铁路框构桥汛期顶进施工技术

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　　内容摘要：一般情况下，铁路框构桥顶进要避开汛期施工，特殊情况下必须在汛期顶桥是个例外。本文以石太客运专线晋安东街2-6.0m框构桥为例，介绍了客运专线开通后汛期进行框构桥顶进施工的主要技术和措施。
　　关键词：铁路,汛期,框构桥,顶进
　　1工程概况
　　晋安东街2-6.0m框构桥为石太铁路客运专线工程开通后剩余工程，位于太原市杏花岭区，地处泄洪主通道处，原为平交道口，石太下行线里程K232+628.5、石太客运专线里程K223+797，其功能是交通兼泄洪，为保证客运专线汛期安全，该桥必须在汛期完成顶进。框构桥轴线与线路斜交66°50′,框构下穿石太上下行线及石太客专上下行线共四股正线，四股正线线间距依次为5.3m、5m、5.3m。框构轴向全长23.6m，刃角长1.5m，净高4.3m，顶板厚0.65m，边墙及中墙厚0.65m，底板厚0.73m。框构在线路东侧预制，框构预制位置距离外股线12.22m，顶程35.32m。
　　地下水位及地质资料：稳定地下水位在框构桥底板底上部2.0米。0-2.6米为杂填土，稍湿、松散；2.6-5.4米为新黄土，坚硬，土质均匀，基本承载力100kPa；5.4-7.0米为地震可液化层，基本承载力100kPa；7.0-12.75米具有湿陷性，基本承载力100kPa；12.75-15.75米为粉质粘土，软塑，土质均匀，基本承载力160kPa。
　　2工程特点及难点
　　2.1框构桥位处东侧为太原市东山，此处为泄洪通道，历年有多次洪水淹没铁路，仅2008年洪水淹没四次。框构桥顶进时间为2009年7月16日-8月10日，在主汛期施工，防汛形势非常严峻。
　　2.2本桥为石太铁路客运专线开通后第一座顶进框构桥，顶进施工期间列车限速45km/km，完工后限速80km/km24小时，后正常。客运专线动车组行车密度大、速度快、对线路标准要求高、安全压力大。
　　2.3桥位处跨四股正线，中间两条为石太客专正线，侧面两条为既有石太线正线。线路加固、施工防护难度大，框构顶程长，顶进施工时间长。
　　2.4桥位处地下水位高，需要长时间不间断降水。
　　2.5地基承载力低，需要进行地基加固。
　　2.6桥位处电缆多、接触网杆距框构桥近，需要安全防护。
　　3施工方案及技术措施
　　3.1桥位降水
　　本桥地下水位较高，稳定水位在框构底板底以上2.0米，施工前在线路两侧共打降水井24眼，其中线路东侧19眼，布置在预制基坑周围，线路西侧5眼布置在线路外侧,井深20米。基坑开挖前开始降水，顶进就位后停止降水，水位始终控制在滑板面1.0m以下，确保土体及基础稳定。
　　3.2地基注浆加固
　　采用水泥及水玻璃双液斜孔注浆法对地基进行加固，注浆范围为框构桥主体投影面积及外侧各2.0m，注浆深度为底板底以上2.0m、以下7.0m。注浆在线路顶进前进行，注浆加固后地基基本承载力不小于180kPa。
　　3.3挖孔桩路基加固
　　为保证顶进过程中路基土体稳定，在框构桥设计位置的四个角的路肩上各设置4根路基防护桩，在四股正线间、框构桥外侧各设一根路基防护桩，共设路基防护桩22根。路基防护桩为钢筋混凝土结构，桩长10.0m，桩径1.25m，采用人工挖孔施工，路肩处的每四根桩桩顶设有钢筋混凝土冠梁。
　　3.4汛期防洪方案
　　客运专线未开通前，该处泄洪矛盾不太突出。本桥在石太客专开通后且在主汛期施工，要求按防大汛、抗大洪的标准设防，顶进前和顶进中各遇一场大暴雨，由于方案合理、措施及时到位，保证了铁路安全。主要方案及措施如下：
　　（1）基坑周围设围堰挡水。防洪的重点是确保基坑绝对不能进水，为此在基坑四周范围设置围堰，全部用编织袋装土码垛，外侧用砖墙护砌，表面用土工布包裹形成整体。基坑东侧是道路，上游是地势高的东山，洪水急猛，故东侧围堰高2.0m；南北侧是平缓的道路，故围堰高1.5m；基坑靠铁路侧路肩上，围堰高度与道床顶面平。
　　（2）设置截排水导流沟。在基坑南侧、东侧和北侧围堰前各设1.0m宽1.0m深的浆砌片石截水导流沟，沟顶加钢筋网铁篦子，防止石块及杂物堵塞入水口，将雨水引入框构桥两端的涵中。一般雨水导流沟、排水管即可满足，遇特大洪水时，洪水漫过沟管，在围堰外侧直接流入排水涵。
　　（3）增加污水泵应急导流。在南侧1-2.0m方涵入口沉淀池中放置6台￠150mm的6寸污水泵，连接200mm消防水带横穿铁路引至西侧建设路上，当方涵内水位将要超过涵顶时立即同时起动，缓解方涵排水压力。同时在方涵洞口处设两排钢管脚手架，其作用是固定水泵和防止大件杂物堵塞。
　　（4）与太原市气象、防汛部门密切联系，掌握汛情。派专人盯岗，昼夜值班，遇有险情、水情及时抢险、抢修。及时清理框构桥附近的排水沟、排洪沟，保持其畅通。
　　（5）现场常备防洪材料及机具：编织袋5000个，内装沙土，I级道碴100m3，抽水泵10台，120kw发电机2台。
　　（6）基坑防雨排洪。在顶进过程中如遇降雨天气时，及时停止出土，立即起动顶稿将框构主体与路基开挖面顶紧，用土工布将外露开挖面覆盖至框构底版面，防止雨水冲刷边坡，造成塌方。在基坑周围设集水井，如遇基坑进水马上抽水，保证边坡不被水浸泡。
　　（7）线路加固横抬工字钢框构侧接长6.0m，保证顶进开挖路基前工字钢支点在框构顶面上，保证线路的稳定。
　　（8）现场设置防护监测。备信号灯两个、信号旗两个、防护服两身、雨衣若干。专人对框构基坑进行24h监测防护，时刻密切监视，如出现险情及时抢修，并将列车拦截在框构桥200m以外。
　　3.5线路加固方案
　　线路加固采用扣轨加纵横工字钢梁法。线路加固施工程序:调整轨枕间隔--加穿木枕--扣轨--穿设横梁工字钢--架设纵梁工字钢。
　　为便于横穿工字钢，将四股正线按55㎝间隔调整一致。加穿枕木的目的是便于扣轨,轨枕盒内隔一穿一,穿入3.4m长木枕，枕木间距1.1m。扣轨采用P50钢轨，以3-5-3形式布置，扣轨长度37.5m，伸出框构两侧各11.0m。横梁采用I45工字钢，垂直于线路方向全桥范围内布置，间距1.1m，置于混凝土枕间，桥外两侧每侧布置3根工字钢，共计23根,接头采用等强度夹板方式连接；接头布置为6+12+12m和12+12+6m，接头错开。纵梁长30m，放在横梁之上，线间及两路肩共设5束纵梁,每束由两根I56工字钢组成，接头错开并用等强度夹板连接。纵梁与横梁、横梁与扣轨用U型卡连接。