下穿既有线框构桥顶进施工技术

【摘要】本工程属下穿既有线铁路顶进工程，本文介绍了顶进设备布置、顶进挖土、顶进监测施工技术。

【关键词】下穿既有线框构， 顶进，施工

【 abstract 】 this project under the existing in jacking project in railway, this paper introduces the equipment layout, top in jacking into digging into the construction technology, top monitoring.

【 key words 】 wear under existing box structure, top, into, construction

中图分类号：TV52 文献标识码：A文章编号：

一、工程概况

规划军粮城八号路框构桥铁路津山线K160+451.8（津秦客专DK26+297.4）附近，以91°27′左右的交角下穿津山铁路，框构桥采用5m-16m-16m-5m四孔封闭式框构形式，设计最大顶力85272.54KN，设计顶程40.8m，采用一次顶入工法施工。

二、人员组织及机械配备

框架桥顶进期间，实行昼夜两班制连续作业。每班指挥1人，驻站联络员1人，线路防护2人，顶进设备操作8人，测量3人，安检员4人，电工2人，安装顶铁14人，人工刷坡20人，顶进挖土及土方外运司机16人，其他杂工8人，每班共计79人，挖掘机4台（PC220型2台，EX300-5型2台）、装载机2台（ZL50型）、自卸车10台、液压油泵2套，千斤顶（400t）35个、顶铁1000m。

三、顶进施工

1、施工工艺

安装、调试顶进设备 试顶 开镐顶进 停镐 测量 接长车道 挖土、出土 安放顶铁 顶进就位

2、顶进设备及顶镐布置

桥体自重10486.4t，设计最大顶力8527.3t，顶程40.8m。采用400t顶镐，顶镐的顶力按顶镐额定顶力的70%计算，8527.3÷（400×0.7）=31台，共采用35台400t顶镐，其中备用4台。

高压油泵、油箱及其它辅助装置，布置在框构桥中墙一侧；传力用的顶柱、顶铁、横梁按规格和数量备齐，顶柱、顶铁安装轴线垂直于后背。

顶镐前设一根钢横梁作拖梁，每隔4m设一道横梁，后背梁前设钢横梁，顶进过程中顶铁设钢轨压梁，压梁采用预埋在滑板内的压梁环固定，以防顶进时顶铁蹦起。为了防止顶进时损坏箱体前端底板混凝土，沿底板受顶面安装厚10mm钢板。

3、顶进施工

框构为四孔结构，每个大孔内配备挖掘机1台、装载机1台，小孔内只配备挖掘机1台，出土采用自卸汽车10辆。在顶进过程中，严格掌握挖土量不能超过50cm，掌握切土尺寸，侧刃脚必须吃土。挖土刷坡时，横梁露天空间不得超过0.5m，且不得掏洞取土，以保证路基安全和作业人员的人身安全。

挖运土作业采用机械挖土，人工刷坡并配合装载机、自卸汽车外运的施工方案，防止超挖，以免造成“扎头”现象，根据土质情况确定刃角吃土量。挖土坡度大致与刃角相近，挖土坡面大致平顺整齐，同时挖土与测量工作密切配合，根据框架桥偏差情况及时改变挖土方法。

4、顶进测量

（1）、水平、高程允许偏差

高程：-150mm +20mm ； 方向；±150 mm

（2）、监控点布设及观测规律

方向：顶进前箱体顶面中线上设置6个控制点，间距4m，根据中线坐标建立相对坐标系，在顶进过程中随时观测箱体方向。

水平：顶进前在每孔箱体边墙内侧前后端模板缝处设置2个原始点，记录原始，顶进时水平一镐一测一沟通。

铁路线路监测：顶进范围内两股线路轨枕顶面各设11个观测点（每5m一个），顶进范围内路基两侧各设11个观测点，四根接触网杆各设置一点，24小时随时监测，建立完整的观测网，加强监控；安排有丰富经验线路工随时进行轨距、水平的检查，以便及时发现问题并及时解决。当出现路基抬升或变形异常情况，立即通知工务段监护人员进行线路整修。

