下穿鐵路框構(gòu)橋沉降研究

李智超

摘要：頂進施工法施工中對鐵路運輸干擾時間短，不中斷行車，能保證鐵路正常運營，是利用頂進設(shè)備將預制好的箱形構(gòu)筑物逐漸頂入路基，以構(gòu)成立體交叉通道的施工方法。能保證路基的穩(wěn)定，安全可靠，且方法簡便，施工時間短，質(zhì)量也能得到保證，被廣泛用于地道橋、箱形橋涵工程施工中。

關(guān)鍵詞：下穿鐵路；框構(gòu)橋；沉降

1頂進框構(gòu)橋施工工序

頂進框構(gòu)橋施工技術(shù)在鐵路線路的修建中廣泛應用。鐵路頂進框構(gòu)橋施工的大體工序包括：開挖工作坑一做滑板、隔離層一框構(gòu)主體一防水層一線路加固及鋼縱橫梁一框構(gòu)橋頂進就位一拆除線路加固，回填道碴，恢復線路。鐵路頂進框構(gòu)橋施工工序紛雜，以下僅就主要工序進行分析概述。

1.1開挖工作坑

基坑是整個施工的基礎(chǔ)工作，也叫工作坑，這一工序用的是砂粘土。開挖工作展開前要先測量好坑堤的側(cè)面坡度，通常采用1：0.75的坡度標準，開挖工作的開展通常選在一年當中的非雨季，此外還應預先量測地下水位，并設(shè)好排水溝及出土通道。

1.2滑板與隔離層的設(shè)置

滑板一般是采用鋼筋混凝土材質(zhì)，也就是通常所說的基坑底板，它作為預設(shè)的頂進框構(gòu)橋的工作底板能起到防止坑底下沉的作用，并且能增加摩擦。鐵路等線路的頂進式框構(gòu)橋多采用表面涂有壓實的水泥沙，具備高度的平整度且在啟動時有能把阻力降到最低。而隔離層在實際應用時還加入了石蠟和塑料材質(zhì)的材料，也起到了輔助作用。

1.3框構(gòu)橋頂進就位

該道工序施作前應做好滑板制作及框架橋預制、靠背制作及線路加固等前續(xù)工作準備?？蚣軜蝾A制可整體預制亦可分節(jié)預制，在滑板上進行，可一次連續(xù)澆筑亦可分批次澆筑，澆筑混凝土后應及時養(yǎng)護，并確保頂進作業(yè)前結(jié)構(gòu)混凝土強度達到設(shè)計要求，此外施工中還應特別注意防水層施工質(zhì)量的控制。除應調(diào)查了解實際線路運營情況，密切配合運營管理部門做好線路加固處理以外，對運營既有線項目的施工，還應重點調(diào)查通信、信號、電纜等障礙物，以便實施遷改或加固等保護性措施。前續(xù)準備工作完成后，檢查相關(guān)儀器設(shè)備，確認頂進作業(yè)流程，施工過程中應尤其注意跟蹤監(jiān)控測量工作，嚴格按照施工方案逐步頂進就位。

2頂進前技術(shù)措施

地區(qū)進行鐵路框構(gòu)橋施工建設(shè)時，由于當?shù)氐叵滤惠^高，因而橋位除路基穩(wěn)定性不足。加之當?shù)芈坊鶠榛靥钔?，更為其路基性能增添了一份不穩(wěn)定因素，故該鐵路施工路段很容易出現(xiàn)溜塌現(xiàn)象，導致滑板斷裂的不安因素也一直存在。針對這種情況，工程在進行頂進施工時，做了如下準備：2.1路基降水由于該地區(qū)地下水位較高，故施工前首先對當?shù)厮粏栴}進行了處理。通過先查勘察發(fā)現(xiàn)，橋址最深處位于水下4.6m位置處，由于頂進施工時要求滑板水位需要比水位高出1m以上，故需要對施工場地進行防水處理。通過分析當?shù)氐刭|(zhì)資料，發(fā)現(xiàn)橋址砂土層不明顯，四周黏土較多，故實際防水性較低。為解決高水位給頂進施工帶來的不便，防止鐵路路基下沉，頂進施工正式開始前10天，通過設(shè)立降水口的方式對施工路段進行降水處理。該工程施工期前共在頂進施工路段開設(shè)7對降水井，分別位于鐵道道橋兩側(cè)，井深均13m，降水時當水面位置滿足滑板施工要求時即停止操作。隨后安全頂進設(shè)備及頂鎬，具體布置詳見圖二：

