厉山特大桥77～79#墩既有线加固施工技术

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　　摘要当今既有线加固技术已经相当普及且逐渐成熟，但对于复杂地形及同时跨越两条既有线的加固技术可借鉴的经验仍然较少。故希望通过本文对武襄铁路增建二线厉山特大桥，跨越既有汉丹线和小林联络线的77#、78#和79#墩的既有线加固方案的制定和实施过程的叙述，并结合自身施工过程中的一些经验，对既有线桥梁施工提供一些借鉴，以丰富我们既有线桥梁施工的经验和内容。
　　关键词：桥梁，既有线，加固
　　
　　1工程概况
　　厉山特大桥位于武汉至安康铁路增建第二线工程部分站前线下工程2标，湖北省随州市境内，全长2731.72km，全桥共84个墩台，中心里程DK195+999.18，线路设计行车速度为200km/h，双线一级铁路。其中77～79#墩位于该线里程的DK197+106.15～DK197+225.55段间，设计为每跨32m梁。桥墩基础均采用桩基础，其中77、78、79#墩基础设计桩长分别为20.50m、31.00m、27.50m，墩身高度为13.50m、6.50m、10.00m，77、79#墩为基础为8Φ125钻孔桩，钢筋混凝土承台结构尺寸12.95×6.80×2.50（m），而78#墩因其特殊的位置，有所变化，基础为6根Φ1.25m的桩，承台结构尺寸8.90m×5.60m×2.00m。
　　桥墩施工前，对既有线加固，77、79#墩用填土方加固既有线路基；采用D16甲型施工便梁加固既有线路后，施工桥墩，其中，挖孔桩施工时用3组吊轨梁加固钢轨。
　　2对既有线路加固的必要性
　　既有汉丹线、既有厉山小林联络线与厉山特大桥立交于77#墩、78#墩、79#墩。厉山特大桥桥轴线与既有汉丹线线路中线夹角39.072°，与小林联络线线路中心线夹角41.383°，其中77#墩位于既有汉丹线高填方路堤右侧边坡上，与既有路基路肩最小距离323cm，77#墩在边坡上最大开挖深度为407cm；78#墩位于既有汉丹线和小林联络线两线之间，并且承台角部分侵入既有线道床，与既有汉丹线轨道中心线最小距离106cm，与既有厉山小林联络线轨道中心线最小距离106cm，78#墩最大开挖深度距路肩顶面280cm；79#墩位于既有厉山小林联络线的左侧路堤边坡上，与既有路基路肩边缘最小距离288cm，79#墩在边坡上最大开挖深度为398cm。既有线路基填土为粉质粘土和砂类土。
　　由于77#、78#和79#三个墩距离两条既有线路非常近，77、79#墩均有一部分在既有线的边坡上，而该处既有线边坡高度大于8m。尤其是78#墩的位置在两条既有线路之间，并且承台角部分侵入既有线道床，与两条线的轨道中心线的最小距离只有106cm。必须采取合理、稳固的措施来保证施工以及既有线行车的安全。
　　77、78、79#墩与既有线位置关系见下图。
　　
　　
　　77、78、79#墩与既有线位置关系平面示意图
　　（该图已对78#墩承台进行圆角处理和桩间距调整）
　　3加固方案确定
　　如果这3个墩的钻孔桩及墩身均按照原设计的长度施工的话，那么77、79#墩施工时，对既有线路8m多高边坡的加固将是个难题。那样，除了要对既有线路进行线路架空加固外，简单的打抗滑桩或浇筑一般的挡土墙加固边坡可能无法满足既有线的行车安全，尤其遇到雨天时。鉴于这种情况，我部领导专门召集相关技术人员多次进行研讨和现场勘测，争取方案的优化。并将勘测结果积极与设计院及业主沟通，设计院同意将77、79#墩承台标高上抬2.5m，桩长相应加长2.5m，为满足受力要求桩基础混凝土标号提高至C35，且对78#墩承台进行圆角处理，对桩间距进行了调整。经过方案的优化，大大减小了施工对既有线行车的安全威胁，也通过此方案减少了77#、79#墩处既有线架空各一组。根据实际情况，最终通过如下方案：
　　1、在施工这3个墩之前，先把承台施工范围连同该处既有线两侧的边坡一起填筑起来，根据两侧的实际情况，79#墩处填至与既有小林联络线路肩相平，77#墩填至比旁边河埂稍高，比既有汉丹线路肩低约3m，形成钻孔和承台作业平台。这样可有效地保障既有路基的的稳定性。
　　2、采用架空法加固78#墩处既有线线路。D便梁支点采用Φ125cm混凝土挖孔桩，孔护壁采用C20钢筋砼，厚20cm；桩身砼采用C15级普通砼进行充填。汉丹线1套便梁，吊轨梁3组；小林线1套便梁，吊轨梁3组。这样保证施工时既有线路的行车安全。
　　3、以上准备工作就绪后，填筑77、79#墩桩基作业平台，施工桩基础；然后再对既有线边坡做混凝土挡墙防护，开挖承台基础，施工承台和墩身。
　　4、为缩短慢行时间，78#墩与77、79#墩施工同时进行。人工开挖桩基础，桩基施工完成后开挖承台基坑，施工承台和墩身及托盘、顶帽；拆除架空结构，恢复线路。
　　4线路加固施工具体方案
　　4.1土方施工及路基防护
　　将便道修筑好后，填筑77和79#墩桩基础施工作业平台。因填筑高度较高，需要每层碾压密实，以防进行钻孔桩施工时因土质较松造成孔壁坍塌。该处使用就近路基取土场上的A组填料填筑，79#墩填至与与既有小林联络线路肩相平，77#墩填筑高于承台顶面，该标高比旁边河埂稍高，便于从河边道路运输机械设备，比既有汉丹线路肩低约3m。
　　4.2架空法加固既有线路（D16甲型施工便梁）
　　1、扣轨加固线路
　　在进行挖孔桩施工之前，为保证既有线的行车安全，本工程采用扣轨对挖孔桩施工影响范围内的线路进行防护。线路中间用5根P50轨相扣，并用U型螺栓与轨枕逐个相连，钢轨外侧使用3根P50轨相扣，与轨枕连接方式相同。加固后的施工图片见下。扣轨施工在天窗点内进行。
　　2、挖孔桩施工
　　纵梁支座采用Φ125cm的挖孔桩，挖孔桩深度根据边坡情况和地质情况，并通过承载力计算，确定桩长均采用5m，保证挖孔桩均伸入承台底标高以下2m。护壁钢筋砼强度采用C20级，护壁厚度采用20cm，考虑既有线行车动载，护壁设置环形钢筋网，钢筋网中钢筋间距为20cm；桩身砼采用C15砼充填。每进尺50cm进行一次钢筋混凝土护壁，并注意预埋与下段护壁的连接钢筋。在开挖到设计深度时，填充C15混凝土，收平表面。挖孔桩具体位置见“78#墩与既有线位置关系图”。挖孔桩护壁砼采用人工就近拌制，充填砼采用拌合站集中拌合后砼运输罐车运输至施工现场，人工运输
　　扣轨加固线路施工图片