铁路营业线下箱型桥顶进施工技术

铁路营业线下箱型桥顶进施工技术　一唐书谊　【摘　要】随着铁路运行速度的不断提高，营业线施工愈来　高压旋喷桩加固基坑，基坑内采用明沟排水以及轻　型井点降水措施。　２．后背墙设置　Ｒ为钢刃脚正面阻力，据刃脚构造、挖土方法、　愈多。想要确保行车安全，应坚持运输、施工兼顾原则，　顶进施工技术在近几年被广泛使用。本文结合上海市金山　铁路改建工程项目，详细介绍了站场改造中通道的顶进方　土的性质要经试验而定，无试验资料时，可引用下　列数值：粘质土５００￣５５０　ＫＮ／ｍｚ、卵石土用１　５００～　ｉ　７００　ＫＮ／ＩＩ】２。　后背墙是顶进施工时千斤顶的支撑面，承受顶　法。　【关键词】营业线围护结构顶进技术　一、工程概况　上海市金山铁路改建工程项目，线路等级国铁　１级，设计行车速度１６０　ｋｍ／ｈ，由中铁二十局集团　有限公司承建的１标，包括春申、新桥车站的站场　改造，线路全长５４．５　ｋｍ。南沙港箱型桥既在有线中　心里程ＨＫ４１＋２９１．６２处，该箱型桥位于春申车站内，　为排水而设。设计箱型桥孔径为一孔ｉ０　ｉｌｌ钢筋混箱　型桥，净空４　ｍ、顶板厚７０　ｃｍ、底板厚１００　ｃｍ、侧　墙厚８０ｃｍ，顶进箱型桥主体长度为３０Ｉｌｌ，与线路正　交。该桥位置地质结构特征、士性和物理力学性质　上的差异可划分为９个不同层次的工程地质层及若　干亚层。从上至下按地层由新至老具体为：①填土；　②粉质黏土；③淤泥质粉质黏土；④淤泥质黏土；　⑤一１粉质黏土、⑤一２粉土、⑤一３粉质黏土、⑤一４　粉质黏土；⑥粉质黏土；⑦一ｌ粉土、⑦一２粉砂；　⑧粉质黏土与粉砂互层；⑨一１粉细沙、⑨一２中砂。　该桥所处地形平坦开阔，区域浅部土层中的地下水　属于潜水类型，其水位动态变化主要受控于大气降　水、地面蒸发以及地表水的影响。地下水埋深为地　表面下０．９～１．９　Ｉｌｌ，地下水水位标高为１．５６～　２．４７ｍ。　二、工艺流程　施工工艺流程见图１。　图１施工工艺流程　三、施工工艺　１．工作坑设置　工作坑是箱身预制的工作场地，应布局合理。　工作坑前段接近既有线路，后端布置运土坡道及后　背等。根据设计图纸结合现场情况，在距既有４线　路基坡脚１　Ｎ外设置工作坑，基坑下口尺寸长３８ｍ　×宽１６　Ｉｌｌ，工作坑三面采用１５　ｍ拉森ＩＩＩ型钢板桩＋　￣６０　ｃｍ双头水泥搅拌桩防护，高压线下方采用多排　进时的水平反力，应具有足够的强度和稳定性。箱　型桥后背墙采用Ｍ７．５浆砌片石后背墙和Ｃ３０钢筋混　凝土后背桩作为顶进施工后背持力装置，后背桩按　设计尺寸施工。墙后回填土与后背墙宽度相同，回　填时应分层夯实，密实度不得低于９０％。　３．滑板施工　滑板宜采用整体设置。在滑床板下面设置１０ｃｍ　厚碎石垫层，上面浇筑Ｃ３０钢筋混凝土作为滑板，　厚度为３０　ａｍ，接着用Ｍ１０水泥砂浆作为滑板找平层，　厚度２　ａｍ，然后在其上方均匀烤制一层石蜡，后覆　盖一层塑料布，再在塑料布上设置一层厚２　Ｃｌｌｌ的砂　浆保护层作为隔离层，防止施工时划伤塑料布；同　时在找平层滑床板较箱身一边增宽０．３ｍ，下设横向　锚梁，锚梁间隔３　ｍ，宽度Ｏ．３　ｍ，高０．３５Ｎ。地道　顶进后要保证与既有线路垂直在同一方向上。为防　止顶进过程中发生偏移，控制好顶进方向，制作滑　床板时，在距离滑板两侧边缘１５　ｃｍ设置导向墩，　每３Ｉｌｌ设置一对。　４．箱身预制　箱身预制采用常规支架现浇法施工，具体制作　流程：施工准备一安装地道侧模和端头模板一绑扎　底板钢筋一绑扎侧墙及顶板钢筋一安内模一养护一　灌注底板混凝土一安外模一灌注侧墙及顶板钢筋混　凝土一养护一施工箱型桥防水层及润滑设施一拆模。　