張春亞

【摘 要】 隨著我國(guó)鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展和提速，曾經(jīng)原有的鐵路平交道已越來(lái)越無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前鐵路發(fā)展的需求，對(duì)列車行車速度帶來(lái)了較大的影響，這就需對(duì)鐵路既有線路改造或是通過(guò)增建第二線工程，也可將公路與鐵路平交工程改造為立交工程，這不僅有利于行車速度的提升，而且有效的確保了行車的安全和人身安全。在既有線下進(jìn)行施工時(shí)，多采用頂進(jìn)橋梁施工技術(shù)來(lái)進(jìn)行，有效的確保了工程的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】 既有線箱涵；頂進(jìn)施工；技術(shù)關(guān)鍵

1.工程概況

和諧大道下穿淮南鐵路立交橋鐵路里程為淮南下行K205+109，道路中心線與淮南鐵路法線交角為0.204°。下穿淮南線鐵路框架橋?yàn)樗目祝?.5+12.5+12.5+9.5）m的分離式框架。穿越處自南向北共有19股道，為2條正線和17條站線，其中3、4道為客線（現(xiàn)只進(jìn)通勤車），5-17道為到發(fā)線，19-33道為調(diào)車線，19股道均位于直線地段。

下穿鐵路框架分為南側(cè)頂進(jìn)段、北側(cè)頂進(jìn)段及中間現(xiàn)澆段，南北側(cè)框架采用在工作坑預(yù)制后頂進(jìn)施工，中間段框架采用明挖現(xiàn)澆施工。南北工作坑對(duì)稱布置，頂進(jìn)框架各長(zhǎng)44m（包括5m開(kāi)口箱），中間現(xiàn)澆段長(zhǎng)32m，全長(zhǎng)120m。頂進(jìn)及現(xiàn)澆施工過(guò)程中，線路加固采用D16、D24型施工便梁。中間段框架采用線路便梁架設(shè)明挖現(xiàn)澆法施工。頂進(jìn)采用500t臥式千斤頂進(jìn)行，頂程約為53m。

2.鐵路既有線頂進(jìn)箱涵施工關(guān)鍵技術(shù)

既有線下箱涵頂進(jìn)施工是否安全順利進(jìn)行，關(guān)鍵在于線路加固、工作坑開(kāi)挖、后靠背施工、頂進(jìn)控制。這四點(diǎn)是保證頂進(jìn)施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵技術(shù)。

2.1.線路加固

2.1.1.線路加固方法

在頂進(jìn)橋涵施工中，為確保既有線的行車安全和施工安全，必須進(jìn)行線路加固。線路加固常用吊軌加固法、橫梁加固法、軌束梁加固、D型便梁加固等方法。無(wú)論選擇哪種加固形式，都必須確保列車在通過(guò)時(shí)要保持均勻及限速來(lái)行駛，確保行車和施工安全得以保障。線路加固可以保證頂進(jìn)時(shí)行車安全和施工安全，所以必須保證線路加固萬(wàn)無(wú)一失。由于涉及股道多，框架橋跨度大，同時(shí)車輛繁多，本工程采用D16和D24型便梁進(jìn)行加固。

2.1.2.便梁施工要點(diǎn)：

便梁架設(shè)在慢行45Km/h的條件開(kāi)始施工，主要工作內(nèi)容為吊裝便梁、穿抽鋼枕、安裝鋼枕扣件和移梁。

1）安裝橫梁的位置應(yīng)與軌枕位置一致，所以事先應(yīng)將軌枕間距適當(dāng)調(diào)整，抽換橫梁應(yīng)由縱梁兩端向中心排列抽換。塞入橫梁時(shí)要對(duì)準(zhǔn)主梁聯(lián)結(jié)板并定位，同時(shí)上好扣件，墊好橡膠軌墊，便梁架設(shè)完成后，進(jìn)行線路絕緣檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可放行列車。

