既有線框架橋頂進施工

既有線框架橋頂進施工既有線框架橋頂進施工既有線框架橋頂進施工V:1.0精細整理，僅供參考既有線框架橋頂進施工日期：20xx年X月天津鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)環(huán)節(jié)總結既有線框架橋頂進施工技術系部鐵道建筑系班級道路橋梁1302班姓名李文科完成日期

目錄摘要 1緒論 2第1章既有線頂進法施工的特點 3頂管技術 3頂進施工的四大特點 3頂進施工方法的分類 3頂管施工方法的優(yōu)越性及局限性 4第2章頂進施工的工藝流程 5開挖工作坑 5滑板施工 6鋪設隔離層 6施工頂進后背 6框架預制和刃角安設 6既有線吊扣軌加固 6第3章頂進法施工中的要點 8框架橋頂進施工既有線路加固方法 8框架橋頂進施工預防扎頭的質量控制 8結論語 11鳴謝 12參考文獻 13摘要由于規(guī)劃的需要，經(jīng)常會出現(xiàn)新建道路必須與既有鐵路交叉的情況，一般用的方法是上跨或下穿。本文主要介紹了在維持既有鐵路正常運營情況下，采用頂進法施工下穿箱型框架橋的施工特點、工藝流程、質量控制和安全措施、有關力學計算、施工中的主要注意事項以及處理方法，供在今后施工中借鑒 。關鍵詞：既有鐵路、正常運營、頂進法施工、框架橋。

緒論頂進施工法最早始于1896年美國的北太平洋鐵路下鋪設地下管道工程的施工中。從那以后，頂進施工法被發(fā)現(xiàn)在鐵路、公路下鋪設管線的標準施工法，其應用遍布美國各地。60年代后，隨著液壓技術的發(fā)展及大型千斤頂?shù)氖褂?。日本?948年開始使用頂進施工法，主要是頂進鑄鐵管和鋼套管，知道五十年代末，北京和上海就用頂進法穿越鐵路和堤壩的先例。頂進法與地面開槽法施工相比，占地面積少，不影響交通運輸，又不破壞原有的地下管線及基礎工程等設施，能穿越鐵路、公路、河道及建筑等障礙物，還可以大量減少土方的挖填量，節(jié)約資金和時間，且施工無噪音，大大降低勞動強度，成為近年來國內外迅速發(fā)展起來的地下施工技術。隨著頂進施工技術的廣泛應用，頂進施工工藝有了突飛猛進的發(fā)展。目前，頂進施工技術已經(jīng)能在各種復雜的地質條件下采用。它不僅適用于粘性土、粉質土、和砂土，也適用于卵石、碎石、風華殘積土等非粘性土。我國在1984年北京、上海和南京等地引進國外機械式頂管設備，如TELEMALE頂管掘進機具有雙側平衡和電視遙控功能。諸如土壓平衡理論、泥水平衡理論、頂管接口形式及制管新技術極大的改變了我國頂管技術領域的落后面貌發(fā)揮了極大的作用。第1章既有線頂進法施工的特點頂進法又稱頂管法，即在保證道路或鐵路交通安全運行的同時，在鐵路線下降預制的鋼筋混凝土箱型框架（箱涵），用機械力頂入鐵路路基內，成為一個鐵路鋼構架，該方法叫頂進法。頂管技術既是一種具體的非開挖敷設地下管道的施工方法，同時以頂管施工原理為基礎的頂進技術的總稱（如頂進箱型涵橋）頂管技術是從隧道盾構法施工技術發(fā)展而來。頂管法所用的頂進機（挖掘機或盾構機）和管片隧道施工法所采用的隧道掘進機沒有本質的不同。兩種施工技術的方法的區(qū)別僅在于隧洞襯砌構筑方法的不同，一個是把整段管片頂進連接安裝，另一個是組合管片不斷拼接安裝。頂進施工的四大特點(1)他在敷設地下管道時，不需要大挖大填土方作業(yè)，是一種非開挖施工技術，地下穿越能力強，施工工作面小，可方便在城鎮(zhèn)中的繁華市區(qū)施工。(2)它是一種綜合性的施工技術，從選線，定位放線，工作井和接收井設置、機頭頂推、測量定位機械施工組織管理，都要求嚴格。(3)它的技術特點具有鮮明的適用性問題。即應針對不同的土層組成及地質條件、不同的施工條件和不同的管理設置要求，選擇與之適應的頂管施工工藝，否則使用頂管施工難以頂進以致失敗。