关于大跨度铁路框架桥偏位及下沉量过大调整施工技术

关于大跨度铁路框架桥偏位及下沉量过大调

整施工技术

内容提要：以新建包头铁路货运中心站前工程框架箱桥下穿既有包兰下行线、包白下行线、包钢新体系专用线工程实例，对框架桥顶进施工中产生的横向偏位及下沉量过大的情况进行调整处理的施工方法总结。

关键词：框架箱桥顶进桥顶进过程偏位顶进桥顶进过程中下沉（“扎头”）

关键工序：顶进桥偏位调整顶进桥下沉量过大调整

1.工程概述

我单位承建的新建包头铁路货运中心站前工程施工项目位于内蒙古自治区包头市九原区，南绕城公路北侧。本桥为零场联络线下穿包兰下行线K25+868.9、包白下行线K0+775.4及在建包钢新体系专用线而设。

包兰下行线侧主体为1-11.0m顶进框架桥，主体框架桥东西两侧各设1-4.0m箱涵支墩，设计中心线与既有包兰下行线斜交夹角55°，设计高度9.4m，设计长度12.2m，采用暗挖顶进施工方法，顶进距离30m。

包白下行线侧为1-9.0m顶进框架桥，设计中心线与既有包白下行线斜交夹角57°，设计高度13.0m，设计长度31m，原设计采用断道大开挖加局部防护的施工方法后变更为挖支墩架设D 梁架空既有线顶进，顶进距离36m。

包兰下行线框架桥与包白下行线框架桥之间设C35钢筋混凝土U型槽，设计长度13.69m，现浇施工。

包白下行线支墩、及顶进过程中，既有线列车限速45km/h。

2.问题阐述

目前我项目已完成包兰下行线1-11m框架桥顶进施工，本桥结构自身为55°斜交桥，在顶进过程中分力导致侧向偏位；本桥完全顶进距离为30m，桥身自重约为1400吨，由于桥身自重过大，在顶进进行至17m时产生小量下沉，完全顶进后下沉量达到55cm，超出设计及规范允许值。

3.处理方法

3.1 问题分析及纠偏施工准备

该1-11m箱桥自重约1400吨，自身为55°斜交框架结构，由于施工经验不足，顶进前没有

设置足够数量的导向桩，致使箱桥在进入带土顶进的范围过程中产生了约40cm的偏移；箱桥顶进至17m时，桥体前端脱离混凝土滑板，进入既有路基段，由于自重过大，路基相对于混凝土滑板较“软”，桥头开始下沉即所谓的“扎头”，此时下沉量约10cm，在规范范围内，继续试顶2m 后发现并无明显下沉量，故继续顶进。因为设计是带土顶进，顶进前端为既有包白先路基，无法进行路基坡脚的开挖，顶进过程中桥头会又铲起大量的地表土，为防止由于桥头铲出的土阻碍桥体无法到达固定位置，故将顶进剩余最后2m范围内的路基土多下挖约30cm，拟用来容纳桥头铲出部分的土，保证桥体到达设计位置，由于这部分无法保证土层密实，致使桥体在顶进到位后，桥头部分产生大量下沉，超出设计及规范允许范围。

箱桥顶进偏位及顶进“扎头”的主要处理方法都是利用千斤顶“回顶”的方式。

处理偏位问题时，由于本桥设计中，在1-11m箱桥两侧有两个1-4m支墩箱体已顶进完成，与1-11m箱桥两侧间距各为1m，故可利用两座1-4m箱体做为反力支撑将主体箱桥顶回设计位置，根据力学要求，准备25t吊车一台，高压油泵一台，300t千斤顶四台，20cm高顶铁8块，竹胶板若干、10cm*8cm方木若干。

处理“扎头”问题时，根据桥重，主要用具准备吊车一台，挖掘机一台，装载机一台，高压油泵2台，300t千斤顶10台，木枕40根（锯成60cm一段），注浆管10根，注浆机一台，40cm 高顶铁10块，20cm高顶铁10块，竹胶板若干，1cm厚钢板若干。

3.2偏位回顶施工方法

图1 桥位示意图

施工流程：分布、固定千斤顶位置测量、标记桥体中线位置开启千斤顶，动态观察桥体位置变化桥体恢复设计及规范允许位置后，拆除千斤顶等设备由于桥体自身为55°结构，顶进过程中，锐角端分力较大，导致桥体向锐角端偏位移动，故4台千斤顶全部集中在此偏移面。四台千斤顶均匀分布，为防止既有支墩箱体损坏，在千斤顶与箱体间加设1cm厚钢板。千斤顶固定并与油泵连接好后，先进行试顶，确定顶力足够后，开始正式调正工作。先由测量班定好桥体两端头中点位置，确定两端调整量，偏移量大的一端先起顶，测量班利用全站仪动态观测，待两端头偏移量一致时，四台千斤顶以同样的压力工作，测量班持续动态观测，油泵操作手根据指示及时调节各千斤顶压力，根据顶程及时安装顶铁及竹胶板，待桥体恢复设计位置后，回油、卸除千斤顶。

主要注意事项总结为：a.支撑千斤顶的反力结构要能提供足够的反力支撑；

b.开顶前仔细检查千斤顶、油泵液压系统、顶铁、顶柱、等设备状态；

c.顶进时顶柱和后背上不准站人，防止顶柱弓起崩出伤人；

d.注意观察线路是否发生横向变形，如发现则立即停机、纠正；

e.箱涵涵顶进最终允许误差：中线误差小于20cm。

3.3顶进完成下沉量过大调整方法

由于箱桥下沉量过大，在上调前为加强桥体底部地基承载力，拟定对桥底地基做注浆处理。通过注浆试验，发现因桥体过重，注浆效果并不理想，故改为先将桥体起顶，以混凝土填充缝隙的方式处理。

3.3.1 千斤顶基础施工

具体施工方法为，在1-11m箱桥底板两侧纵向人工开挖矩形基槽，槽长11.2m，深1.6m，宽1.5m，弃土由装载机运至施工场地外。

基槽开挖完成后进行钢筋施工。设计纵向钢筋分两层布置，主筋采用φ25钢筋，间距15cm；箍筋采用φ12钢筋，间距20cm；拉筋采用φ10钢筋，梅花形布置。钢筋采用双面搭接焊，焊缝长度为5d，钢筋要求无锈蚀。钢筋分布如图2。

图2 钢筋分布图

钢筋绑扎完成后，用竹胶板封端，浇筑C40混凝土。混凝土基础长11.2米，宽1.5米，厚1米。混凝土由拌合站集中拌合，用砼运输车运至现场后，由于在箱桥下部施工，施工空间有限，采用地泵分层浇筑混凝土，充分振捣。混凝土浇筑完成后，覆盖土工布，洒水养护，连续养护七天，根据气温，选择每2小时浇一次水，保证养生充分。其中第三天检测同体养生试块，强度达68%，第七天检测强度达95%，满足起顶施工强度。混凝土基础位置示意见图3。

图3 混凝土基础位置示意图