2）穿鋼枕過(guò)鋼軌時(shí)采用絕緣性能良好的材料做好絕緣，防止軌道電路短路事件的發(fā)生。

3）D型便梁架設(shè)到位后，必須設(shè)置接地裝置及便梁限位裝置。便梁限位裝置在蓋梁上預(yù)埋鋼軌，便梁架設(shè)到位后，預(yù)埋鋼軌與便梁之間采用枕木和雜木板剎緊。

便梁安裝就位后，還應(yīng)每天進(jìn)行檢查養(yǎng)護(hù)工作，主要檢查內(nèi)容為：便梁扣件、螺栓是否損毀，尼龍擋肩絕緣情況。

2.2.工作坑及后靠背施工

2.2.1工作坑施工

工作坑是預(yù)制箱涵和頂進(jìn)涵身的工作場(chǎng)地。工作坑的前端接近既有線路，后端布置運(yùn)土坡道及后背等。工作坑設(shè)有底板，底板上鋪設(shè)隔離層，其上預(yù)制箱涵，因此頂進(jìn)工作能否順利與工作坑的布局合理與否關(guān)系很大。工作坑修建要開(kāi)挖土方，并且需要設(shè)置支撐。深工作坑的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工工期長(zhǎng)，耗費(fèi)勞動(dòng)力多，造價(jià)較高，靠近鐵路側(cè)的安全隱患增大，因此在頂進(jìn)過(guò)程中力求長(zhǎng)距離頂進(jìn)，少挖工作坑，設(shè)置工作坑時(shí)應(yīng)考慮位置、坑深及邊坡、尺寸等要求。

2.2.2后靠背施工

后背墻在橋梁頂進(jìn)施工中具有極為重要性，也是一項(xiàng)重要的臨時(shí)性措施，主要是承受在頂進(jìn)過(guò)程中所產(chǎn)生的水平頂力。其在實(shí)際應(yīng)用中常以板式后背墻和重力式后背墻為主，在進(jìn)行設(shè)置時(shí)需要充分的考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，從而做到因地制宜，確保后背墻的安全可靠和易于拆除。

2.3.頂進(jìn)控制

2.3.1.頂進(jìn)工藝流程

2.3.2.頂力計(jì)算

P=K[N1μ1+（N1+N2）μ2+2Eμ3]

式中P——最大頂力（kN）。

N1——橋涵頂上荷載（kN）。

μ1——橋涵頂面與頂上荷載的摩擦系數(shù)。

N2——橋涵自重（kN）。

μ2——橋涵底板與基底土的摩擦系數(shù)，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可采取0.7～0.8。

E——橋涵兩側(cè)土壓力（kN）

γ——填土的重度，kN/m3。

H——懸空高度，m。

μ3——側(cè)面摩擦系數(shù)，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可采取0.7～0.8。

K——系數(shù)，應(yīng)采用1.2。

通過(guò)頂力計(jì)算以選擇頂進(jìn)設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量。

2.3.3.頂進(jìn)準(zhǔn)備工作

安裝前對(duì)液壓系統(tǒng)的各部件進(jìn)行單體試驗(yàn)，合格后方可安裝。全部安裝好后進(jìn)行調(diào)試，使其運(yùn)轉(zhuǎn)正常。安裝時(shí)應(yīng)使頂力軸線一致，并與橫梁垂直，做到平、順、直。頂鐵支承面要求受力后不應(yīng)產(chǎn)生彎曲變形。

頂進(jìn)的實(shí)施是整個(gè)工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此開(kāi)頂前應(yīng)進(jìn)行試頂。試頂前應(yīng)滿足框架混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。線路加固完畢，符合施工設(shè)計(jì)和安全要求。試頂時(shí)，仔細(xì)觀察頂力設(shè)備、后靠及滑板情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

