高路堤两箱并列式斜交框架桥顶进施工

摘　要：本文总结了运营年代较短的高填方线路上、交角较小的立交桥顶进施工中，在保证运营安全、后背制作、克服转矩和保证线路稳定等方面的处理措施，为今后同类工程提供了可借鉴的经验。

关键词：高路堤；斜交；并列框架；顶进技术
　　1、工程概况
　　本工程为北京西五环路下穿西长线立交工程。位于西长线K18+802.75M处，该立交桥由工程由主路桥和匝道桥两部分组成。主路桥中线于K18+802.75以54°45′36″交角与西长线交叉。
　　平 面 图
主路桥和匝道桥分别为（2—17.5）m和（1—12.5）m钢筋混凝土框架。
　　其中：
　　（2—17.5）m主路桥结构宽度m，总高度8.6m，顶力125500KN，顶程42.6m；
　　（1—12.5）m匝道桥结构宽度m，总高度8.55m，顶力54000KN，顶程42.6m；
　　由南向北顶进。两桥中线平行，设计文件中两桥的净距20cm。。
　　桥址线路为双线直线段，线间距4.05m，60kg∕m钢轨，路堤高度6m，
　　1.2工程地质及水文地质：
　　根据设计院提供资料,桥位处持力层为卵石土，地基允许承载力较高，在开挖深度内无地下水。
　　但在施工过程中揭露，西南角为卵石土，西北角为粘砂土。
　　2、施工中的难点
　　2.1该框架桥与铁路线路交角为54°45′36″，要求后背平均每延米抗力3300 KN，由于斜交造成较大的转矩，锐角部位要求的抗力比此值要大；再由于本桥在高路堤地段顶进，后背为人工填筑，一般后背结构难以达到如此巨大顶力的要求。
　　2.2由于持力层地质不均，对框架桥顶进高程控制增加了难度。并列两箱体的高程误差难以保持一致。
　　2.3此段铁路线为高路基线路，线路加固难度大，顶进挖土施工难度也较大，容易造成线路偏移及路基塌方。
　　2.4按设计两箱体间距20cm，箱体制作难度大。
　　3、施工技术措施
　　3．1对于主路桥与匝道桥间20cm的间距，没有分别立模制作的条件。在施工中做了临时处理：把缝隙缩小至4cm，采用竹胶板分隔，采用通长的对拉螺栓预制箱体，在顶进过程中，利用分向纠偏的办法，逐渐分开，保证设计间距。同时，由于主路桥与匝道桥外侧均受土的侧压力，因此在顶进过程中，调整顶进设备，增大靠近施工缝的顶力，这样保证了框架桥的顶进方向。
　　3．2由于桥位线路为高路基，开通时间不长而且在邻近桥台后，填土较松散，顶进开挖面极易塌坍；而且处于京广线旅客列车进出北京西客站的咽喉部位，列车密度大，速度高。为了保证行车安全和减小由于斜交顶进的转矩，施工中采取以下措施：
　　3．2．1线路加固采用3-3-3-3扣轨；横梁采用长12m的Ⅰ40b工字钢同时横穿两股线路，间距1m；在线路外侧和两线间共布置三道由2×Ⅰ 50b工字钢组成的通长纵梁。每股道的加固长度90m；
　　3．2．2在线路两侧及框架桥就位后的两侧位置设挖孔桩，成孔后先作为注浆井，从中分层顶入注浆管对路基土进行注浆固化，保证框架桥顶进时开挖面的稳定，并且由于侧面挖孔桩和固化土体，减小侧向土压力以起到减小转矩的作用；
    3．2．3在顶进方的对面，框架就位位置外设前靠背桩，作为防止顶进时线路横移的措施。
    3．3采用工字钢后背，由于在卵石土地层打入桩施工困难，采用挖槽埋桩方法施工。采用Ⅰ63工字钢，密度8根∕m，在滑板下埋深4m；人工夯填碎石土至滑板以上4m。计算后背提供的抗力可达到4200KN／m，可满足锐角部位最大顶力的要求。
　　4、实施效果
　　4．1由于设置了一系列的防护桩并对土层进行固化，顶进过程中开挖面没有出现坍塌，保证了施工中运营安全。
　　4．2线路加固系统具有较大的平面刚度，并设置了前端抗移桩和在横梁下布置台车，在顶进中保证了线路的稳定。
　　4．3顶进就位的高程和方向
　　主路桥：前端  +38mm    后端：+28mm
　　匝道桥：前端  +32mm    后端：+5mm
　　方  向：主路桥与匝道桥均偏东8mm
　　规范规定框架桥顶进生允许偏差为：
　　对向顶进时中线允许偏差100㎜，高程为1%顶程，且偏高≤150㎜，偏低≤200㎜。
　　5、主要经验和体会
　　5.1在高路堤的顶进工程，由于后背大部分为人工夯填土，其密实度和后背桩的刚度是后背抗力的保证条件。本工程的后背填土采用了内摩擦角较大的填料，采用的后背桩具有教大的刚度，为顶进提供了足够大抗力。
　　5.2本工程在桥体顶进过程中顶程达到35米时，前端出现扎头现象，经前端增加砼纵向地梁，保证了桥体顶就位后的高程。在承载能力较高地基的顶进施工，采用纵向地梁纠正扎头效果比较显著。
　　5.3 在松散地层的斜桥顶进工程，采用侧面防护桩和土体固化措施有一举两得的效果：既可保证开挖面的稳定又可明显地减小侧向土压力。可以作为小交角斜桥顶进的方向控制措施。
    5.4高路堤的顶进工程，尤其是交角较小的斜桥，为了防止线路横移，除保证线路加固系统本身较大的平面刚度外，必须有较可靠的前靠背作为支撑。
　　5.5在斜桥顶进中，沿桥体中线方向弹线，按中线方向安置台车的滚动部分方可使台车起到应有的作用。
　　6、结束语
　　通过本桥的施工，初部探索了在高填方线路顶进施工的问题。本桥位处在开通运营年代较短的高填方线路，交角较小，经周密研究采取的施工方案取得较满意的效果，可供同类工程参考。