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[摘 要]笔者结合多年的工作经验,首先对对软土地基框架式铁路立交桥顶进施工的施工特点以及施工流程进行了深入的分析,然后对软土地基框架式铁路立交桥顶进施工工艺进行了简单的探究,以期能够为相关工作人员提供一定的技术参考。
[关键词]软土地基;框架式;铁路立交桥顶进施工
中图分类号:TU147 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0325-01
引言
随着我国交通运输-业-的快速发展,框架式铁路立交桥顶进施工技术已经被广泛应用到铁路既有线改造、增建二线以及公路、铁路平交改立交工程中。但是软土基地的地下水位较高,施工过程中顶进桥涵的就位精度特别是高程误差不易控制,在实际施工时要采用合理的措施减少误差,提高施工质量。
1 顶进施工的特点及原理
1.1 顶进施工的特点
和传统的施工方法相比,顶进施工方法有以下特点:第一,顶进施工法对铁路的干扰时间短,不中断行车就能进行施工,并且施工对路基的影响小,从而减少线路恢复工序,也不必修临时便线和迂回线,占地拆迁少,同时顶进施工进度较快,工期短,质量也可以得到保证;第二,框架成整体结构,刚度大,便于顶进施工,抗震性能好,有利于防止地面水和地下水渗入桥孔,故能保证工程质量。其基底应力小,不受地基地质条件限制,另外受气候条件的影响也比较小。
1.2 顶进施工原理
在既有线路基一侧开挖工作坑,浇筑滑板,在滑板面上设置润滑隔离层,然后在滑板上浇筑钢筋混凝土框架及修筑后背,并进行线路加固,安装顶进设备,开始起动顶进。进行顶进的主要设备为高压油泵,高压油泵使顶镐产生顶力,再通过传力设备,借助后背的反作用力向前推进框架,当一个顶程结束后,再增加顶铁,挖出一个顶程的距离后再进行下一次顶进,循环往复,直到箱涵就位为止。
2 软土地基框架式铁路立交桥顶进施工工艺
软土地基框架式铁路立交桥顶进施工工艺流程如图1所示。笔者以某铁路工程的软土地基框架式铁路立交桥顶进施工为例对施工工艺进行简单的介绍。
2.1 基坑开挖及边坡防护
由于软土地基土质极差,施工稍有不慎就会影响铁路路基安全。为保证开挖后的边坡稳定,在施工中可采用抗滑桩加固路基施工方案。沿路设置钢筋砼桩,间距0.5-1m、桩深73m、嵌入基底3m为宜。施工时采用洛阳铲成孔,经济快捷。事后证明,抗滑桩有力保证了边坡的稳定,并且在顶进过程中发挥了极大的稳定路基的作用。
2.2 修筑滑板
滑板主要是预制框架时的底板,同时在框架顶进时起导向作用。滑板中心线与桥涵设训一中心线要一致。底板长度,其前端比箱身长1.0m,两侧比箱身宽0.3m。要求基底的接触部分与滑板要和后背相连,从而增加地锚梁的防滑性能。滑板和基底接触部分要与后背相连,增设地锚梁防滑。
2.3 设置润滑隔离层
在滑板面上设置润滑隔离层,是为了减少首次启动的顶力,同时防止滑板与框架的底板发生粘连的情况。润滑隔离层的具体做法为:首先在润滑板上浇一层石蜡油,其中石蜡油最好掺25%的机油,石蜡铺设厚度为3mm。浇洒时,在滑板长度方向每米挂一道铁丝。作为石蜡油浇洒标准,每浇一格用木杆刮平。铁丝拆除后的槽痕,用喷灯烤熔整平。待石蜡凝固后,撒一层厚1mm的滑石粉,继而铺一层塑料薄膜。
2.4 箱体最大顶力的计算
箱体的最大顶力根据顶进长度、土的性质、地下水情况、桥的外形及施工方法等因素按下式计算:
上面的式子中Pmax表示可以达到的最大顶力;K表示系数,一般K值取1.2;N1表示框架顶部荷载;f1表示框架顶面与其上载荷之间的摩擦系数,视顶上润滑处理情况确定,无试验资料时,可采用以下数值:涂石蜡为0.17~0.34,涂滑石粉浆为0.3,涂机油调制的滑石粉浆为0.2;N2表示框架自重;f2表示框架底板与基底土之间的摩擦系数,视基底土性质经试验确定,无试验资料时,可采用0.7~0.8;E表示框架两侧土压力;f3表示侧面摩擦系数,视土的性质经试验确定,无试验资料时,亦可采用0.7~0.8;R表示钢刃脚正面阻力,视刃脚构造、挖土方法、土的性质试验确定,无试验资料时砂粘土为500~550kPa,卵石土1500~1700kPa;A表示钢刃脚正面面积。