2.3.4.頂進(jìn)控制

在試頂確定頂進(jìn)設(shè)備壓力穩(wěn)定、狀態(tài)良好，框架頂進(jìn)中線水平控制良好，進(jìn)行破土頂進(jìn)，待頂入一個(gè)頂程后進(jìn)行挖土；當(dāng)完成挖土工作后即開(kāi)動(dòng)高壓油泵，使千斤頂產(chǎn)生頂力，通過(guò)傳力設(shè)備，借助后背的反作用力推動(dòng)框架前進(jìn)。頂進(jìn)時(shí)注意掌握挖土進(jìn)度，嚴(yán)禁帶水作業(yè)和超挖。

頂進(jìn)作業(yè)必須利用列車間隙進(jìn)行，派專人進(jìn)行指揮。對(duì)線路便梁支點(diǎn)的穩(wěn)定情況進(jìn)行監(jiān)視。列車通過(guò)開(kāi)挖面時(shí)應(yīng)停止頂進(jìn)。

箱身在頂進(jìn)過(guò)程中，技術(shù)人員和施工人員必須輪流倒班。在施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)箱體的方向和高程進(jìn)行全過(guò)程測(cè)量，并做好書(shū)面記錄，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾偏。

設(shè)置液壓系統(tǒng)的油管泵站時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①、油脂須過(guò)濾，油管、油箱須清洗干凈。油路布置要合理、密封良好，以便調(diào)整和控制，并不得妨礙施工。

②、液壓系統(tǒng)部分須進(jìn)行試驗(yàn)合格后方可安裝。安裝后必須進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，詳細(xì)檢查油路、千斤頂及操作箱達(dá)到要求方可使用。

③、頂進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，嚴(yán)禁在工作情況下進(jìn)行檢查調(diào)整，以防傷人。

頂進(jìn)進(jìn)度主要取決于洞內(nèi)的挖土速度，故應(yīng)盡可能為提高挖運(yùn)的速度創(chuàng)造條件。頂進(jìn)時(shí)，框架一旦進(jìn)入路基，必須組織勞力機(jī)具不間斷快速施工。實(shí)行晝夜三班制作業(yè)，決不允許中間停歇。因?yàn)榭蚣芡Ｐ^(guò)久，將會(huì)引起地基下沉，增大頂進(jìn)的阻力，給頂進(jìn)造成困難。

頂進(jìn)挖土以機(jī)械挖掘?yàn)橹?，人工修整為輔。頂進(jìn)進(jìn)尺為1.0m左右，挖一個(gè)行程的土方，緊跟為頂進(jìn)箱身。挖土?xí)r應(yīng)掌握坡面的平整，由上而下開(kāi)挖并保留箱子基底以上一定厚度的土體，減少對(duì)基底以下土體的擾動(dòng)，造成承載力下降，引起箱體下沉。列車通過(guò)時(shí)，嚴(yán)禁繼續(xù)搶掏土，人員應(yīng)撤離開(kāi)挖面1m以外，以保施工安全。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著鐵路既有線頂進(jìn)橋梁施工項(xiàng)目的增加，需要在施工前制定科學(xué)合理的施工方案，在施工中嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)和操作規(guī)程來(lái)進(jìn)行每一道工序的施工，而且還要做好全面的質(zhì)量管理活動(dòng)，尤其重點(diǎn)控制線路加固、工作坑開(kāi)挖、后靠背施工、頂進(jìn)四個(gè)關(guān)鍵施工過(guò)程。嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)、安全關(guān)，確保施工能夠在技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下安全完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝衛(wèi)華.軟土地基頂進(jìn)中橋涵扎頭的處理方案[J].科學(xué)之友.2010（08）

[2]楊鑄.鐵路既有線下穿通道頂進(jìn)施工技術(shù)分析[J].科技資訊.2008（32）

[3]杜守繼，陳娟，朱建棟.下穿鐵路的地道結(jié)構(gòu)頂進(jìn)過(guò)程的數(shù)值模擬[J].地下空間與工程學(xué)報(bào).2005（06）