公路下穿鐵路施工技術(shù)要點(diǎn)分析

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【摘要】公路框架橋頂進(jìn)下穿既有鐵路的施工，具有施工工期短，不影響運(yùn)營(yíng)鐵路正常通車(chē)的特點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛用于鐵路與公路交叉平交道口的改建工程。論文將對(duì)公路下穿鐵路頂進(jìn)橋施工技術(shù)的相關(guān)要點(diǎn)進(jìn)行全面的分析。

【關(guān)鍵詞】公路；鐵路；框架橋；頂進(jìn)

1引言

如今，我國(guó)鐵路與公路交叉穿越的情況在不斷增多。為此，本文將以濰膠公路與膠濟(jì)鐵路交叉段為例，對(duì)公路下穿鐵路頂進(jìn)橋施工進(jìn)行分析。

2工程概況

2.1工程概述

本工程位于高密境內(nèi)濰膠公路與膠濟(jì)鐵路交叉位置，二者的交叉角為79.82°。為保證施工效率和施工過(guò)程中膠濟(jì)鐵路的正常運(yùn)營(yíng)，本工程采用雙孔框架橋設(shè)計(jì)，框架橋斜頂角度設(shè)計(jì)為與公路鐵路間的交叉角度相同，即79.82°，雙孔孔徑均為16m、框架頂部和側(cè)壁的厚度為1.1m、底板和中間壁厚度為1.2m，倒角尺寸為2.7m×0.9m，框架整體長(zhǎng)度為63m，兩端刃角葉片設(shè)計(jì)為4.5m，并讓其垂直與鐵路。為保證頂進(jìn)橋的質(zhì)量，框體中間部位還將設(shè)置有一個(gè)中繼接力室。而框架橋預(yù)制坑位于鐵路的東側(cè)，然后由東向西進(jìn)行頂進(jìn)施工作業(yè)，整體頂進(jìn)距離為68m。

2.2地質(zhì)水文特點(diǎn)

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告發(fā)現(xiàn)，本工程中所涉及的區(qū)域地下水埋藏在地下7~9m，而根據(jù)頂進(jìn)橋施工的特點(diǎn)，施工中不會(huì)受到地下水的干擾。

3施工方案

3.1滑板施工

首先，在實(shí)際施工過(guò)程中，滑板錨梁的基坑施工采用人工挖掘的方式進(jìn)行，其工作內(nèi)容將與工作坑的挖掘工作同步進(jìn)行；其次，為保證滑板的實(shí)際剛度和穩(wěn)定性滿(mǎn)足施工需求，滑板的制造和頂進(jìn)過(guò)程中將采用框架的平滑結(jié)構(gòu)；再次，對(duì)于滑板的制造要求，應(yīng)滿(mǎn)足滑板表面平整、厚度約為40cm，而錨板則安裝在滑板底部[1]。

3.2預(yù)制框架橋

本工程在施工過(guò)程中將框架橋箱體分成2節(jié)進(jìn)行預(yù)制，并且在預(yù)制過(guò)程中對(duì)混凝土的選用、振搗、澆筑作業(yè)都有嚴(yán)格的要求，并有旁站監(jiān)理進(jìn)行監(jiān)督管理，以確保一次成型，達(dá)到規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

3.3鐵路路基注漿加固

本工程通過(guò)灌漿的方式進(jìn)行路基注漿加固作業(yè)。施工人員進(jìn)行注漿加固時(shí)，需要結(jié)合工程地質(zhì)的實(shí)際特點(diǎn)對(duì)注漿壓力和注漿量進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲⒃趬簼{過(guò)程中實(shí)時(shí)關(guān)注線(xiàn)路的高程變化，確保加固質(zhì)量和加固效果。另外，為能了保證注漿效果，還需要在正式注漿前進(jìn)行預(yù)注工作，在預(yù)注期間，施工人員需要每間隔約10m的位置設(shè)置一個(gè)觀察樁，根據(jù)預(yù)注所得到的數(shù)據(jù)內(nèi)容，對(duì)實(shí)際注漿工作進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證加固效果。

3.4線(xiàn)路加固

膠濟(jì)鐵路采用鋼筋混凝土枕木，在線(xiàn)路加固過(guò)程中，需要將鋼筋混凝土枕更換為木枕，通常采用“隔六換一”的方式進(jìn)行更換，待更換完畢枕木且加固后，再將施工區(qū)域內(nèi)的其他鋼筋混凝土枕進(jìn)行更換加固，并且為確保更換效果，施工人員還需要對(duì)列車(chē)通過(guò)施工段時(shí)，枕木的牢固與穩(wěn)定性情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，若發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行解決[2]。

3.5頂進(jìn)施工

3.5.1施工前的準(zhǔn)備工作進(jìn)行頂進(jìn)施工前，施工人員需要對(duì)可能影響施工質(zhì)量的地下水、管道、土質(zhì)等因素進(jìn)行全方位的考察把控。而在本工程中，會(huì)對(duì)頂進(jìn)施工質(zhì)量造成影響的主要因素是施工區(qū)域內(nèi)地下和地上的管道，本工程采取對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的滿(mǎn)足拆除要求的采取拆除作業(yè)，對(duì)于不能進(jìn)行拆除的管道采取支架固定的方式對(duì)管道進(jìn)行加固作業(yè)。另外，還需要對(duì)施工中所使用的施工材料進(jìn)行預(yù)先處理和檢查，確保施工中所使用的材料都能夠符合施工設(shè)計(jì)的要求。以箱體為例，作業(yè)人員不僅要對(duì)預(yù)制箱體進(jìn)行質(zhì)量檢查，還要對(duì)箱體防水及保護(hù)層進(jìn)行檢測(cè)，確保后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中自然界水資源對(duì)箱體質(zhì)量不造成影響。

