新旧框架桥顶进置换技术.pdf

1、收 稿 日 期 ： !“! “# !#； 修 回 日 期 ： !“! “! “$作 者 简 介 ： 王 东 旭 （ #%&% ） ， 男 ， 工 程 师 。 #% 年 毕 业 于 长 沙 铁道 学 院 铁 道 工 程 专 业铁 路 新 旧 框 架 桥 顶 进 置 换 技 术王 东 旭（ 北 京 铁 路 建 设 集 团 有 限 公 司 北 京 #“&）摘 要 结 合 京 山 线 () * # 铁 路 框 架 桥 顶 进 施 工 ， 简 要 介 绍 了 铁 路 新 旧 框 架 桥 顶 进 置 换 的 新 技 术 。关 键 词 铁 路 框 架 桥 顶 进 置 换 施 工图 ! 京 山 线 “#$!%

2、 铁 路 框 架 桥! 引 言随 着 我 国 国 民 经 济 的 发 展 ， 城 市 道 路 改 造 速 度加 快 ， !“ 世 纪 +“ 年 代 修 建 的 铁 路 顶 进 框 架 桥 已 逐渐 不 能 满 足 道 路 的 宽 度 及 净 空 的 需 要 。 而 在 原 位 修建 上 跨 铁 路 立 交 桥 解 决 道 路 交 通 势 必 带 来 主 体 工 程量 大 、 占 地 面 积 大 、 拆 迁 量 大 等 问 题 ， 在 原 位 顶 进 框架 桥 可 以 解 决 这 些 问 题 。 在 北 京 市 广 安 大 街 改 造 工程 中 大 胆 尝 试 新 旧 框 架 桥 置 换 技 术

3、 并 获 得 成 功 ， 取得 了 宝 贵 的 经 验 ， 创 造 了 良 好 的 经 济 效 益 和 社 会 效益 。& 工 程 概 况既 有 桥 位 于 北 京 市 东 二 环 广 渠 门 立 交 桥 西 侧 ，下 穿 京 山 线 () * # 处 ， 该 处 既 有 线 为 ! , )“ - 圆曲 线 。 该 桥 为 顶 进 式 框 架 桥 ， 建 于 #%+# 年 ， 孔 径 & -* #)./ -* & -， 与 铁 路 交 角 /0， 轨 底 至 桥 面 “.& -。新 建 桥 由 并 列 座 框 架 桥 组 成 （ 图 #） ， 从 北 到 南 依次 为!号 桥 # 1 #! -

4、，“号 桥 ! 1 #/ -，#号 桥 # 1 #!-， 轨 底 至 桥 面 “.$ -。 新 旧 旧 桥 位 相 同 ， 斜 交 角 度相 差 !0)“2)3， 底 板 地 面 高 差 #. -。桥 底 高 程 !.%& -， 位 于 第 四 纪 沉 积 的 轻 、 中 亚粘 土 及 亚 砂 土 层 ， 基 土 容 许 承 载 力 为 !)“ 456。 地 下水 位 高 程 为 !%.)! 7 “.&“ -， 为 层 间 潜 水 。% 施 工 方 案 比 选对 于 在 既 有 桥 原 位 修 建 框 架 桥 ， 通 常 采 用 一 边爆 破 既 有 桥 一 边 顶 进 新 框 架 桥 的 施

5、 工 方 案 ， 但 该 工程 位 于 北 京 市 东 二 环 内 居 民 密 集 区 ， 若 采 用 爆 破 既有 桥 方 案 ， 在 施 工 扰 民 、 环 境 保 护 、 施 工 安 全 及 社 会治 安 等 方 面 会 造 成 很 大 困 难 。 北 京 市 主 管 部 门 也 明确 规 定 ， 不 能 采 用 爆 破 该 既 有 桥 的 施 工 方 案 。 所 以置 换 技 术 的 应 用 与 否 是 决 定 修 建 框 架 桥 或 上 跨 铁 路立 交 桥 ! 方 案 的 关 键 ， 同 时 也 决 定 了 工 程 建 设 的 投资 （ 框 架 桥 方 案 可 大 幅 度 节 约