５．线路加固　春申站内共计４股道，即Ｉ道、ＩＩ道、ＩＩＩ道、　Ⅳ道，顶进前须对Ｉ道、ＩＩ道、ＩＩＩ道三股道采用　２４Ｉｌｌ　Ｄ型钢便梁加固，然后结合站改申请停用Ⅳ道，　接着进行挖土顶进，最后施工箱型桥出入口八字墙　和铺砌。既有线路Ｉ道、ＩＩ道、ＩＩＩ道支墩基础采用　８组钢筋砼条形基础，几何尺寸为２．５　ｍ×２．５　ｍ×　１．５　ｍ。　６．顶进　（１）顶力计算　顶力计算公式，Ｐ＝Ｋ［Ｎｌｆｌ＋（ＮＩ＋Ｎ２）ｆ２＋２Ｅｆ３＋ＲＡ］　式中：Ｐ为最大项力，ＫＮ。　Ｋ为系数，一般采用１．２　Ｎｌ为箱身顶上总荷重（包括土重、线路及加固　材料等）ＫＮ。　ｆ１为箱身顶上荷重的磨阻系数，如涂石蜡为　０．１７～０．３４、涂滑石粉浆为０．３０、涂机油调治的滑　石粉浆为０．２０、覆土较厚时用０．７～Ｏ．８。　Ｎ２为箱身自重，ＫＮ。　ｆ２为箱身底板与基底土的磨阻系数，此项系数　视基底土的性质，无试验资料时，可采用０．７～Ｏ．８。　Ｅ为箱身两侧土压力，ＫＮ。　ｆ３为侧面磨阻系数，此项系数视土的性质，无　试验资料时可采用０．７～Ｏ．８。　２９４　Ａ为钢刃脚正面积，ｍ　。　经计算该旅客地道的顶力：　Ｐ＝Ｉ．２　ＩＮ１ｆｌ＋（ＮＩ＋Ｎ２）ｆ２＋２Ｅｆ３＋ＲＡ］＝１．２［９９９２．６　×０．１７＋（９９９２．６＋９ｌ８．０５×９．８）×０．７＋２×９０９４．０５　×０．７＋１６００×０．５×４．８５］＝３１　６０３．０６　ＫＮ。　（２）顶进施工　１）顶进前先检查如下工作　①主体结构混凝土必须达到设计强度，防水层　及保护层已按设计完成。　②线路加固、后背及各类施工机械符合要求。　⑨顶进设备、液压系统安装及试验结果符合要　求，安装的顶铁与顶力轴线一致。　④劳动力组织及观测、试验人员分工明确。　⑤与设备管理单位协商确认施工安排、线路防　护、监测抢修人员及通讯、照明等工作准备就绪。　⑥该桥采用边开挖边顶进的施工方法，顶进出　土采用机械挖土，开挖坡度按照１：１设置，基本按　照垂直放坡开挖。出土采用装载机装土，自卸汽车　运土。施工过程中，当有列车通过时，停止挖土，　人员离工便梁底２　ｍ以外。　２）顶进设备机具配置　顶进施工主要设备配置见表１。　表１主要机械设备配置　序号　设鲁名称　型号　数量　千斤Ｔ　１ｏ台　高压油泵　４台　自卸汽车　３台　挖掘机　１台　靛载机　１台　汽车吊　１台　抽水机　ｚ台　拨电机　１台　３）顶进顺序如下　挖土一顶进一换顶铁一再挖土一再顶进一循环　往复直至地道框架身就位。　４）顶进　挖土与顶进紧密结合，采用边挖土边顶进原则，　当前方刃脚处挖土完成一进尺长度后，开动高压油　泵，使千斤顶受液压力而产生顶力，推动箱身前进，　每一行程顶进控制在２０￣８０ｃｍ。箱身前进后，用反　向千斤顶将主千斤顶的活塞拉回原位，在空档处增　放项铁，以待下次开镐，如此循环往复，直至旅客　地道箱身就位。　７．顶进施工注意事项　（１）顶进施工时，应先试项。每当油压升高５～　ｉ０　Ｍｐａ时，应检查设备是否完好，发现异常状况及　时处理。当千斤顶活塞开始伸出时，项柱（铁）压　紧后，应即停顶，经检查各部位无异常活动时，可　（下转第２９８页）　表２试验指标与设计用途　五、道路工程评价的关键与重点　要求的试验项目与试验方法进行试验分析与评价。　２．路基土干湿类型　路基干湿类型采用分界稠度划分；缺少资料时，　与《岩土工程勘察规范》规定入土１０　ｍｉｌｌ不同。