浅谈顶进铁路框架桥涵施工
【摘要】在铁路线路施工过程中,常常会遇到穿插既有线路进行的施工,既要保证既有线路运行的安全,也要满足最短的时间内恢复既有线正常行车,并成在合同规定的期限内所有规定的工程量,而采取的一种框架桥现场浇筑,并顶进框架涵到位的施工方式。
【关键词】顶进铁路;框架;桥涵施工
顶进铁路框架桥涵施工中,需要既有线一侧排除地下电缆,并开挖工作坑、现浇混凝土滑板,在滑板上面制作浇筑框架涵,修筑后背顶板,在进行线路加固,装顶进设备,当顶进前方挖土完成一个顶程后,即开动高压油泵,借助于后背的反作用力,通过传力设备把框架向前推动顶进,顶推进一个顶程后,然后在空挡处放放顶铁,挖运出土一个顶程距离,以备下次开顶,如此循环进行,直到整个铁路框架涵顶进到位。然后拆除D型便梁,养护恢复线路,下面详细介绍施工方法及需注意事项。
1、现场排干
进入施工现场后首先进行施工范围内探沟开挖,横向每10m一道,纵向挖两道,并用电缆探测仪进行双探,能排除的请有关单位进行排除,不能排除的用槽钢或将PVC管纵向割开后对电缆进行套管防护,并设置安全警示标志。
2、工作基坑的开挖
工作坑开挖尺寸根据工人作业空间、预制箱形涵平面几何尺寸、后背墙尺寸进行确定。坑底面适当做成面向顶进方向前高后低的仰坡。开挖工作基坑前,先预挖设两个观察井观测地下水位,如桥涵体底标高低于水位线,则需要采取降水措施,需要在工作坑两侧设Ф35cm降水井,并采用潜水泵排水,使地下水位降至基坑底1.6m以下,坑底四周设集水井和排水沟。
3、挖孔桩支墩施工
围护桩、支撑桩挖孔时采用人工挖孔的方法成孔。挖孔以人工为主,挖孔过程中护壁采用钢护筒,边挖钢护筒边往下沉,挖孔过程中始终保持钢护筒高出原地面20cm左右,防止塌孔现象的发生,且挖孔前对孔周围(大于挖孔直径1.5m以上)先挖深1m,然后浇注混凝土,并在桩位置防止钢护筒,防止应空口吊土人员来回走动踩松周围土而发生塌孔现象,在围护桩挖孔期间列车通过施工地点时应进行限速。
4、滑板及后背施工
基底开挖至设计标高后,现场技术人员进行滑板及后背桩及后背浆砌片石的位置的测量放线。滑板施工过程中,技术人员要精确控制滑板顶面标高。施工人员要对滑板表面平整度精确控制(用大杠或横纵斜挂线)在混凝土终凝后达到一定达到一定强度后进行充分压光。待滑板混凝土达到一定强度后开始润滑层及隔离层的施工。
5、涵洞主体施工及防水
涵洞主体施工首先是底板钢筋的绑扎,技术人员根据设计图纸下达钢筋绑扎技术交底,钢筋绑扎完毕后必须进行严格验收,合格后开始浇注混凝土。待地板混凝土达到一定强度后开始绑扎边墙钢筋,并安装模板绑扎顶板钢筋,边墙和顶板一次浇注完成。涵洞防水层施工要在涵洞主体混凝土达到设计强度的70%后开始施工,材料进场后对材料各项技术指标进行试验,合格后使用。涵洞防水层施工前,首先进行基层清理,保证表面无浮碴、浮灰、油污。然后根据防水材料说明书的施工工艺进行施工。
6、D型便梁安装
施工中线路应进行加固,可采用D24型便梁,并需要限行车速45km/h,便梁两端用混凝土支承墩作为支点。
6.1封锁前作业内容a、扒枕木盒的道碴、抽枕、方枕b、穿横梁、换胶垫c、纵梁支点位置放线、安放支垫d、吊车就位。
6.2封锁时间内作业内容a、吊纵梁b、横纵梁的连接c、横梁与钢轨的连接d、安装完毕后全面检查e、封锁结束后。
