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1、談鐵路既有線頂進(jìn)施工工藝優(yōu)化
摘要
為滿足國內(nèi)交通強(qiáng)國的要求,新增規(guī)劃道路及改擴(kuò)建工程已日顯突出。在保證鐵路運(yùn)營安全和施工質(zhì)量的前提下,既有線頂進(jìn)涵施工已成為提高工程施工效率、保證工程質(zhì)量的重要手段
為滿足國內(nèi)交通強(qiáng)國的要求,新增規(guī)劃道路及改擴(kuò)建工程已日顯突出。在保證鐵路運(yùn)營安全和施工質(zhì)量的前提下,既有線頂進(jìn)涵施工已成為提高工程施工效率、保證工程質(zhì)量的重要手段。
1工程概況
某新線引入既有線需對既有線2-8.0m梁式小橋進(jìn)行改造,改造方式為拆除既有2-8.0m梁式小橋橋梁,對孔頂進(jìn)1-13.0m框架橋,總長44.31m,基坑
2、深度3.57m,頂進(jìn)部分全長24m,單側(cè)分兩節(jié)預(yù)制,每節(jié)長12m。
2總體施工方案
框架橋施工共分為六步實(shí)施,第一步:開挖工作坑,預(yù)制頂進(jìn)段框架,施工后背墻,便梁支墩及頂進(jìn)段基坑防護(hù)樁施工。第二步:塔設(shè)落梁鋼管支架。第三步:進(jìn)行無縫線路應(yīng)力放散、架設(shè)20mD型便梁。第四步:拆除既有梁體和中間橋墩,開挖橋下基礎(chǔ),滑床板及框架預(yù)制及頂進(jìn)。第五步:拆除D便梁,恢復(fù)線路。
3主要施工工藝優(yōu)化
以下主要從后背墻、便梁支墩、既有T梁落梁、中繼間串聯(lián)頂進(jìn)、監(jiān)控量測五個(gè)方面進(jìn)行總結(jié),其他工藝沿用傳統(tǒng)工藝未進(jìn)行優(yōu)化。
3.1后背墻優(yōu)
3、化
通常情況下采用鋼軌樁進(jìn)行施工,為避免對鄰線鐵路基礎(chǔ)造成影響,減小后背墻變形,采用挖孔樁加腰梁梁方式做后背墻,挖孔樁樁長8m,樁徑1.25m,樁間距1.5m,樁內(nèi)配Φ16主筋32根,錨入土體深度4.43m,后背墻長度14m,頂進(jìn)過程中最大頂推力為1444t,每延米后背墻頂力103t,根據(jù)朗金理論土壓力及挖孔樁內(nèi)力計(jì)算后背墻每延米承受最大273t,樁頂位移2.4mm,即滿足頂進(jìn)要求,又避免對鄰線鐵路橋墩基造成影響。
3.2便梁支墩優(yōu)化
既有線橋臺基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ),如采用人工挖孔樁會破壞既有橋臺基礎(chǔ),減小基礎(chǔ)受力面積,且基礎(chǔ)下部臨空面易坍塌,
4、造成既有橋臺失穩(wěn),影響既有鐵路運(yùn)行。通過優(yōu)化,便梁支墩側(cè)面在既有臺身雙側(cè)植筋幫寬,底部坐落于既有橋臺基礎(chǔ)上,支墩尺寸為2m2.5m,植筋呈梅花形布置采用Φ20鋼筋,植筋深度55cm,間距20cm,經(jīng)計(jì)算架設(shè)便梁后作用單個(gè)支墩上的壓力428KN小于支墩的承載力992KN,滿足要求。既有橋臺擴(kuò)大基礎(chǔ)至于500kpa地層,基礎(chǔ)尺寸為4.3m4.8m1.0m,線路荷載、支墩自重及橋臺自重作用在基地共計(jì)3622KN,遠(yuǎn)小于基地承載力10320KN,滿足要求。
3.3既有T梁落梁方式優(yōu)化
在架設(shè)便梁前,在既有橋下搭設(shè)落梁鋼管支架,支架立柱共設(shè)4排,每排2根,采用&P
5、hi;63cm鋼管柱塔設(shè),鋼管柱上部為分節(jié)連接,每節(jié)長度為20cm。鋼管柱頂部橫梁為40cm工字鋼,鋼管柱中部采用剪力撐固結(jié)。鋼管柱基礎(chǔ)尺寸為1m1m4.5m鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),鋼管柱底部與基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓連接,以確保支柱的穩(wěn)定。單孔梁(兩片T梁)重44.78t,由4根鋼管立柱承擔(dān)該豎向荷載,每根立柱承擔(dān)的荷載為:1.2447.8/4=134.34kN,施工時(shí)考慮2.0的動力系數(shù),其承受的荷載為268.68kN,承受的應(yīng)力為14.262MPa,小于其承受的最大應(yīng)力119.63MPa,鋼管立柱的強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿足要求。條基坐落于原有混凝土路面承載力滿足要求。便梁架設(shè)完成后進(jìn)行既有線橋梁拆除,首先拆除T
