□冀海河

南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠與朔黃鐵路交于樁號(hào)295+465處，立交角度為86°36′。頂進(jìn)框架橋?yàn)閱蜗潆p室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，中軸線(xiàn)與輸水干渠走向重合。外形斷面尺寸高×寬為12.5×29.8m,單孔凈寬×高為9.9×13m。設(shè)計(jì)采用非開(kāi)挖頂涵施工，要確保線(xiàn)路在間隔性高速動(dòng)荷載的作用下的穩(wěn)定和行車(chē)安全，具有一次頂進(jìn)斷面大、覆土埋深淺和沉降要求高的特點(diǎn)。

1.設(shè)備選型及頂鎬布設(shè)

1.1　設(shè)備造型

頂進(jìn)施工主要設(shè)備包括液壓和傳力系統(tǒng)兩部分。液壓系統(tǒng)主要有千斤頂、高壓油泵、閥門(mén)及其它液壓組件，傳力系統(tǒng)主要有頂鐵、頂柱及活動(dòng)及固定橫梁等。按照頂進(jìn)框架橋工程設(shè)計(jì)，本工程最大頂力為8380KN，根據(jù)公式：N=Pmax/NT

式中：Pmax—最大頂力（KN）

N—千斤頂效率系數(shù)

T—千斤頂頂力（KN）

經(jīng)計(jì)算，N=37.4，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備情況選用40臺(tái)QY320t-500型雙作用千斤頂鎬，極限頂力 8960t，設(shè)置 1臺(tái)BZ32-25C大型油泵。頂鐵、頂柱及橫梁采用槽鋼制成的長(zhǎng)度分別為0.2m、0.4m、1.2m、2m、4m等不同長(zhǎng)度的截面40*40cm柱體備用。

1.2　頂鎬布置

框架橋與鐵路路基水平有3。24，的斜交角度，框架橋在頂進(jìn)初期底板受到的正面土體阻力合力不通過(guò)橋體中心，產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蛄?，使箱體有向右側(cè)偏移的趨勢(shì)，由于斜交角度小故對(duì)頂鎬布置影響不大。頂鎬布置在框架橋底板尾部20mm厚承壓鋼板托盤(pán)上，分兩個(gè)頂進(jìn)三角塊，每個(gè)頂進(jìn)區(qū)塊最多布設(shè)21臺(tái)。見(jiàn)圖1。

圖1　頂鎬布置示意圖

隨著箱體吃土深度的增加，其側(cè)墻產(chǎn)生的摩擦力左轉(zhuǎn)力矩逐漸增大，當(dāng)框架橋進(jìn)入土體到一定位置時(shí)，左轉(zhuǎn)力矩與右轉(zhuǎn)力矩會(huì)暫時(shí)平衡。隨著頂進(jìn)箱體所受的左轉(zhuǎn)力矩將會(huì)逐漸大于右偏力矩。箱體全部進(jìn)入土體后其頂力和左偏力矩均達(dá)到最大。根據(jù)頂進(jìn)過(guò)程偏轉(zhuǎn)力矩的變化，適時(shí)調(diào)整兩側(cè)的頂鎬數(shù)量，防止橋體因兩側(cè)力矩變化而偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。

2.頂進(jìn)及偏差控制

2.1　箱體頂進(jìn)

框架橋頂進(jìn)是整個(gè)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作業(yè)前要對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行全面檢查，確保所有設(shè)備工況正常。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后就可以進(jìn)行試頂，試頂頂力一般取箱體自重的0.4-0.8倍，啟動(dòng)時(shí)兩側(cè)同步加壓，每升壓一次穩(wěn)定幾分鐘，逐漸增加到要求的頂進(jìn)推力。當(dāng)箱體挖土完成一個(gè)進(jìn)尺長(zhǎng)度時(shí)，開(kāi)動(dòng)高壓油泵推動(dòng)箱體前進(jìn)，頂鎬行程到達(dá)限位時(shí)，操控頂鎬活塞退回原位，在空檔處增加頂鐵，檢查合格即可進(jìn)行下一個(gè)頂進(jìn)循環(huán)，直到箱體就位。