5、方向控制及纠偏措施

箱桥在滑板上空顶时，可由方向墩控制顶进方向。当箱桥脱离滑板后，通过调整两侧千斤顶布置，结合挖土来控制顶进方向。

千斤顶调整应与挖土及其他措施结合使用，才能收到更好的效果，当桥体左偏时，减少左半边边墙、底板吃土，减少左侧阻力，使桥体左侧顶进速度快于右侧，当桥体右偏时，减少右半边边墙、底板吃土，使右侧顶进速度快于左侧，无论怎样挖土两边墙外侧不能挖空，边墙吃土量不少于5㎝。

为防止箱体扎头采取如下几点措施：

（1）、加强观测认真预防外，必须及时校正。要求每顶一镐观测一次，进行方向和标高测量，发现问题及时处理，以免造成较大的偏差。

（2）、在滑板施工时，滑板顶面预留3‰的仰坡，以升制降。

（3）、预制箱体时箱体抬高1cm，以预留高度；并在底板南端1m内设置1：10船头坡（10cm），顶进时船头坡挤压土体产生一个向上作用力。

（4）、箱体出现扎头趋势时，顶进时让底板前端、侧刃角上部或全部吃土，使土阻力作用点上移，产生一个抬头力矩。

（5）、减少全断面挖土量，强制顶进。

（6）、底板下减少挖土面积。

（7）、箱体刃脚一经入土，应组织加快出土速度，实行三班倒连续作业，保持箱身顶进作业不间断。

为防止箱体抬头采取如下几点措施：

（1）减小侧刃角及底板吃土量和箱体前端增加配重等措施来制止箱体抬头。

（2）当采用超挖法制止抬头时，要作好固坡措施，保证路基安全。

7、防止线路横移措施：

为使在箱体顶进时不带动线路发生横移，保证行车安全，根据现场的实际情况，采用防止线路横移的措施如下：

（1）根据施工要求在线路南侧设置钢筋混凝土抗移桩，桩顶设置盖梁，使加固的纵横梁的受力能够传到钢筋混凝土桩上，增加线路稳定性。

（2）将线路采用拉锚固定，桥体顶进时用10吨倒链牵拉线路。锚环间距3m，共设16个。

（3）桥体顶部使用顶进小滑车，变滑动摩擦为滚动摩擦，以减少摩擦阻力。

四、顶进作业相关要求要求

（1）所有顶进机械设备及机电设备，不超负荷或带病运转，用电设备严格执行“三控两保”制度。

（2）在顶进前将线路加固的横向工字钢与抗移桩冠梁顶死，在箱体后端将框构主体上的预埋钢套环与纵向工字钢用钢丝绳分别用12台倒链联接，北边防护桩冠梁预埋钢套环与横向工字钢用钢丝绳连接。顶进时由专人看守紧固随时调整顶进时线路方向，确保顶进时线路方向不发生变化。

（3）为了防止顶进时路基塌方影响行车安全，在上行线南侧路基上用枕木垛支撑纵向工字钢，确保顶进时线路安全。更换顶铁时，派专人指挥，严禁起重臂下站人、作业。在顶进作业中，顶铁的工作面内严禁站人，以防蹦铁伤人。

（4）顶进期间列车运行要点限速，且利用列车通过的间隔时间进行顶进。

（5）为保证安全，在顶进操作人员、线路加固人员、车站调度员之间密切联系，在箱体内安装红绿指示灯、电铃。畅通信息联系渠道，确保施工安全和施工进度。

（6）在顶进到最后时，由于路基土的摩阻力作用，通常会带动桥两侧的土一起向前走，从而造成路基出现喇叭口形斜向两侧的裂缝，甚至会把路基土带出路基。为防止出现这种情况，除减少吃土顶进外，可在桥体两侧的前端填筑土方，并利用路基防护桩的阻挡作用，阻止路基土向前移动，防止斜向裂缝的产生。

五、结束语：

根据本桥顶进施工过程来看，（顶进于2010年12月5日开始到2010年12月15日顶进就位），顶进各项指标满足设计要求，顶进后偏差在允许范围内，因此此方案的设计和施工是可行的。

参考文献

1.铁道部第三堪测设计院 《铁路桥涵设计规范》铁道部建设司标准科情所组织出版 TB10002.1-99

2.罗邦富.魏明钟.沈祖炎.陈明辉 《钢结构设计手册 》中国建筑工业出版社 GBJ17-88版

作者简介：（排版要求保留）研究方向：桥梁施工技术

作者：董值伟男 1984年生长安大学公路与桥梁工程专业 本科

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。