7、涵洞顶进
顶进作业前工作准备:线路的固定情况;框架涵结构混凝土强度;各支撑受力均匀情况,扣件联结牢固,纵横梁稳定;工作坑挡护牢固,周围路基是否发生沉降;基坑开挖情况;后墙背加固情况,检查顶进设备情况;液压系统安装、检测、实验;观测仪器架设,现场电路照明;人员准备情况。上述准备工作经检查均合格无误后,试顶验证。一切均正常工作后,再进行正式顶进作业。顶进作业流程:开油泵、千斤顶工作(箱身前移)→油泵回油,千斤顶回程回顶镐(箱身停止)→检查、纠偏→接换顶铁→开油泵、千斤顶工作→进行下一循环。
7.1千斤顶:千斤顶的设置可按箱桥体中心线对称设置。为预防箱底板直接与千斤顶接触,承受集中顶力而破碎,所以应在顶镐与箱底板尾部接触处安放一块20mm左右厚的承压铁板,铁板后设置三层φ8钢筋网,网孔不大于10×10cm,并捆绑在底板钢筋上,其保护层厚度不小于3cm。
7.2顶进设备的安放和试运行:箱身和后背完成后,即可进行顶进设备的安装和调试。将液压系统、电路油管和各种传力设备按照正确的要求进行安装后,启动千斤顶空顶进退一次进行试运行。
7.3材料准备及应急处理措施:开始顶进前需提前对各种故障做好相关的处理方案,如加固土的短木桩、换填土用的片石、碎石、粗砂,用于线路防护抢险的道碴、编织袋、枕木等这些故障处理材料需要准备充分。并对相关的作业人员进行技术指导。
7.4安装观查仪器:为了能及时准确的观测到框构顶进时的状态,中线与水平是否偏差,需要在框构的后背台上搭建观测站以进行观测,同时对框构洞内的四个角进行高程测量。顶进方向偏差的观测,可在在框构一侧的前后端各用环氧树脂粘设一个标尺对其进行观测。此外,可在后背梁的两端各设标尺,便于观查顶进过程中,后背的变形情况,对后背状况进行观测。
7.5顶进作业:A、试运顶和框构的起动:试运顶是为了进一步检查顶进设备的工作状态是否正常,后背、滑板及箱体有无异常,顶力分布是否均匀,并使框构与滑板分离。B、框构顶进:当前方挖土完成一个顶程后,即可使用高压油泵和千斤顶,利用千斤顶的顶力和后背的反作用力,通过传力设备,推动框构前进。框构前进后在回镐使千斤顶复原,并在空档处填放顶铁,以待下次顶进。如此循环往复,直至框构顶进就位。C、顶进挖土:洞内挖土可采用每米1-1.5人
设置劳动力进行人工挖土,分为上下两层进行,即要框构内设置挖土中间平台。平台可采用木制结构,安装在框构前端侧墙螺栓,固定在型钢上。
8、养护及恢复线路
顶进过程中,设专人检查线路架空情况,并作好记录。每1~2小时检查轨距、水平和架空扣件,并做好记录。随时检查钢枕与铁轨之间绝缘板,以免绝缘板压破或掉失造成两轨联电,影响行车,造成事故。框架涵顶进部位就位后,尽快恢复线路,解除慢行。涵顶按要求回填,全部填满后再一根一根拆除钢枕,并随即补充道碴捣实。不准数根轨枕同时撤换。全部拆除撤换完毕后,按线路维修要求全面整修,合格后签证恢复列车正常运行。
参考文献
[1]彭福生.锡北路长大箱形桥顶进施工高程和方向的控制[J].铁道标准设计,2002年04期
[2]梁超.西宝客专框架桥整体顶进设计及施工方法[J].安徽建筑,2012年01期
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