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      既有線框構(gòu)橋加寬接長(zhǎng)分段法施工技術(shù)探討

      2011-05-04 08:07:24梁生武
      鐵道建筑 2011年5期
      關(guān)鍵詞:框構(gòu)股道滑板

      梁生武

      (滬昆鐵路客運(yùn)專線江西有限責(zé)任公司,南昌 330002)

      1 工程概述

      本工程位于京九鐵路里程 K1311+028.54處,為九江市青年南路下穿鐵路線的交通橋,在原下穿鐵路立交橋的基礎(chǔ)上加寬接長(zhǎng)。原框構(gòu)立交橋是3孔(4+8+4)m寬度10.6 m的框架結(jié)構(gòu),新框構(gòu)立交橋?yàn)?孔框架結(jié)構(gòu)交通橋,橋全長(zhǎng)42.13 m,設(shè)計(jì)寬度28.6 m??讖讲贾脼?6 m×5.0 m+12.5 m×5.0 m+12.5 m×5.0 m+6 m×5.0 m,其中12.5 m孔徑為機(jī)動(dòng)車道,6 m孔徑為人行道,凈高均為5.0 m。新橋中心線在原橋中心線向南昌方向偏移3.5 m。采用分段預(yù)制,D型便梁架空既有線,拆除既有框構(gòu)橋,分段頂進(jìn)新框構(gòu)橋的“分段法”施工。

      按照總體施工組織思路,施工工期約60 d。以滿足節(jié)點(diǎn)工期和運(yùn)輸組織為前提,施工按先后順序分為框架橋預(yù)制、線路架空、既有框構(gòu)橋拆除、框架橋頂進(jìn)、線路恢復(fù)五部分。為縮短總體工期,線路架空所用的樁基施工與框架節(jié)預(yù)制同步施工。

      2 施工難點(diǎn)及對(duì)策

      2.1 工程施工難點(diǎn)

      1)本工程距九江火車站1 500 m。九江火車站為京九線上中間站,運(yùn)輸業(yè)務(wù)繁忙,車流密度大,客車43對(duì),貨車67對(duì),日輸送旅客1.3萬人。為了不影響行車,確保列車運(yùn)營(yíng)安全,設(shè)計(jì)采用頂進(jìn)法施工。

      2)由于設(shè)計(jì)方案確定較晚,為確保昌九城際鐵路按期通車,施工總工期為120 d。

      3)青年路框架位于九江市主干道上,道路兩側(cè)為居民區(qū),施工場(chǎng)地狹窄,地方干擾大。

      總之,工期緊、任務(wù)重、條件差、要求高,施工運(yùn)輸兩不誤是本工程的施工難點(diǎn)。

      2.2 相應(yīng)的對(duì)策

      為了確保昌九城際鐵路如期開通,參加建設(shè)的領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員針對(duì)青年路框構(gòu)橋的施工特點(diǎn),依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況,研究制定了符合實(shí)際、針對(duì)性強(qiáng)、便于操作、施工運(yùn)輸兩不誤的“分段預(yù)制對(duì)頂施工”的施工方法。即對(duì)既有線路采用D型便梁架空,既有框構(gòu)橋拆除與預(yù)制框架節(jié)頂進(jìn)同時(shí)施工的方法。九江端左側(cè)預(yù)制武九客聯(lián)2股道的11.5 m框架節(jié),右側(cè)預(yù)制京九左右線及武九客聯(lián)上行疏解線3股道的17.1 m框架節(jié);南昌端左側(cè)預(yù)制武九客聯(lián)及京九左右線4股道的22.1 m框架節(jié),右側(cè)預(yù)制武九客聯(lián)上行疏解線1股道的6.5 m框架節(jié)。

      新建框架橋頂進(jìn)時(shí),既有京九鐵路采用24 m D型便梁加固,順接16 m工字鋼縱橫抬,加“5-7-5”扣軌加固的方法對(duì)既有線路加固。九江側(cè)框架頂進(jìn)時(shí),工字鋼縱橫抬加“5-7-5”扣軌,九江端D型便梁架設(shè)于挖孔樁基礎(chǔ)上,廬山端D型便梁支撐在既有京九鐵路框架橋上。頂進(jìn)過程中,需拆除既有京九鐵路框架橋中孔及九江側(cè)邊孔。挖孔樁基礎(chǔ)施工時(shí),相應(yīng)地段線路采用“3-5-3”扣軌加固。線路架空期間列車限速45 km/h。廬山側(cè)框架頂進(jìn)時(shí),與九江側(cè)框架頂進(jìn)之工序基本相同。