3.5.2施工預(yù)頂在正式施工前，通常還需要對(duì)箱體的實(shí)際頂進(jìn)能力進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試工作。在試驗(yàn)過(guò)程中，施加于箱體的初始頂力要相對(duì)較小，然后不斷加大頂力，保障頂力測(cè)試過(guò)程中箱體的頂力不超過(guò)橋體重量的1.4倍。另外，在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)盡可能地保障每次頂力增加過(guò)程中的平穩(wěn)性，并且每次加力后，還要進(jìn)行一段時(shí)間的停止加力，作業(yè)人員需要在該時(shí)間段內(nèi)對(duì)各個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定性進(jìn)行及時(shí)、快速的檢查，若發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)加力不正常，或者框架、滑板脫離等情況，作業(yè)人員要及時(shí)采取補(bǔ)救措施，待完成預(yù)頂試驗(yàn)以后才能進(jìn)行正常施工頂進(jìn)作業(yè)。

3.5.3方向控制對(duì)箱體進(jìn)行頂進(jìn)施工前，施工人員需要對(duì)導(dǎo)向軌的方向進(jìn)行嚴(yán)格檢查，在實(shí)際施工過(guò)程中出現(xiàn)因?qū)蜍壏较虿徽_而導(dǎo)致的箱體入土偏離，不僅會(huì)影響頂進(jìn)橋的施工質(zhì)量，還會(huì)加大箱體入土以后方向糾偏的難度，而入土后的方向控制，主要是通過(guò)對(duì)箱體左右兩側(cè)的頂程以及箱體的吃土情況進(jìn)行控制，隨著箱體入土深度的不斷加大，箱體的方向控制難度也將會(huì)成正比的增加，在該階段，要對(duì)箱體的方向進(jìn)行糾偏，那么施工人員一般會(huì)通過(guò)箱體兩側(cè)的頂鎬數(shù)量進(jìn)行平衡性和方向性控制，進(jìn)而保障箱體的入土效果[3]。

3.5.4水平控制在頂進(jìn)過(guò)程中，框架橋的扎頭通常會(huì)出現(xiàn)一些難以解決的問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)頂進(jìn)橋施工的施工質(zhì)量與施工效率造成影響。為了解決這些問(wèn)題，施工人員在進(jìn)行底板設(shè)置時(shí)，首先需要在底板前1m處設(shè)置船頭坡；其次，若在頂進(jìn)過(guò)程中箱體產(chǎn)生了扎頭情況，就要加強(qiáng)箱體前端的吃土深度，不斷加強(qiáng)箱體的頂力作用，進(jìn)而產(chǎn)生抬頭力矩，對(duì)扎頭情況進(jìn)行控制；最后，要預(yù)先準(zhǔn)備碎石、水泥等材料，若在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)軟土或土層承載能力不足等情況，應(yīng)及時(shí)使用施工材料對(duì)土層進(jìn)行處理，防止出現(xiàn)因土層承載力不足而導(dǎo)致的箱體不均勻沉降問(wèn)題。若在入土作業(yè)過(guò)程中，箱體出現(xiàn)抬頭問(wèn)題，作業(yè)人員可以適當(dāng)?shù)亟档偷装宓某酝辽疃?，并通過(guò)加大抬頭位置的重量來(lái)對(duì)箱體的入土水平情況進(jìn)行控制。

3.5.5頂進(jìn)和挖土在施工過(guò)程中，頂進(jìn)挖土通過(guò)挖掘機(jī)進(jìn)行，并且在掘進(jìn)中2個(gè)箱體同時(shí)進(jìn)行。進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)時(shí)，為確保施工人員的安全，不進(jìn)行土方挖掘作業(yè)。在土方挖掘過(guò)程中，施工人員要及時(shí)檢測(cè)土層的強(qiáng)度情況，根據(jù)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度需求適當(dāng)?shù)母耐诰蚍绞?。在頂進(jìn)過(guò)程中，監(jiān)理及其他管理人員要隨時(shí)對(duì)施工人員的頂進(jìn)情況進(jìn)行管理和檢查，確保頂進(jìn)效果。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，公路與鐵路交叉的情況也越來(lái)越多，因此，有施工工期短、施工中不停車(chē)、不斷交通的下穿鐵路頂進(jìn)橋施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。在頂進(jìn)橋施工過(guò)程中，為了保證施工質(zhì)量和施工效果，施工人員不僅要嚴(yán)格控制施工工序，還要確保每一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)都能夠按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行，力求每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，確保整體工程的施工質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

【1】JTG/TF50—2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

【2】滕居根,劉義豐．高速公路下穿既有運(yùn)營(yíng)鐵路施工關(guān)鍵技術(shù)及安全控制[J]．交通世界,2017(24):70-71.

【3】陸莎莎．高速公路下穿既有鐵路工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及控制研究[D]．西安:西安建筑科技大學(xué),2013.

作者：王術(shù)森 單位：高密市路通路橋工程有限公司