支架边检查钢管，避免将弯曲的钢管应用到支架搭设中。需要错开布置同一水平面内的大横杆接头，大横杆的横向间距>1.5m为最佳。立杆紧邻小横杆设置，为了提高稳固性需要应用直角扣件扣紧。斜杆最下面的连接点和地面之间的距离应<0.5 m，避免支架整体出现不稳定的问题。应用对接扣件的方式接长斜杆，如果应用搭接的方式需要控制搭接的长度>0.4 m，严格按要求设置斜撑杆，尽可能提高脚手架的承载力和刚度，禁止随意拆除脚手架。

2)混凝土浇筑。随着建筑事业的不断发展，市场上的混凝土供应商数量越来越多，但是资质参差不齐，施工单位在选购混凝土时，应和信誉好、资质齐、规模大、管理科学的混泥土供应商建立合作关系，不能一味追求低价格。顶板混凝土浇筑必须连续浇筑，保证一次成型，浇筑顶板前需要标记振动棒到底板的距离，浇筑完成后再标记一次，控制振动棒进入下一层混凝土的深度为10 cm。在整个灌注施工的过程中，需要指定工作人员检查模板，一旦发现支撑或者螺栓松动的情况及时拧紧，如果发现堵塞的现象应及时疏通，钢筋一旦发生移位，立即将其调整到正确的位置。为了避免出现混凝土离析的现象，严禁用振动棒推移混凝土，纵向按照从两端向中间的方法进行合龙浇筑，横向和斜向的施工方法有所不同，前者按水平分层的方法施工，后者按分段的方法施工。完成混凝土拌制后运输到桥位侧，运输到施工现场后严格检查和控制混凝土的坍落度，测量所有到达施工现场的混泥土坍落度，混凝土质量检测员每天对混凝土进行抽检，确保所有的混凝土坍落度符合实际施工要求，并做好详细的测试记录。对于测试不合格的混凝土作退回处理，严禁使用。然后将混凝土泵送入模。浇筑混凝土时，控制上、下层的浇筑厚度<1.5 m，另外控制每层混凝土的浇筑厚度<30 cm。

混凝土入模尽量匀速进行。严格控制振捣施工过程，避免发生过振或者漏振情况，保证振捣密实度达到设计要求。尤其是小型构件及钢筋分布密度较大的位置，需要采用合理的振捣设备和振捣方法。混凝土振捣施工时，如果混凝土面停止下沉、表面不再出现泛浆或者冒泡的现象，证明密实度已经达到相应的要求。施工时为了更好地控制顶板标高，需要设置标高控制板，保证顶面的各项参数符合相应的设计要求。采取有效的养护措施，比如应用覆盖保湿类措施，避免混凝土表面脱水过快出现干缩裂缝。重视早期养护，尤其是混凝土龄期未超过7天时，必须保证混凝土处于湿润的状态，只有这样，才能提高混凝土的耐久性和强度。

3.3 预制箱形桥体

在预制箱形桥体上，喷涂DPS混凝土永凝液作为防水层。预制桥体施工时需要处理好其他的临时埋件，为后续施工打好基础。

3.4 线路加固处理措施

1)线路加固要点。实际施工时必须严格控制相关参数，避免产生支架变形、模板变形等情况，另外采取有效的管控措施将线形误差控制在合理范围内。按照设计加固线路，然后借助扣板将钢轨和轨枕连接起来。为了防止桥体顶进施工时线路出现较大的偏差，在顶进方向用工字钢设置板桩地锚，将工字钢顶在锚桩上。

2)保证路基稳定的措施。为了提高路基的稳定性，应该充分考虑基床土体的排水工作。常见的治理方法有：①对路基的一侧或者两侧的侧沟进行加深处理，并且做好反滤层；②在侧沟的下面或者内侧设置纵向渗沟。为了提高桥体顶进施工中路基的稳定性，避免塌方事故的发生，工作基坑边坡顶和外侧铁路中线的距离应>3.0 m，边坡坡比必须>1∶0.5；应用钢板桩对工作坑侧向边坡与正向边坡交汇处进行支撑。

3.5 桥体顶进

顶进法施工技术较为常见，应用该方法施工时不需要中断交通，施工速度较快，另外施工过程安全可靠，被广泛应用到地道桥项目施工建设中。但是双孔箱形框架式地道桥结构尺寸大、结构复杂而特殊，在整体顶进施工时需要采取有效的措施加以控制。桥体的预制施工在工作坑内完成，应用设备将桥体顶进到设计位置，然后千斤顶加力，顶力会沿着顶铁、横梁向后背梁和后背进行传递。

4 结束语

1)顶板、底板、侧墙以及中墙是构成双孔箱形框架式地道桥的主要结构，和其他形式的地道桥结构相比，双孔箱形框架式地道桥具有上、下部结构整体性较高、抗震性能高的特点，如果修建的地道桥项目需要穿越既有铁路线路，可以应用顶进法进行施工，不会对铁路的行车产生任何影响。另外对单孔地道桥结构来说，双孔箱形框架式地道桥的顶板、底板、中墙以及侧墙受力较为复杂，所以在设计的过程中需要仔细计算和分析，合理确定结构的尺寸及配筋。另外，与简支梁施工技术相比，双孔箱形框架式地道桥施工技术的应用更加复杂。

2)如果地下水位较高，地道桥很容易形成积水，可能会对交通造成一定程度的影响，所以必须采取有效的排水措施；双孔箱形框架式地道桥结构中，顶、底板、侧、中墙相互连接构成一个整体，一旦出现问题维修难度较大，因此，在规划和设计时必须综合考虑城市未来的发展。

[ID:010496]