      3 施工前期

      3.1 優(yōu)化施工方案

      根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的框構(gòu)橋設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)一步深化施工設(shè)計(jì)。成立由高級(jí)工程師為主,結(jié)構(gòu)、橋梁等相關(guān)專業(yè)工程師密切配合的設(shè)計(jì)小組,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,優(yōu)化施工方案、編制工藝流程。

      根據(jù)優(yōu)化方案預(yù)制框構(gòu)節(jié)分段如下:①九江端在線路右側(cè)預(yù)制京九線及武九客聯(lián)上行疏解線3股道的17.1 m框架節(jié)(編為1號(hào)框架節(jié));線路左側(cè)預(yù)制武九客聯(lián)線2股道的11.5 m框架節(jié)(編為2號(hào)框架節(jié))。②南昌端在線路左側(cè)預(yù)制武九客聯(lián)及京九線4股道的22.1 m框架節(jié)(編為3號(hào)框架節(jié));線路右側(cè)預(yù)制武九客聯(lián)上行疏解線1股道的6.5 m框架節(jié)(編為4號(hào)框架節(jié))。見圖1。

      3.2 開挖工作坑

      根據(jù)設(shè)計(jì)圖確定工作坑尺寸,工作坑應(yīng)在框構(gòu)主體外側(cè)預(yù)留1 m的操作空間,并按土質(zhì)設(shè)置一定的邊坡。開挖時(shí)在邊角設(shè)置集水井,防止工作坑內(nèi)積水。

      3.3 滑床施工

      為防止頂進(jìn)中的扎頭現(xiàn)象,滑板頂面順頂進(jìn)方向預(yù)留4‰的仰坡,施工中應(yīng)嚴(yán)格控制滑板頂面的平整光潔。垂直于橋中線設(shè)置0.5 m×0.5 m的地錨梁與滑板混凝土一起灌注。在滑板前設(shè)長(zhǎng)1.0 m,高0.1 m的船頭坡并鋪設(shè)隔離層?;灞砻婀饣秸?,水平誤差不超過±3 mm。

      滑板結(jié)構(gòu)形式:原地面夯實(shí)→10 cm厚碎石墊層→30 cm厚C20混凝土滑板→1 mm石蠟→1 mm潤(rùn)滑油→3 mm油氈→1 mm潤(rùn)滑油→3 mm油氈。

      3.4 主體預(yù)制

      在滑床板潤(rùn)滑隔離層上預(yù)制框構(gòu)節(jié)。首先做好定位工作,使框構(gòu)節(jié)中心線、工作坑滑板中心線、頂進(jìn)橋位的中心線在同一軸線上。

      圖1 青年路框架橋頂制框架方案 (單位:m)

      施工順序:綁扎底板鋼筋→澆筑底板混凝土→養(yǎng)護(hù)→支內(nèi)模→綁扎側(cè)墻及頂板鋼筋→支外?!鷿仓?cè)墻及頂板混凝土→養(yǎng)護(hù)→拆?!惭b鋼刃腳→制作橋身防水層。

      預(yù)制鋼筋焊接時(shí),在施焊地點(diǎn)鋪設(shè)一塊約0.5 m2的石棉板,以免燒壞潤(rùn)滑隔離層。箱身側(cè)面除涂瀝青防水層外,為減少頂進(jìn)阻力,還要涂刷石蠟油。

      4 D型便梁架設(shè)

      4.1 便梁運(yùn)輸

      D型便梁采用鐵路運(yùn)輸,到達(dá)工地后作好卸車準(zhǔn)備工作。先利用封鎖點(diǎn)將兩片縱梁卸于線路一側(cè),利用牛腳連接,防止單片梁失穩(wěn)侵限。再利用封鎖點(diǎn)將兩片梁分置于線路兩側(cè)設(shè)計(jì)位置,準(zhǔn)備架梁。

      4.2 便梁架設(shè)