為了保證頂進(jìn)精度和糾偏效果，預(yù)制框架橋時(shí)在迎土側(cè)設(shè)置了伸出箱體外7m的導(dǎo)向鋼刃角，底板側(cè)還設(shè)置了3%底坡。施工過(guò)程嚴(yán)格控制切土量，確保持土頂進(jìn)，防止路基深陷變形而導(dǎo)致的列車(chē)運(yùn)行安全事故。

2.2　挖土作業(yè)

箱體頂進(jìn)挖土采用裝載機(jī)配合人工，采取先兩側(cè)再中間的作業(yè)次序，以形成向箱體內(nèi)凸入的弧形工作面。裝載機(jī)進(jìn)行底部挖土要預(yù)留20cm厚土層，頂涵前端及邊角位置土方由人工進(jìn)行清挖到位。為方便運(yùn)輸車(chē)輛出入和保護(hù)頂鎬，在箱體出土口鋪設(shè)鋼板形成通道。

2.3　偏差控制

偏差控制是頂進(jìn)過(guò)程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，每頂進(jìn)一鎬(50cm)就要測(cè)量一次高程和左右偏差并做好相關(guān)記錄。箱體頂進(jìn)偏差嚴(yán)格控制在允許范圍內(nèi)，詳見(jiàn)下表，以保證箱體順利就位。

控制部位中線(xiàn)偏差高程偏差允許偏差（cm）20偏差不超過(guò)15偏差不超過(guò)20自控偏差（cm）±10 10 10

軸線(xiàn)偏差控制：箱體中軸線(xiàn)上設(shè)置前后方向觀測(cè)點(diǎn)，頂板四角及內(nèi)墻兩側(cè)設(shè)置高程觀測(cè)點(diǎn)，工作基坑內(nèi)設(shè)觀測(cè)平臺(tái)，適時(shí)對(duì)橋涵的中線(xiàn)和高程進(jìn)行監(jiān)測(cè)復(fù)核。箱體在滑板上時(shí)由方向墩控制頂進(jìn)，脫離滑板后則由兩側(cè)頂鎬配合挖土作業(yè)進(jìn)行控制。挖土人員要根據(jù)偏差情況采取相應(yīng)的挖土次序，當(dāng)箱體向左偏時(shí)，調(diào)整千斤頂使其作用線(xiàn)向左偏，使左側(cè)頂進(jìn)速度快于右側(cè)實(shí)現(xiàn)箱體右移，同樣的方法可調(diào)整右偏。

水平偏差控制：箱體頂部距線(xiàn)路鋼軌底部不足80cm，距道床不足30cm，橋涵內(nèi)部為干渠輸水結(jié)構(gòu)。為防止頂進(jìn)過(guò)程出現(xiàn)“抬頭或扎頭”而造成的較大工程安全隱患，頂進(jìn)中工程技術(shù)人員根據(jù)測(cè)量記錄，繪制箱體頂進(jìn)長(zhǎng)度與頂力、方向高差的關(guān)系曲線(xiàn)，通過(guò)適時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，采取嚴(yán)格控制側(cè)墻和底板吃土量，箱體前端增加或減少配重等糾偏措施控制箱體水平偏差。

3.結(jié)束語(yǔ)

既有鐵路下進(jìn)行大斷面頂涵施工，確保線(xiàn)路運(yùn)行安全是施工質(zhì)量安全管理的重點(diǎn)。施工中應(yīng)根據(jù)箱涵與鐵路平面位置關(guān)系、橋涵結(jié)構(gòu)及線(xiàn)路運(yùn)行實(shí)際，嚴(yán)格控制每道工序的施工質(zhì)量，采取科學(xué)合理的施工技術(shù)措施，確保線(xiàn)路運(yùn)行安全。