鐵路框架橋頂進(jìn)及排水改造施工技術(shù)

李曉勤

鄭州中原鐵道工程有限責(zé)任公司 河南 鄭州 450000

一、工程概況

鄭州市劉砦路穿京廣鐵路立交工程位于京廣鐵路南陽寨車站與海棠寺車站之間，距海棠寺車站2.8km，距南陽寨車站2.2km。劉砦路中心與京廣下行線交點(diǎn)處鐵路里程為K669+684。鐵路兩側(cè)為民房、企業(yè)，地勢(shì)平坦。

交叉處鐵路為三股道，由東向西依次為京廣下行線、上行線、專用線，道路中線與鐵路下行線的夾角91.1°。鐵路正線為雙線電氣化無縫鐵路，設(shè)計(jì)時(shí)速160km/h，行車對(duì)數(shù)每天67對(duì)。專用線為單線非電氣化鐵路，本區(qū)段鐵路均位于直線區(qū)段上，東側(cè)路肩半寬7.7m，西側(cè)路肩半寬4.0m。

框架橋主體采用1-14m立交箱橋與1-5.0m護(hù)管涵兩孔連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)凈高5.7m頂板厚0.9m底板、中邊墻均厚1.0m，全長(zhǎng)一節(jié)23.6m，斜交正做，箱橋兩側(cè)引道采用C35鋼筋砼U型槽引道。鐵路東側(cè)U型槽長(zhǎng)16.47m，鐵路西側(cè)U型槽長(zhǎng)6.4m。

二、工程特點(diǎn)

1、橋址范圍內(nèi)路基兩側(cè)光電纜等管線復(fù)雜，部分設(shè)備需遷改，管線走向及埋深不確定，頂進(jìn)中安全風(fēng)險(xiǎn)大。

2、橋址范圍內(nèi)地下水位較淺，挖孔樁施工時(shí)，需提前打井降水。

3、橋址處有鄭焦城際鐵路通行，需加強(qiáng)沉降觀測(cè)。

4、自東北向西南張樞高壓電纜切割擬建框架橋穿越鐵路影響頂進(jìn)施工。在施工中防護(hù)好張樞電纜是一個(gè)難點(diǎn)。

5、頂進(jìn)前發(fā)現(xiàn)需遷改的信號(hào)機(jī)還需要修改鄭焦城際鐵路列控，否則影響城際列車運(yùn)行，故信號(hào)機(jī)無法在頂進(jìn)前遷改，施工中確保信號(hào)機(jī)安全是又一個(gè)難點(diǎn)。

三、方案設(shè)計(jì)

該工程要求工期緊，完成后可緩解市區(qū)交通壓力。鐵路東側(cè)圍墻外有4m寬道路無法盡快斷行，為保工期工作坑向東移，故頂程增加17.33m。

根據(jù)線路現(xiàn)狀，京廣線上下行線間距4.06m，兩線間無法放縱梁，正線架空采用3組12片I100 16米工字鋼梁與72根3703桿件聯(lián)結(jié)加固。專用線架空采用2片D24工便梁與2片I100工字鋼梁，56根I32工字鋼聯(lián)結(jié)加固。

四、施工流程、施工關(guān)鍵點(diǎn)及難點(diǎn)：

（一）施工流程

1、預(yù)制：圍擋圍護(hù)→基坑放線→人工挖探地下管線→基坑開挖→護(hù)坡噴護(hù)→基坑檢驗(yàn)→滑板及后背梁制作→后背制作→框架箱橋預(yù)制

2、支點(diǎn)制作：拆圍墻→挖探線路兩側(cè)光電纜→挖孔樁定位→挖孔樁及澆筑挖孔樁砼

3、頂進(jìn)：光電纜防護(hù)及改遷→安設(shè)架空縱橫梁加固線路→試頂及頂進(jìn)→就位后回填路基注漿→拆除架空→恢復(fù)線路→附屬工程施工。

（二）施工關(guān)鍵點(diǎn)：

1、開工前辦完各項(xiàng)施工手續(xù)，框架橋預(yù)制時(shí)可施工挖孔樁和光電纜改遷。

2、基坑開挖采用機(jī)械和人工配合，嚴(yán)禁四周堆雜物和撓動(dòng)邊坡穩(wěn)定。

3、張樞電纜距基坑北約0.5m，挖出后往北擺并用PVC管防護(hù)，動(dòng)機(jī)械時(shí)專人看護(hù)，以免機(jī)械挖傷高壓電纜。

4、基坑驗(yàn)收合格后，一次灌筑完成滑板砼與后背梁砼。頂面平整光滑，灑水養(yǎng)生后鋪潤滑層并在預(yù)制底板砼時(shí)保護(hù)好潤滑層。

5、鋼筋綁扎橫平豎直，位置正確，不少筋、不錯(cuò)位。保護(hù)層厚度符合要求。

6、挖樁前打井降水，將水位降至樁底標(biāo)高以下。同時(shí)線路兩側(cè)設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，施工中專人做好觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)線路下沉立即整修。