6、投 资 额 ） 。 经 过 反 复 论证 和 研 究 决 定 采 用 顶 进 新 框 架 桥 置 换 旧 桥 的 方案 。该 方 案 施 工 技 术 难 点 ：（ #） 施 工 地 点 民 房 密 集 ， 对 环 境 保 护 和 减 少 施 工扰 民 的 要 求 高 。（ !） 座 框 架 桥 并 列 布 置 ， 对 顶 进 的 方 向 和 高 程!“铁 道 建 筑 技 术 ()*+(, -./012-1)./ 13-4/.*.5, &66&（ %） 桥 梁 控 制 难 度 大 。（ !）!号 桥 与 既 有 桥 顶 进 并 非 通 常 意 义 上 的 中继 间 法 施 工 。 “ 桥 与 铁

7、 路 交 角 不 同 ， 高 程 不 同 （ 底 板上 、 下 面 ， 顶 板 顶 面 ） ， 宽 度 不 同 ， 加 大 了 顶 进 设 备 的布 置 和 出 土 的 难 度 ， 施 工 技 术 复 杂 。（ #） 京 山 线 客 运 列 车 密 度 高 ， 行 车 干 扰 大 ， 且 在半 径 为 #$ % 的 曲 线 上 ， 线 路 加 固 复 杂 。! 施 工 技 术 措 施!“# 基 坑 开 挖 及 边 坡 防 护（ &） 边 坡 &$()* 并 喷 锚 加 固 ， 保 证 边 坡 稳 定 ， 避免 边 坡 土 暴 露 扬 尘 。（ “） 为 避 免 打 桩 震 动 对 建 筑 物

8、的 影 响 ， 基 坑 北 侧靠 近 高 层 建 筑 物 处 用 钻 孔 埋 设 +#$, 防 护 桩 加 固 。!“$ 箱 体 预 制受 场 地 限 制 ， 为 减 小 拆 迁 量 ， 减 少 开 挖 面 积 ， 采用 ! 座 箱 体 连 体 预 制 方 案 ， 避 免 预 制 后 横 移 。（ &） ! 座 箱 体 并 列 分 “ 次 预 制 ， 为 使 模 板 安 拆 方便 ， 先 施 工!箱 体 ， 再 施 工“、#箱 体 。（ “） ! 节 箱 体 并 列 顶 进 ， 边 箱 因 侧 面 土 压 力 影响 ， 必 定 向 中 箱 靠 拢 ， 导 致 箱 体 间 密 贴 ， 由 于 箱

9、 体 间混 凝 土 直 接 摩 擦 导 致 顶 进 阻 力 增 大 ， 故 在 箱 体 相 邻处 箱 体 外 侧 的 顶 、 底 板 位 置 分 别 设 置 “$ % - “$% 通 长 钢 板 以 减 小 顶 进 阻 力 。 为 预 防 分 体 拆 模 时和 顶 进 中 前 后 悬 臂 挤 压 碎 裂 ，!箱 前 、 后 悬 臂 靠 近 箱间 处 各 缩 减 &$ %。（ !） 因 新 旧 桥 底 板 高 差 &(! %， 在!箱 底 板 中 部与 既 有 桥 顶 进 三 角 块 对 应 处 ， 设 置 中 继 间 后 背 梁 。为 保 证!桥 中 继 间 后 背 梁 有 足 够 抗 力 ，

10、 后 背 梁 与 底板 同 时 浇 筑 。!“% 线 路 加 固根 据 最 终 确 定 的 顶 进 方 案 对 线 路 作 加 固 设 计 。考 虑!号 桥 与 既 有 桥 交 角 不 同 ， 新“、!号 桥 相 邻 处横 梁 最 大 跨 度 近 !($ %， 横 抬 梁 间 距 须 根 据 顶 进 工艺 计 算 ：“、#号 桥 与 既 有 桥 衔 接 部 位 的 纵 梁 跨 度&(. % 需 作 局 部 加 强 ； 顶 进 期 间 应 特 别 注 意 新 桥 与既 有 桥 间 相 互 距 离 及 顶 面 的 高 差 ； 既 有 桥 后 悬 臂 不能 承 受 铁 路 荷 载 ， 必 须 提 前