      1)D型梁施工

      安裝D型梁施工在封鎖線路時(shí)間內(nèi)完成,封鎖時(shí)間3 h,安裝D型梁具體施工細(xì)節(jié)均嚴(yán)格按其安裝說明進(jìn)行操作。施工順序:施工準(zhǔn)備(施工防護(hù)人員、材料機(jī)具到位)→扒道心及枕木頭兩側(cè)道砟,扒到平枕底,安設(shè)D型梁支座及縱梁→封鎖線路→抽換枕木穿D型梁橫梁→鋼軌與橫梁聯(lián)結(jié)→橫梁與縱梁聯(lián)結(jié)→檢查線路幾何尺寸并整正線路,合格后開通線路→巡養(yǎng)線路。施工中隨時(shí)檢查線路幾何尺寸,避免超限,危及行車安全。

      2)扣軌加固線路

      施工前需準(zhǔn)備好加固線路所用材料:吊軌為50 kg/m舊鋼軌(25 m),Ⅱ型舊木枕,嚴(yán)禁使用重傷鋼軌和失效木枕。

      施工順序:施工準(zhǔn)備(施工防護(hù)人員、材料機(jī)具到位)→利用列車間隔時(shí)間隔二抽一用木枕抽換混凝土枕→封鎖線路2 h→抽換剩下混凝土枕→鋪架基本軌內(nèi)外側(cè)三組(5-7-5)軌束梁→用U型抱箍緊固基本軌內(nèi)外側(cè)軌束梁與木枕→檢查線路幾何尺寸并整正線路,合格后開通線路。施工中隨時(shí)檢查線路幾何尺寸,避免超限,危及行車安全。

      3)線路架空養(yǎng)護(hù)

      為較好地掌握D24便梁的變化,在便梁兩端兩外側(cè)各設(shè)一觀測(cè)樁,對(duì)架空過程中便梁的狀況隨時(shí)觀測(cè),確保線路的穩(wěn)定,保證列車的平穩(wěn)運(yùn)行,同時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查架空便梁及線路扣件的扣緊度。對(duì)于水平(三角坑)、高低,做到每過一趟車檢查一次,檢查軌距水平用道尺,檢查高低用目視,發(fā)現(xiàn)超保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)立即進(jìn)行處理。各種檢查要用規(guī)定的檢查記錄簿作好記錄(線路檢查記錄簿、道岔檢查記錄簿、曲線正矢檢查記錄簿),作業(yè)要實(shí)行記名管理,若發(fā)現(xiàn)作業(yè)質(zhì)量不良,便于分析和追查責(zé)任。

      4.3 D24便梁縱移

      D便梁縱移參考道岔縱移的方法,利用小臺(tái)車滑行縱移。D便梁縱移施工工序:施工準(zhǔn)備(施工防護(hù)人員、材料機(jī)具到位)→封鎖命令下達(dá)→安裝牛腿(四對(duì))→橫向架鋼枕→聯(lián)結(jié)牛腿與鋼枕→加設(shè)小臺(tái)車→牽引縱移就位→拆除小臺(tái)車落梁→清理限界→解除封鎖開通線路。

      5 既有框構(gòu)橋拆除

      既有框構(gòu)為三孔框構(gòu)橋,且位于京九線下,無法采用常規(guī)的機(jī)械破除方法。經(jīng)論證采用鏈鋸切割和水鉆打孔相配合的方法拆除既有框構(gòu)。

      1)切割設(shè)備為瑞士進(jìn)口的 HILTI公司的產(chǎn)品:D-LP32片鋸切割設(shè)備和DS-LP32鏈鋸切割設(shè)備。

      2)首先采用鏈鋸在框架涵頂部混凝土切出兩道切割縫,同時(shí)采用人工配合用搭枕木堆和千斤頂?shù)霓k法將頂板落下,之后使用破碎炮鑿除。墻體和底板用水鉆和破碎炮配合鑿除,此方案既縮短工期,又解決了施工場(chǎng)地限制的難題。

      6 框架橋頂進(jìn)施工

      1)后背制作

      1#、3#框構(gòu)采用鋼筋混凝土墻做頂進(jìn)后靠背;2#,4#由于離民房較近,采用鋼筋混凝土加挖孔樁做頂進(jìn)后靠背。樁基單排布置,共6根樁,樁距3 m,樁徑φ1.0 m,長(zhǎng)7 m,主筋采用 φ20 mm@300 mm,混凝土采用C25混凝土。后背截面尺寸為1.5 m×3.5 m,縱向長(zhǎng)22 m。后背墻自滑板埋入2.5 m,外露1.0 m。