2.5 顶进方向以及高程的控制
框架在顶进过程中,方向和高程非常容易发生偏差,因此要将这个问题重视起来,采取合理的措施纠正偏差,使施工符合设计的标准要求。其中常用的控制和纠正偏差的方法为:首先,控制挖土,多挖土一侧阻力小,另一侧适当少挖土增加阻力,即可纠偏;其次,在顶进前方适当向下超挖1cm-2cm可纠正框架“抬头”;最后,控制顶镐的着力点,使顶镐的合力低于或高于摩擦阻力的合力,对防止框架“扎头”或“抬头”也能起一定作用。
2.6 顶进设备的安装和调试
本工程主要采用的顶进设备有:200t的顶镐20台、500t的顶镐18台和高压油泵4台。在进行施工前,要对顶进设备的各个部件进行单体实验,实验合格后才能进行安装,安装完成后再进行检查调试,顶进设备各项指标均合格,方可投入到后续的工作中去。
3 施工安全注意事项
首先,挖土进尺应根据土质情况和千斤顶行程而定,通常為30cm-50cm,应随挖随顶,挖好的掌子面不宜长期暴露,严禁超前挖土,列车通过时不能挖土,亦不能顶进;其次,箱身在工作坑底板上空时,应特别注意箱身轴线方向,刀脚一经吃土,应加快挖土、出土速度,实行三班连续作业,不断顶进;最后,施工人员贯彻落实相关标准,避免因操作失误引发安全事故。
结语
综上所述,在软土地基框架式铁路立交桥顶进施工过程中,要严格参照施工标准,认真对待每一个施工环节,从而保证施工质量,减少安全事故的发生,加快我国铁路事业的发展。
参考文献
[1] 寇建丰.既有铁路顶进框架立交桥施工技术探讨[J].江西建材,2016,07:156+161.
[2] 安临斐.跨铁路立交桥转体现浇梁质量控制[J].山西建筑,2016,15:169-170.
[3] 魏峰.上跨高速铁路立交桥方案研究[J].铁道勘察,2017,01:114-118.
[关键词]软土地基;框架式;铁路立交桥顶进施工
中图分类号:TU147 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)45-0325-01
引言
随着我国交通运输-业-的快速发展,框架式铁路立交桥顶进施工技术已经被广泛应用到铁路既有线改造、增建二线以及公路、铁路平交改立交工程中。但是软土基地的地下水位较高,施工过程中顶进桥涵的就位精度特别是高程误差不易控制,在实际施工时要采用合理的措施减少误差,提高施工质量。
1 顶进施工的特点及原理
1.1 顶进施工的特点
和传统的施工方法相比,顶进施工方法有以下特点:第一,顶进施工法对铁路的干扰时间短,不中断行车就能进行施工,并且施工对路基的影响小,从而减少线路恢复工序,也不必修临时便线和迂回线,占地拆迁少,同时顶进施工进度较快,工期短,质量也可以得到保证;第二,框架成整体结构,刚度大,便于顶进施工,抗震性能好,有利于防止地面水和地下水渗入桥孔,故能保证工程质量。其基底应力小,不受地基地质条件限制,另外受气候条件的影响也比较小。
1.2 顶进施工原理
在既有线路基一侧开挖工作坑,浇筑滑板,在滑板面上设置润滑隔离层,然后在滑板上浇筑钢筋混凝土框架及修筑后背,并进行线路加固,安装顶进设备,开始起动顶进。进行顶进的主要设备为高压油泵,高压油泵使顶镐产生顶力,再通过传力设备,借助后背的反作用力向前推进框架,当一个顶程结束后,再增加顶铁,挖出一个顶程的距离后再进行下一次顶进,循环往复,直到箱涵就位为止。
2 软土地基框架式铁路立交桥顶进施工工艺
软土地基框架式铁路立交桥顶进施工工艺流程如图1所示。笔者以某铁路工程的软土地基框架式铁路立交桥顶进施工为例对施工工艺进行简单的介绍。