7、挖樁及頂進(jìn)施工前挖探光電纜并防護(hù)，頂進(jìn)中專人檢修線路。

（三）施工難點(diǎn)：

1、加固信號(hào)機(jī)：

既有信號(hào)機(jī)按設(shè)計(jì)需頂進(jìn)前遷改，但改移前發(fā)現(xiàn)京廣鐵路因增設(shè)鄭焦城際列車還需修改列控軟件，該軟件修改需約3個(gè)月。架空已基本就位，要點(diǎn)計(jì)劃已下達(dá)，頂進(jìn)前無法改移。經(jīng)相關(guān)專家研究，在信號(hào)機(jī)周圍注漿并將信號(hào)機(jī)用扁鋼環(huán)抱在縱梁上，確保頂進(jìn)中信號(hào)機(jī)不被撓動(dòng)。并設(shè)專人在每次頂進(jìn)前后觀測(cè)信號(hào)機(jī)是否有沉降。如有沉降立即停止頂進(jìn)處理。

2、防護(hù)張樞高壓電纜

開挖基坑挖探出張樞電纜自東北向西南穿京廣鐵路，與頂進(jìn)橋斜向切割，干擾頂進(jìn)施工。張樞電纜是兩側(cè)居民和企業(yè)用電的主線路，如割接施工影響大。經(jīng)多次商討后決定做好施工防護(hù)。預(yù)制期間挖出后往北擺出預(yù)制范圍并用PVC管防護(hù)。動(dòng)用機(jī)械時(shí)派專人看護(hù)，以免機(jī)械挖傷電纜。

頂進(jìn)中向北西超挖，每次頂進(jìn)前將電纜擺出頂進(jìn)范圍后再開始頂進(jìn)，避免箱體傷損電纜，并在頂進(jìn)中派專人看護(hù)好電纜。

五、框架橋病害及整治方法、效果

恢復(fù)線路三個(gè)多月后進(jìn)入主汛期，每次暴雨均出現(xiàn)線路、路基下沉，電纜溝塌陷。分析原因有以下2種：一市政開工互相交叉干擾，橋頭除西南角均無法及時(shí)回填，雖采用砼墻進(jìn)行路基防護(hù)，但暴雨中仍出現(xiàn)水土流失。二原立交排水在橋兩側(cè)設(shè)砼U型盲溝，盲溝內(nèi)鋪土工布填砂。但專用線兩側(cè)架空支點(diǎn)與盲溝中線交叉，排水盲溝在此處繞行變化。暴雨時(shí)排水不暢造成積水導(dǎo)致路基土體松軟，承載力下降線路下沉。

經(jīng)汛期多次搶險(xiǎn)后，與上級(jí)部門、設(shè)備管理單位專家商討，必須再次對(duì)框架橋排水改造，根治排水不暢的隱患。

處理方法及排水整治效果：

1、為避免汛期險(xiǎn)情影響行車，提前備足道碴，每次暴雨中對(duì)線路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)下沉立即與設(shè)備車間聯(lián)系，補(bǔ)碴振搗。暴雨后對(duì)塌陷處用灰土分層夯填密實(shí)補(bǔ)注漿。

2、天窗點(diǎn)內(nèi)扒開道碴下盲溝，在盲溝底部埋設(shè)直徑0.2m排水管，并在橋兩側(cè)增設(shè)集水井，排水管與集水井相連接并穿越圍墻聯(lián)結(jié)至市政雨水井，將橋頂雨水引至市政排水管網(wǎng)，杜絕橋頂發(fā)生積水。

整治后線路整齊美觀，橋頂排水順暢線路穩(wěn)定行車平穩(wěn)。

六、施工注意事項(xiàng)

1、施工前與鐵路設(shè)備管理部門簽訂安全協(xié)議和點(diǎn)前培訓(xùn)等。要點(diǎn)按規(guī)定派員到車站登記，現(xiàn)場(chǎng)派責(zé)任心強(qiáng)的防護(hù)員。

2、施工中合理安排勞材機(jī)，并做好預(yù)警機(jī)制和各種應(yīng)急預(yù)案。

3、施工中做好揚(yáng)塵治理和環(huán)保，進(jìn)出場(chǎng)的渣土、粉塵料遮蓋，不得撒漏和揚(yáng)塵，滿足鄭州市工地?fù)P塵標(biāo)準(zhǔn)。

4、因該工程在繁華的鄭州市區(qū)內(nèi)，周邊居民密集，施工中增強(qiáng)防噪聲意識(shí)，噪聲超標(biāo)的施工機(jī)械夜間停止施工，以免擾民。

5、尊重當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗習(xí)慣，服從當(dāng)?shù)剞k事處和相關(guān)部門的管理規(guī)定。

6、百年大計(jì)，質(zhì)量第一。保證質(zhì)量的前提是安全，抓好安全管理，把安全工作放在重中之重，安全的通行是對(duì)社會(huì)和公司最好的回報(bào)。