框架中桥转线施工方案

1铁路多线框架桥转线施工方案探讨福建公司泉州分公司孙可平摘要：既有线新建框架桥涵施工一般采用顶入施工方法，顶入法又有架设钢便梁和工字钢抬梁以及扣轨梁等线路加固方法，另外还有架便梁明挖现浇法。但针对双线及多线桥涵施工则另有转线施工方法可供选择。施工方案的确定直接影响整个工程的质量、安全、进度及造价，在方案的选用前应根据工程的实际情况，对方案的合理性、经济性、实施性进行评价。本文通过对宣杭线三桥埠中桥施工方案的比选以及施工实践，介绍了多线框架桥转线施工方法的实际应用和具体措施。关键词：框架桥转线施工方案一、工程概况宣杭铁路增建第二线工程第八标段三桥埠中桥中心里程为K169＋106，位于三桥埠车站杭州端，桥址左侧为河道，右侧为104国道。本桥的建设意义在于穿越铁路和104国道，连接东西两条河流，起到通航和排洪的作用。框架桥沿线路纵向方向全长88.4m，主体建设规模为四节14.0×8.3m。每节框架沿线路横向方向长18m，边墙厚1.2m，顶板厚0.85m，底板厚1.2m，两节框架之间间隙为5cm，轨面至箱顶高差0.7m，框架桥中心轴线与线路中心法线斜交角为33°。（中桥平面布置见图1）2中桥的基底地质情况为淤泥质软塑粘土，[σ0]＝120Kpa。本桥建成后为三线桥，从左到右依次为下行线Ⅰ、上行线Ⅱ、联络线，线间距为5.0m＋7.5m。既有线路情况：直线、双线，左侧为既有正线（改建后为上行线Ⅱ）、右侧为牵出线（改建后为联络线），线间距7.5m。线路改建后情况：取消三桥埠车站的接发列车作业，但保留货场；牵出线杭州端延伸并拨接到既有正线形成通往莫干山车站的联络线；上下行正线则在DK169+150～DK170+498.6进行双线绕行拨接，绕行长度1.349Km。二、方案比选本框架桥施工前初步拟定三个方案。（方案对照表见表1）方案一：架设钢便梁顶入法。本框架桥原设计采用架便梁顶入法施工，分四次顶进，工作坑位于线路右侧与104国道之间，线路加固采用D24m便梁，分四次倒用，便梁支墩采用Φ1.5m挖孔桩，桩长20m。既有正线运营繁忙，速度快，牵出线调车作业频繁，设计上考虑到不影响行车，采用不中断行车顶进。但是经过准确计算每节框架沿线路方向的长度L＝K169＋1002.75m5.0m7.5m2.75m33°(14.0＋1.2×2)/cos33°＝19.56m货三桥埠站宣城杭州既有牵出线（改建后为联络线）既有正线（改建后为上行线Ⅱ）下行线Ⅰ上行线Ⅱ新建下行线Ⅰ既有正线（改建后为联络线）中桥平面布置图图1钢筋混凝土挖孔桩连续墙加固线路(1)(Ⅱ)333cos22.10.14＝19.56m＜24.12－1.5＝22.62m，理论上满足架设D24m便梁的要求，但箱体两侧与支墩孔桩边缘之间的距离就仅剩1.5m,在顶进开挖施工过程中将可能由于列车的振动造成边坡坍塌，存在行车安全隐患。因此就得改变原设计方案。施工方案对照表表1序号方法及简要步骤优点缺点方案一架设便梁顶入法：①施工便梁支墩孔桩；②开挖工作坑及滑板、修筑后背；③框架预制；④架设D24m便梁；⑤安装顶进设备，框架顶入；⑥拆除便梁，恢复线路。①利用便梁加固线路、安全可靠；②慢行时间时间短。①不适合大跨度框架桥的线路加固；②路基下基底不易处理。方案二架设工字钢抬梁顶入法：①施工横抬梁支承孔桩；②开挖工作坑及滑板、修筑后背；③框架预制；④架设纵横抬梁及吊轨梁；⑤安装顶进设备，框架顶入；⑥拆除抬梁，恢复线路。①适合大跨度框架桥的线路加固；②适用于多节框架同时顶入。①线路加固工作量大，养护时间长；②可能造成线路横向失稳；③工程成本高；④路基下基底不易处理。方案三转线明挖现浇法：①施工孔桩连续墙加固线路；②拆除牵出线线路、开挖右侧基坑、浇筑基础及框架；③既有正线转线至牵出线运行；④开挖左侧基坑、凿除桩头、浇筑基础及框架；⑤恢复线路。①不受框架跨度限制；②减少过渡工程费用；③可进行路基下的基底处理，确保工程质量；④施工工期短。①中断一侧行车，影响货场调车作业；②必须配合线路专业统筹安排施工；③孔桩成本高，施工困难；④慢行时间长。方案二：架设工字钢抬梁顶入法。针对D24m便梁满足不了线路加固要4求的情况，可采用架设工字钢抬梁及吊轨梁的方法进行线路加固。