2.1框構(gòu)橋頂進設(shè)備及頂鎬布置

加固土樁施工進行加固土樁是進行頂進施工的重要前提和準備，對于土體的加固可以采用水泥攪拌樁進行，具體位置設(shè)在工作坑邊坡位置，取直徑60cm樁間隔1m對土體進行加固。以防止頂進過程中，橋體因受力而出現(xiàn)下沉、塌方等危險事故。除此之外，還需要做好箱體兩側(cè)防護工作，并根據(jù)施工設(shè)計要求抗移樁的施工。

2.2路基注漿加固

（1）加固范圍。加固工作可以按照兩個方向進行。沿鐵路方向加固時，加固范圍除包括框身之外，海應包括以外墻外緣為基準點，兩側(cè)各延至10m的范圍；延框構(gòu)軸線方向加固時，除注意加固箱體就位位置外，還需要重點加固滑板前段放坡位置。以注漿方式進行加固時其具體范圍如下：①；框構(gòu)地板下方1m位置處起，眼神值箱體兩側(cè)10m。

（2）注漿順序。注漿過程中應注意避免工作帶來線路龍騎問題。因此為確保安全，并盡量實現(xiàn)工程在計劃內(nèi)完工，因科學掌握施工順序進行施工操作。注漿時路肩位置布置斜孔，其它位置則可以以直孔注漿的方式完成操作。

3控制沉降的主要技術(shù)措施

3.1開挖前控制沉降技術(shù)措施

采取周邊帷幕止水注漿，減小地下水滲漏對開挖造成的危害，拱部帷幕注漿采用膨脹性漿液擠密拱部土體使其在隧道開挖前形成自穩(wěn)定的拱；同時采用？準108超前大管棚作超前剛性支護，更有利于控制拱頂沉降；對圍巖采取全斷面注漿加固土體，提高掌子面的穩(wěn)定性能。

3.2開挖支護控制沉降技術(shù)措施

開挖完畢后快速進行初期支護并封閉成環(huán)，保證鋼拱架拱腳著力點填充密實（嚴禁墊虛渣），跟蹤注漿加固到位；拱腳嚴禁水泡軟化。以短進尺、及時初噴封閉圍巖為原則開挖。

3.3注漿控沉技術(shù)措施

因施工影響第一層初期支護與圍巖之間不可避免的存在一定的空隙，為控制圍巖松動區(qū)擴大引起地表沉降，初支完成后及時進行初支背后回填灌漿，回填灌漿最多滯后掌子面3m。

3.3小導管加固控制結(jié)構(gòu)沉降

在仰拱強度達到設(shè)計強度時及時進行地基加固注漿，按設(shè)計預留？準42mm注漿小導管。

3.4重視加強監(jiān)控量測

我們采用Ⅲ級監(jiān)測管理并配合位移速率作為監(jiān)測管理基準，即將允許值的80%作為警告值，允許值的50%作為基準值，將警告值和允許值之間稱為警告范圍。

4結(jié)論

地道橋頂進施工屬于一項較為復雜的工程，因此必須要嚴格遵守鐵道部的相關(guān)規(guī)定和政策來進行，要以施工位置的實際情況進行施工設(shè)計，對地下水位的高度、地質(zhì)環(huán)境等進行深層次的探討，另外施工位置內(nèi)的降雨情況、頂進過程的控制也都是地道橋頂進施工中的重要內(nèi)容，因此施工企業(yè)必須要提高重視的烈度，嚴格組織施工，只有這樣才能更好的保障鐵路行車的安全性。