2.1 基坑开挖及边坡防护
由于软土地基土质极差,施工稍有不慎就会影响铁路路基安全。为保证开挖后的边坡稳定,在施工中可采用抗滑桩加固路基施工方案。沿路设置钢筋砼桩,间距0.5-1m、桩深73m、嵌入基底3m为宜。施工时采用洛阳铲成孔,经济快捷。事后证明,抗滑桩有力保证了边坡的稳定,并且在顶进过程中发挥了极大的稳定路基的作用。
2.2 修筑滑板
滑板主要是预制框架时的底板,同时在框架顶进时起导向作用。滑板中心线与桥涵设训一中心线要一致。底板长度,其前端比箱身长1.0m,两侧比箱身宽0.3m。要求基底的接触部分与滑板要和后背相连,从而增加地锚梁的防滑性能。滑板和基底接触部分要与后背相连,增设地锚梁防滑。
2.3 设置润滑隔离层
在滑板面上设置润滑隔离层,是为了减少首次启动的顶力,同时防止滑板与框架的底板发生粘连的情况。润滑隔离层的具体做法为:首先在润滑板上浇一层石蜡油,其中石蜡油最好掺25%的机油,石蜡铺设厚度为3mm。浇洒时,在滑板长度方向每米挂一道铁丝。作为石蜡油浇洒标准,每浇一格用木杆刮平。铁丝拆除后的槽痕,用喷灯烤熔整平。待石蜡凝固后,撒一层厚1mm的滑石粉,继而铺一层塑料薄膜。
2.4 箱体最大顶力的计算
箱体的最大顶力根据顶进长度、土的性质、地下水情况、桥的外形及施工方法等因素按下式计算:
上面的式子中Pmax表示可以达到的最大顶力;K表示系数,一般K值取1.2;N1表示框架顶部荷载;f1表示框架顶面与其上载荷之间的摩擦系数,视顶上润滑处理情况确定,无试验资料时,可采用以下数值:涂石蜡为0.17~0.34,涂滑石粉浆为0.3,涂机油调制的滑石粉浆为0.2;N2表示框架自重;f2表示框架底板与基底土之间的摩擦系数,视基底土性质经试验确定,无试验资料时,可采用0.7~0.8;E表示框架两侧土压力;f3表示侧面摩擦系数,视土的性质经试验确定,无试验资料时,亦可采用0.7~0.8;R表示钢刃脚正面阻力,视刃脚构造、挖土方法、土的性质试验确定,无试验资料时砂粘土为500~550kPa,卵石土1500~1700kPa;A表示钢刃脚正面面积。
2.5 顶进方向以及高程的控制
框架在顶进过程中,方向和高程非常容易发生偏差,因此要将这个问题重视起来,采取合理的措施纠正偏差,使施工符合设计的标准要求。其中常用的控制和纠正偏差的方法为:首先,控制挖土,多挖土一侧阻力小,另一侧适当少挖土增加阻力,即可纠偏;其次,在顶进前方适当向下超挖1cm-2cm可纠正框架“抬头”;最后,控制顶镐的着力点,使顶镐的合力低于或高于摩擦阻力的合力,对防止框架“扎头”或“抬头”也能起一定作用。
2.6 顶进设备的安装和调试
本工程主要采用的顶进设备有:200t的顶镐20台、500t的顶镐18台和高压油泵4台。在进行施工前,要对顶进设备的各个部件进行单体实验,实验合格后才能进行安装,安装完成后再进行检查调试,顶进设备各项指标均合格,方可投入到后续的工作中去。
3 施工安全注意事项
首先,挖土进尺应根据土质情况和千斤顶行程而定,通常為30cm-50cm,应随挖随顶,挖好的掌子面不宜长期暴露,严禁超前挖土,列车通过时不能挖土,亦不能顶进;其次,箱身在工作坑底板上空时,应特别注意箱身轴线方向,刀脚一经吃土,应加快挖土、出土速度,实行三班连续作业,不断顶进;最后,施工人员贯彻落实相关标准,避免因操作失误引发安全事故。
结语
综上所述,在软土地基框架式铁路立交桥顶进施工过程中,要严格参照施工标准,认真对待每一个施工环节,从而保证施工质量,减少安全事故的发生,加快我国铁路事业的发展。
参考文献
[1] 寇建丰.既有铁路顶进框架立交桥施工技术探讨[J].江西建材,2016,07:156+161.
[2] 安临斐.跨铁路立交桥转体现浇梁质量控制[J].山西建筑,2016,15:169-170.
[3] 魏峰.上跨高速铁路立交桥方案研究[J].铁道勘察,2017,01:114-118.