参　照《公路土工试验规程》（ＪＴＪ　０５１—９３），其换算关　系为ｗｌ（＊镕）＝（ｗｌ－６．５）／０．６６。　１．环境介质的腐蚀性　地下水以场地土一般不会对道路路基产生影　响，但是对管道会产生重要影响。腐蚀性应按照现　行的《公路工程地质勘察规范》（ＪＩＧ　Ｃ２０—２０１１）所　根据路基相对高度以及分界临界高度确定。特别指　出稠度划分时，其液限采用７６　ｇ平衡锥入土１７　ｍｍ，　表３南京地区临界高度　根据路基临界高度确定路基干湿润类型时，南　京地区临界高度见表３。　漫滩相地貌单元　粘质土　粉质土　１．７　１．９　其余地貌单元　１．６　ｉ．７　１．７—１．９　漫滩相地貌单元　１．２　ｌ＿３　１．３一１．４　其余地貌单元　１．１　１．２　１．２　１．３　漫滩相地貌单元　０．８一ｏ　９　Ｏ．９　１．０　其余地貌单元　ｏ　８　ｏ．９　０．８—０．９　１．９—２．１　（注：Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３分别为南京地区路基干燥、中湿、潮湿状态的临近高度）　３．路基稳定性分析　般情况下，对于边坡不高的路基，采用常规　一施工前必须彻底清除填土地段上的树根、草皮、垃　圾和积水及一切地面构筑物等。　２．确保达到压实标准　路基的压实达到压实标准、符合设计要求是确　面，要做好排水疏干、换填水稳性好的土、抛石挤　淤等处理措施，确保软土区域路基的稳定性。　七、结语　设计方法和标准，采用单坡式规定坡度值。对于高　填深挖路基应进行边坡稳定性分析，土坡采用瑞典　圆弧滑动法、Ｂｉｓｈｏｐ法进行分析计算，地基强度指　随着《城市工程勘察规范》（ＣＪＪ５６—２０１２）、《城　标采用直剪固快或三轴固结不排水剪。对于岩石边　坡，取决于岩层产状、结构特征、主要地质构造软　弱面，首先进行定性分析，然后进行力的计算。　六、城市道路路基施工的关键与重点　１．确保填土质量关　防止道路建成后出现路堤强度不均匀、路基沉　陷等质量问题，必须严把填土质量关，在路基填土　保的路基施工质量的主要环节。路基压实填土应采　用水平分层、分段填筑法施工，掌握“先边后中、　先轻后重、先慢后快”的原则。　３．确保软土区域路基的稳定性　路基施工要特别注意曾经是水塘、水田的软土　区域路基，软土区域路基在过湿状态施工，必然会　导致后期路基沉陷，造成路面病害。所以，软土区　域路基施工，一方面要注意季节时间选择；另一方　市道路工程设计规范》（ＣＪＪ３７—２０１２）、《城市道路路　基设计规范》（ＣＪＪ１９４－２０１３）执行，本文结合南京　地区多年勘察工作经验，对城市道路勘察工作中应　注意的关键与重点进行梳理，提出注意事项。　（作者单位：南京苏杰岩土勘察设计有限公司。南　京２１０００９）　从上述表格可分析得出，检测地基系数与相对　密度达到了设计标准。且下层地基系数随着填筑高　度的增加而加大，并渐趋稳定。　四、结语　采用风积沙作为填料的路基施工过程中，选择　合适的碾压设备、及时合理给予填料水分补充、保　证施工流程连续紧凑，便能有效使工程满足设计要　求与验收标准。　参考文献　［１］郑武战．风积沙路基施工原理与方法［Ｊ］．交通世　界：建养・机械，２０１３（１０）：１０２—１０４．　Ｅ２］丁勋，李昊，齐京玫．风积沙路基填筑施工技术　２９８　［Ｊ］．公路交通科技：应用技术版，２０１２（９）：　３３—３５．　［３］赵振．风积沙路基填筑施工探索［Ｊ］．知识经　济，２０ｌ１（８）：９８．　（作者单位：中铁十二局集团第二工程有限公司，　太原０３００３２）