(4)它是一種帶高科技手段的現(xiàn)代化地下管道施工方法，它既能不斷掘進埋管，后續(xù)連續(xù)敷設管道，又能支護開挖開掘面，且有先進的激光定位系統(tǒng)指揮，機頭的對中和上下左右的抓東也十分靈活，確保了管道敷設的順利進行，并顯示埋管施工的獨特優(yōu)點及具備環(huán)境保護的極大優(yōu)越性。頂進施工方法的分類(1)按頂管口徑大小，可分為大、中、小、微型頂管。(2)按施工頂管的埋置深度，可分為深、中、淺埋、超淺埋式地下頂管工程。(3)按施工頂管的管節(jié)材料分為鋼筋砼管、鋼管、球墨鑄鐵管道、玻璃管道、陶土、PVC管和石棉水泥管道頂管等。(4)按頂進管道軌跡的曲直可分為直線頂管和曲線頂管。(5)按頂管施工的工作井和接收井之間的距離長短，分為普通和長距離頂管（一次性頂進100M→300M→500M）。(6)按頂管的目的及組合型式可分為穿越式、網(wǎng)絡式頂管和葉脈式大型頂管等。(7)按頂管前端工具管或掘進作業(yè)的形式分為手掘式、擠壓式、半機械式和機械式等作業(yè)形式。頂管施工方法的優(yōu)越性及局限性頂管施工是一種現(xiàn)代化的埋設地下管線的施工方法，它不擾動管外土層結構條件下，利用頂進、擠壓等多種予力手段的予力技術原理，自控自支護平衡土壓力，使管壁與原土層緊密結合，不會形成埋管回填土種積水帶及浮力區(qū)，可改變頂管沿線地下水的滲流作用。是頂管管線形成土體中的加筋體，與土產(chǎn)生相互作用，改善沿線土層的變形性質。其優(yōu)越性及局限性的主表現(xiàn)對底層的適應性對地上地下的環(huán)境保護對地下地上設施的干擾施工安全可靠性施工質量保證施工經(jīng)濟效益

第2章頂進施工的工藝流程頂進框架橋是在原有鐵路線的一側路基旁邊先開挖工作坑，在設計標高上澆筑砼滑板，修筑頂進后背，入地下水位較高還需進行降水和防排水處理；之后在滑板上澆筑砼框架結構，同時對原有鐵路進行加固（既有線采用挖孔樁做支墩，施工便梁和工字鋼扣、吊軌加固線路）。根據(jù)滑板的摩擦力、周圍涂的摩擦力及刃角切土的阻力（取決于框架自重、板頂荷載、箱身兩側土壓力）計算頂力，選擇液壓式千斤頂（一般每臺頂力為2000~3000KN,頂程1~2m）數(shù)臺，安裝頂進設備并調試好，當前方完成一個頂進進程后，便可從框架取土，挖運土達到有一個頂程距離后，再次進行頂進。如此挖土-頂進-挖土，循環(huán)往復進行，直到整個框架全部頂進就位本項目為深圳市南坪快速路與留仙大道聯(lián)絡路下穿平南鐵路框架橋，其中心線路里程：K20+230，下穿平南鐵路框架橋尺寸為兩孔，其兩孔尺寸分別為1-13M和1-16M框架長度為10M框架頂板至軌底的距離為。該頂進橋的主要施工步驟為：準備工作完成之后，首先施工挖孔樁，同時進行工作坑開挖、滑板和頂進后背施工，然后在滑板上預制箱體，箱體預制后采用6片六四軍用梁縱吊梁（每側3片）I45工字鋼橫抬梁對線路進行架空、加固，后背箱體強度達到設計要求及線路加固檢查合格后即進行箱體頂進。兩孔框架橋分兩次頂進，每夸一次將框架頂入到位，頂進就位后拆除線路加固防護設備，回復線路行車。開挖工作坑框架頂進布置示意工作坑是預制和頂進框架橋的場地。其大小應根據(jù)原鐵路線兩側的地形、場地大小、橋體埋深及平面尺寸、后背大小等情況綜合考慮，并預留一定的操作空間?？舆吰缕露却笮鶕?jù)規(guī)范要求設置，靠近鐵路路基一側的邊坡應緩于1：1，坑頂邊距鐵路中心線不得少于。平南鐵路頂進框架橋的頂進工作坑選在鐵路線南側。在距鐵路中心線5M處開完工作坑。土方采用人工配合機械開挖。開挖前首先對既有線路基進行加固和防護，并同時做好防排水。工作坑開挖至設計標高后，人工清理坑底，并夯填10CM碎石墊層，在工作坑四周挖，排水溝，布置兩個集水井，用抽水機及時抽出工作坑內的積水?；迨┕せ迨怯米黝A制箱體的底板，同時在箱體結構頂進時起導向和支撐作用。