6、梁,再拆除墩柱,T梁拆除步驟如下:搭設(shè)鋼管柱、切割墩(臺)安裝千斤頂、落梁、梁體鑿除、墩柱拆除。采用繩鋸或風(fēng)鎬將影響千斤頂安裝的部分墩臺混凝土鑿除后,采用300t,尺寸為40cm30cm,行程為20cm,每孔梁4臺千斤頂,將既有梁起高2cm后,在事先搭設(shè)好的鋼管柱支架頂面插入雜木板或鋼板,下落千斤頂并取出,使橋梁落在鋼筒支架上。按300t千斤頂頂程20cm鑿除影響千斤頂安裝的部分墩臺混凝土后,安放千斤頂并升高頂起既有橋梁,抽出鋼管支架頂面墊板,拆除一節(jié)20cm鋼管支柱,降低鋼管支架高度,后千斤頂回油落頂將既有橋梁下落在降低高度的鋼管支架上。按照上次作業(yè)方式,依次循環(huán),直至將既有橋梁頂下落距便梁
7、縱梁底50cm止。
3.4頂進(jìn)方式優(yōu)化
將傳統(tǒng)分節(jié)頂進(jìn)優(yōu)化為中繼間串聯(lián)頂進(jìn),為克服頂進(jìn)下沉、整體框身就位平面位置標(biāo)高卡控及防水質(zhì)量要求,在兩節(jié)框架邊墻、頂板結(jié)構(gòu)混凝土外側(cè)設(shè)置錨梁,錨梁順箱體方向每3m一道,每道長度3m,每道錨梁在框架內(nèi)外各布設(shè)1根32#工字鋼,每0.5m設(shè)置錨固孔,并采用φ50mm帶絲鋼銷固定。頂進(jìn)完成后拆除錨梁并用微膨脹混凝土封閉錨固孔,并在邊墻側(cè)面及頂板頂面鋪貼防水卷材。框架節(jié)預(yù)制時(shí)沉降縫處設(shè)置中埋式止水帶,有效解決了框架間錯(cuò)臺及沉降縫漏水等問題。
3.5監(jiān)控量測優(yōu)化
傳統(tǒng)工藝對鐵路路基邊坡監(jiān)測、線路
8、加固便梁支墩監(jiān)測往往采用埋設(shè)觀測樁定期定時(shí)人工采用測量儀器進(jìn)行觀察,觀察不連續(xù),且存在人為誤差,不能及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及分析。采用沉降撓度自動測量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對線路變形位移的自動監(jiān)測系統(tǒng)。自動監(jiān)測系統(tǒng)由自動化傳感器、控制計(jì)算機(jī)、基準(zhǔn)點(diǎn)和變形點(diǎn)組成。根據(jù)現(xiàn)場條件安裝靜力水準(zhǔn)儀及固定式測斜儀傳感器并設(shè)置好基準(zhǔn)點(diǎn)及變形點(diǎn),電源采用太陽能板,傳感器通過無線網(wǎng)絡(luò)將測量數(shù)據(jù)傳輸給控制計(jì)算機(jī),事先在控制計(jì)算機(jī)上將各超限指標(biāo)輸入系統(tǒng)內(nèi),系統(tǒng)會實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)并分析,并對超限情況進(jìn)行報(bào)警并以信息的方式推送至相關(guān)人員手機(jī)上,便于及時(shí)采取措施,避免事故的發(fā)生。
4結(jié)語
綜上所述,在鐵
9、路既有路線箱涵施工過程中,采用頂進(jìn)施工技術(shù),需要根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場條件,經(jīng)過科學(xué)準(zhǔn)確的計(jì)算,在不影響既有鐵路運(yùn)營安全,保障施工安全質(zhì)量的前提下,合理提出優(yōu)化方案,可以提高施工效率,減少施工成本。
參考文獻(xiàn)
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