      2)千斤頂?shù)牟贾?/p>

      采用TDW-200型千斤頂,最大頂程26 cm,利用公式nkPi≥P計(jì)算出千斤頂?shù)目偱_(tái)數(shù)n(k為頂力利用系數(shù),一般取0.7,Pi為單個(gè)千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)頂力)。得1#框構(gòu)最大頂力P=27 540 kN,需TDW-200型千斤頂17.2臺(tái),取油頂18臺(tái)。2#框構(gòu)最大頂力為18 530 kN,實(shí)際計(jì)算需油頂11.7臺(tái),為保平衡油頂數(shù)只能取雙數(shù),取油頂12臺(tái)。因框架中心線與鐵路中心線正交,頂鎬采用對(duì)稱布置。千斤頂均放置在與箱身底板相連的角鋼架上,隨箱身頂進(jìn)前進(jìn)而移動(dòng)。

      3)頂進(jìn)作業(yè)

      框構(gòu)頂進(jìn)施工中,每鎬頂程45 cm,列車限速40 km/h。頂進(jìn)作業(yè)利用列車運(yùn)行間隙進(jìn)行。遇到危及行車安全情況時(shí),必須停止頂進(jìn)作業(yè),盡量在列車通過前處理。如列車到達(dá)前不能完成,應(yīng)按《技規(guī)》要求派出防護(hù)人員,設(shè)置信號(hào),及時(shí)通知列車停止前進(jìn)。同時(shí)在頂進(jìn)過程中做好測(cè)量觀測(cè)記錄,發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)通知頂進(jìn)指揮人員采取措施,糾正偏差。對(duì)于后背變形情況的觀測(cè),可在橫向設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。

      4)恢復(fù)線路

      頂進(jìn)施工完畢后,即可使線路恢復(fù)正常。并拆除線路加固裝置,會(huì)同當(dāng)?shù)毓?wù)部門共同檢查線路情況,檢查合格后辦理封鎖銷點(diǎn)手續(xù)。

      5)頂進(jìn)質(zhì)量控制

      在頂進(jìn)過程中,堅(jiān)持做到每頂完一頂,就全面測(cè)量框架橋各觀測(cè)點(diǎn)的沉降、偏移??蚣艹霈F(xiàn)“扎頭”的現(xiàn)象,可在頂進(jìn)前在框架前端按2根/m壓入靜力樁,同時(shí)安裝船頭板。出現(xiàn)嚴(yán)重“抬頭”現(xiàn)象,在保證線路穩(wěn)固的情況下,可酌情考慮多挖框架前的土體??蚣艹霈F(xiàn)中心偏移現(xiàn)象時(shí),采用單側(cè)增減千斤頂、輪流開動(dòng)兩邊高壓油泵、調(diào)整后背頂鐵、單側(cè)超挖或在箱身前端加橫向支撐等方法來調(diào)整。

      6)安全措施

      在既有線封鎖施工前必須與工務(wù)、車務(wù)、電務(wù)及其他設(shè)備管理單位定好安全協(xié)議,在接管既有線時(shí),必須雙方確認(rèn)接管范圍,做到責(zé)任分明。

      施工前必須逐組進(jìn)行安全技術(shù)交底,交底內(nèi)容針對(duì)性要強(qiáng),并做好記錄,并明確安全責(zé)任制。同時(shí),分專業(yè)做好崗前安全培訓(xùn)工作。

      7 結(jié)語

      隨著鐵路客運(yùn)專線的建設(shè),框構(gòu)橋加寬接長(zhǎng)的任務(wù)也在日益增多。要保證施工運(yùn)輸兩不誤,更好地解決施工與運(yùn)輸?shù)南嗷ジ蓴_是擺在鐵路建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)單位面前的一個(gè)重大課題??驑?gòu)橋先分段預(yù)制、后架空線路、再拆除既有框構(gòu)橋,最后通過“分段法”頂進(jìn)施工技術(shù),可以達(dá)到施工運(yùn)輸兩不誤。

      [1]楊福剛,李喬榮.既有線框架橋頂進(jìn)施工技術(shù)[J].鐵道建筑,2009(9):27-28.

      [2]龔宏華.頂進(jìn)框架橋沉井后背設(shè)計(jì)與施工[J].鐵道建筑,2010(7):24-26.

      [3]中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10203—2002 鐵路橋涵施工規(guī)范[S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2002.

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