也是安放頂進設備的場地，要求有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性?；宀捎肅20鋼筋砼，滑板平整度要求在2M范圍內凹凸差不超過5CM。滑板厚30CM，底板設有錨梁，兩側設C20鋼筋砼導向支墩。為防止框架在頂進中出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象，除頂進前段滑板底設有船頭坡外，滑板也在頂進方向做成千分之五的斜坡。為防止頂進過程中滑板隨橋體錯動，在滑板尾端將滑板和后背鋼筋砼分配梁澆筑在一起。鋪設隔離層當?shù)装逯谱骱煤罅⒓翠佋O隔離層，隔離層用一層石蠟，再涂3MM厚的滑石粉，上面再鋪一層塑料薄膜，最后在鋪一層石蠟（摻25%機油）施工頂進后背后背主要是承受頂進時水平頂力之反力的臨時結構。在頂進全過程中要求不裂不斷，更不能有較大的變形和移位。根據(jù)現(xiàn)場具體情況及設計要求，頂進后背采用打入鋼軌樁和M10漿砌片石組合后背，背面用土回填夯實填至后背頂面?？蚣茴A制和刃角安設框架預制與普通鋼筋砼結構完全相同，需要指出的注意事項有三點：（1）框架預制時要確保滑板中心與頂進中心線一致，以減少頂進誤差。平南鐵路頂進框架橋由于是兩孔，為了加快施工進度，兩空框架可以同時預制，所以多做了一個橫移后背，其作用是將后頂進的一孔框架橫移至頂進中心線位置。（2）船頭坡。為了防止扎頭，我們一般要在箱底前段做2%的船頭坡，以便與頂進時將高出箱底的土壤壓入箱底，增強其承載能力。船頭坡的制作方法：用黃土坯制成船頭坡形，鋪上油氈，灌注混凝土后即成。（3）刃角。刃角又稱前段護壁，其主要作用是切土和防止路基塌方，同時減少頂進阻力。刃角按設在箱身前段，采用鋼板制成，剛刃角與箱身前段的預埋螺栓連接牢固。（4）防水劑潤滑。在開頂前先進性箱頂和箱身的防水層施工，并在其表面進行潤滑處理，以進一步減少頂進阻力。既有線吊扣軌加固由于線路軌底至框架頂部距離為，吊軌縱向梁為加強型六四軍用梁，其高度為，再加上橫抬梁I45工字鋼，所以線路防護扣軌架空梁采用吊軌梁形式。橫臺梁與縱梁用直徑22U型螺栓進行吊掛。橫抬梁間距與既有線路混凝土枕間距一致。支墩采用直徑的挖孔樁。安裝、拆除扣軌梁施工時均需利用封鎖時間進行。

第3章頂進法施工中的要點框架橋頂進施工既有線路加固方法在既有線頂進框架橋施工中必須對鐵路進行加固，以確保行車安全和施工安全。加固形式應根據(jù)既有鐵路狀況、框架橋尺寸、使用的器材設備，施工環(huán)境等因素來確定加固形式。（1）軌束梁①當頂進框架橋孔徑小于3m，鐵路位于直線，通過列車較少、地基土質良好，刃角安裝良好時，可使用43kg/m或50kg/m鋼軌組成軌束梁，采取線上吊軌或線下扣軌的形式進行線路加固，一般慢行速度不超過25km/h。②軌束梁是用鋼軌組成的梁，結構簡單，取材容易，架設簡便，但截面小，強度低，適用于短跨度臨時性橋梁。由于梁的容許跨度比整根鋼軌的長度小，如使用整根鋼軌組成的扣軌梁，可作為連續(xù)梁使用。③軌束梁分單層和雙層兩種，每組軌束梁的鋼軌數(shù)量在9根及以下的用單層，12根及以上的用雙層。每層必須用同類型的鋼軌。④軌束梁鋼軌容許應力[σ]=170MPa。⑤軌束梁跨度由強度和撓度兩個條件控制，為安全計，采用其中小的數(shù)值作為最大容許跨度。（2）縱吊（挑）橫抬當頂進框架橋孔徑較大，且無覆蓋硬質路基，線路加固可采用軌束梁與工字梁進行。抬梁一端放在箱頂上，另一端放在路基上，抬梁的終端應加枕木擋墻，抬梁與軌束梁用U型卡子連結成整體，利用列車間隔每頂一次對線路進行撥正，列車限速為25km/h?？蚣軜蝽斶M施工預防扎頭的質量控制目前在鐵路既有線改造施工中，大量平交路口及新增道路下穿鐵路道路改為立交框架橋，為了減少施工對既有線行車及運輸?shù)挠绊?，這些框架橋一般都采用頂進施工。采取頂進方式施工相比便線施工投資少，建設周期短，對鐵路線路運營影響時間短等特點，但相比較而言也存在較大安全隱患。