抬梁架设前应将砼枕抽换成木枕，然后在每股轨道的两枕端上架设I56c工字钢纵抬梁并用扣件与枕木联接，道心内的枕面上设两排吊轨梁加固，纵抬梁的两端设枕木垛支承。横抬梁穿于纵抬梁之下，采用I40c工字钢，每孔枕木间穿一根，横抬梁一端支承在线路对侧路肩处一排挖孔桩上的轨束分配梁上，线路另一侧路肩上设枕木垛支承，横抬梁另一端支承在框架顶面的滑道上，利用杠杆原理，边支承边顶入。为防止顶进过程中线路横移采用卷扬机反拉线路。此法可同时进行两节框架的顶进，但架设抬梁工作量大，加固线路长度长，线路养护量大，养护时间长，抬梁的安拆均要求封锁线路一次，封锁线路时间长，对行车安全影响较大，且横抬梁的方向与顶进方向成斜交，在顶进过程中易造成线路扭曲变形。方案三：转线明挖现浇法。针对本中桥为多线框架桥的特点，结合正线的转线换侧运营，可分侧进行本框架桥明挖现浇施工，并且克服上述两种方案的缺点，更好地保证施工质量、安全、进度。因此在实际施工中我们向建设单位提出了变更方案，会同设计、监理、运输、工务、电务等部门共同协商确定，采用了转线法施工方案。下面具体描述转线法施工的实际应用。三、转线法施工的实际应用三桥埠中桥转线施工法具体的应用及措施如下：（线路加固见图2、工艺流程见图3）51、线路加固在既有正线与牵出线之间的路基上施工一排紧密排列的挖孔桩Φ1.5m，桩长20m，共63根，形成类似地下连续墙进行线路加固。挖孔桩施工时为避免坍孔采用跳孔开挖，孔口埋设钢护筒，护筒顶面高出路基面30cm，以防止道床滑入影响线路稳定，孔壁支护采用砼护壁，转线法施工工艺流程图图3拆除右侧线路施工孔桩连续墙加固线路开挖右侧基坑浇筑右侧基础及框架正线转至牵出线运行开挖左侧基坑凿除桩头、割除钢筋浇筑左侧基础及框架恢复线路1.2m/cos33°线路加固图图2挖孔桩Φ1.5m长20m连续墙加固线路既有正线1.2m8.3m0.85m1.2m/cos33°14.0m/cos33°6挖深1m支护一节，一孔开挖完后及时放入钢筋笼浇筑桩身砼。挖孔桩施工期间，线路要进行必要的加固措施，列车慢行60Km/h，并按《铁路技术管理规程》设置防护，确保行车和施工安全。开挖施工应在列车间隙时间进行，并在作业点设专职防护人员，以确保施工人员人身安全及列车安全运行。施工前按铁路建筑限界对现场进行检查，不得有材料、机具侵限。挖孔桩施工期间，施工地点周围设置彩钢板临时围蔽，停挖时孔口加盖保护措施，防止人员、机具掉入。2、右侧施工列车慢行45km/h，停用既有牵出线（保留有效长32m作货物调车作业），拆除桥位处牵出线轨道，做好临时车挡，挖除路基至基坑底，进行右侧框架桥的基础及箱身现浇施工，在与左侧衔接部位预留出接长钢筋并设置好施工缝钢筋。基坑开挖后应请监理工程师进行基坑的验槽，满足设计要求后再浇筑基础砼，设置好沉降缝。两节箱身之间的5cm间隙设置成沉降缝左右对称浇筑，待框架砼达到设计强度并做好防水层后，回填两侧路基，铺上右侧线路。箱身现浇施工顺序为：基础上绑扎底板及下部边墙钢筋→安装箱身底板及下部边墙模板→浇筑底板及下部边墙混凝土→养护→架立顶板满堂脚手架及安装内模→绑扎上部边墙及顶板钢筋→布设预埋件并加固→安装外模→浇筑上部边墙及顶板混凝土→养护→拆模→箱身防水层施工。3、左侧施工7正线转线与三桥埠车站同时封锁过渡后起用便线，便线从三桥埠车站宣城端的道岔转入到发线⑴、牵出线，经新建右侧框架桥后再拨接转入既有正线，而后拆除桥位处既有正线线路、挖除路基进行左侧两道正线的框架桥现浇施工。拨接段的曲线半径按改建后的联络线曲线半径设置。左侧框架桥的施工方法同右侧。在基坑开挖完后，凿除孔桩，割除钢筋，凿毛混凝土衔接面，焊接接长钢筋，进行左侧基础及框架的现浇施工。孔桩的凿除可采用预裂爆破方法，避免损坏已浇筑的框架桥身。4、线路恢复在整个三桥埠中桥施工过程中，列车均需要慢行。慢行期间应加强对线路的观察，并对线路的位移进行观测，以便及时地采用相应措施，并加强日常的养护，确保线路的正常。在工程完工后，及时恢复线路，列车恢复120Km/h运行速度。四、结束语三桥埠中桥通过施工前根据本桥的实际情况对施工方案进行了比选和确定，从而顺利地完成本桥的施工，也为今后从事类似工程施工及转线施工方法的应用奠定了坚实的基础，从技术效益、经济效益、社会效益等方面都达到了预期的目的。