對于那些處于低承載力地基上的框架橋，頂進時很容易產(chǎn)生扎頭現(xiàn)象，使的框架橋就位質量難以保證。針對這一問題做一下分析框架橋頂進過程中發(fā)生扎頭現(xiàn)象的原因頂進施工的框架橋，底板與框架作為一個整體。在頂進施工中框架橋因為下方地質情況不同發(fā)生框架橋體微斜，并隨著施工的進行而以扎頭現(xiàn)象變現(xiàn)出來。頂程長且未采取有效措施時都可能發(fā)現(xiàn)扎頭現(xiàn)象。發(fā)生扎頭現(xiàn)象得不到及時處理必然超過設計和規(guī)范要求甚至影響正常使用。當頂程較長時也提供我們調整框架橋形態(tài)的時間距離也長，所以我們只要采取有效的方法，頂程較長的頂進框架橋一般在到位后均可滿足施工規(guī)范要求。因此在了解框架橋可能發(fā)生扎頭現(xiàn)象的原因，并預先做好處理，這樣框架橋到位后不至于出現(xiàn)超標現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場調查分析，扎頭可能出現(xiàn)的部位及原因為。①施工地址承載力無法達到設計承載力時可能出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象的原因之一，因此，施工中要注意地質報告并在開挖過程中要隨時注土質變化及地基承載力的檢測。頂進通道斷面后土質差異很大，框架橋就會在這個地方因受力不均而容易發(fā)生扎頭現(xiàn)象，當土質為沙土質或軟弱土時發(fā)生扎頭現(xiàn)象的可能性很大，因此這種地址就必須先期采取措施，為以后的工作減小難度。定地質情況一定后，框架橋在行進過程需要注意每次挖土底面的坡度和吃土量。如果框架橋底板超挖，框架橋就容易發(fā)生扎頭現(xiàn)象。如忽略這些細節(jié)并未在施工中采取措施，必然給以后工作造成難度。②框架橋在滑板上行進及框架橋剛下滑坡時，由于船頭坡的緣故一般出現(xiàn)抬頭現(xiàn)象，當框架橋有三分之一下滑坡時，框架橋會因重心遷移就會出現(xiàn)抬頭變緩的現(xiàn)象，當框架橋有三分之二下滑板后框架橋重心就會落在土上，框架橋就會因前后地質差異而出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象，但扎頭應有一個限度。超過這個限度就表明框架橋已經(jīng)不在正常狀態(tài)，就需要采取措施調整框架橋狀態(tài)。因此在整個頂進施工過程中，需要勤測量，勤分析測量數(shù)據(jù)，準確掌握框架橋狀態(tài)，并預測框架橋以后的狀態(tài)。如果通過水平測量記錄發(fā)現(xiàn)扎頭現(xiàn)象并有加劇趨勢，可通過是框架橋赤土量增加并將挖土地面標高抬高，如趨勢比較為穩(wěn)就需繼續(xù)觀察，如趨勢變緩說明框架橋行進正常③在采用機械出土時，地板挖土保留20-30CM采取人工清底。④在雨季施工時，容易出現(xiàn)框架橋水倒灌而出現(xiàn)涵頭基礎被浸泡，造成涵頭地基承載力降低，如果對浸土不采取措施并繼續(xù)頂進，框架橋容易發(fā)生扎頭現(xiàn)象。因此，在雨季施工時，要采取短掘短頂?shù)姆椒ú⒆⒁夂瓋冉蹬潘ＷC基坑內無水干燥。（2）施工中預防扎頭現(xiàn)象的措施①核對地質情況。在施工過程中，要核對設計單位提供的頂進箱涵地點的地質資料，并檢測框架橋滑板下地基承載力是否滿足設計要求，如采取填換等辦法，以避免滑板在箱涵頂進重心移除端部時造成滑板斷裂、箱體前傾、扎頭。②做好臨時降水。框架橋頂進掌子面內必須保持干燥無水，如與地下水位高的情況，不需采取措施把水位降至底板以下，以免帶水頂進造成基底土質軟化造成箱涵扎頭。③合理設計滑板仰坡和框架的穿頭坡。在框架橋預制時預留滑板仰坡，以方框在頂進出滑板時因地址的變化，土質承載能力降低造成扎頭。（3）