11、 凿 除 。!“! 顶 进 施 工采 用 ! 座 新 桥 和 & 座 既 有 桥 同 时 顶 进 方 案 ， 达到 联 动 并 相 互 制 约 。 考 虑 到 箱 体 相 邻 部 位 出 土 问 题和 三 角 区 域 线 路 加 固 需 要 ， 采 用 边 箱 在 前 ， 中 箱 跟 随在 后 ， 顶 程 差 控 制 在 & % 以 内 方 案 ， 以 保 证 就 位 时 箱体 间 距 匀 称 ， 如 图 & 所 示 。!“!“# 顶 进 步 骤（ &） 在“、#号 箱 体 空 顶 至 接 近 线 路 ， 前 悬 臂 托好 横 工 字 钢 后 拆 除 既 有 桥 东 侧 端 墙 ；（ “） 在

12、 上 行 线 西 侧 既 有 桥 两 边 纵 工 字 钢 可 靠 支承 好 横 向 工 字 钢 后 ， 拆 除 既 有 桥 西 侧 端 墙 、 凿 除 补墙 ；（ !） 既 有 桥 前 端 清 土 至 底 板 底 面 ；（ #） 既 有 桥 底 板 与 新 桥 底 板 之 间 人 工 出 土 ， 最 大挖 空 量 不 超 过 “ %。（ *） 既 有 桥 每 次 顶 进 不 超 过 & %，!号 桥 及 时 跟进 。!“!“$ 减 小 既 有 桥 顶 出 阻 力 的 措 施（ &） 空 顶 阶 段 先 启 动 两 边 箱 靠 近 线 路 支 撑 纵 梁 ，之 后 ， 中 箱 跟 进 ， 清 理

13、 既 有 桥 尾 部 两 侧 土 方 。（ “） 提 前 将 既 有 桥 两 端 线 路 加 固 横 向 工 字 钢 支承 牢 固 ， 以 保 证 及 时 拆 除 引 道 挡 墙 及 凿 除 补 墙 。（ !） 顶 进 前 尽 量 多 挖 除 既 有 桥 外 侧 上 部 土 ， 同 时在 侧 墙 下 部 及 底 板 间 隔 “ % 梅 花 形 布 置 注 浆 孔 压 注触 变 泥 浆 ， 以 减 小 既 有 桥 边 墙 及 底 板 的 摩 阻 力 。（ #） 顶 进 启 动 时 ， 首 先 左 、 右 分 别 顶 ， 有 意 识 扭 转既 有 桥 ， 以 达 到 松 动 既 有 桥 的 目 的

14、 。!“!“% 既 有 桥 最 大 顶 力 的 确 定既 有 桥 竣 工 近 !$ 年 ， 侧 面 和 底 面 启 动 摩 阻 系 数难 以 确 定 ， 顶 力 估 算 准 确 与 否 是 该 桥 能 否 顺 利 顶 出的 关 键 所 在 。 既 有 桥 最 大 顶 力 的 确 定 直 接 影 响 中 继间 及 后 背 抗 力 的 设 计 ， 关 系 到 新 桥 和 后 背 的 安 全 ， 也直 接 关 系 到 工 程 成 本 。针 对 以 上 减 阻 措 施 及 一 般 框 架 桥 顶 进 的 经 验 ，取 自 重 的 &(# 倍 （ 即 &(# - “! )*$ /0 1 ! “*$ /0

15、） 为既 有 桥 最 大 顶 力 ， 设 计 既 有 桥 后 背 梁 抗 力 时 考 虑&(“ 倍 安 全 系 数 ， 即 抗 力 为 #$ $ /0。!“!“! 顶 进 方 向 控 制斜 交 框 架 桥 顶 进 时 ， 由 于 两 边 墙 土 压 力 作 用 线不 在 一 条 直 线 上 ， 产 生 的 扭 转 力 矩 ， 往 往 使 箱 体 扭转 。 本 工 程 两 边 箱 在 前 ， 中 箱 在 后 ， 先 顶 边 箱 时 必 须采 取 向 外 侧 预 偏 措 施 ， 通 过 不 均 匀 布 镐 严 格 控 制 顶进 方 向 偏 差 ， 总 之 ， 边 箱 不 得 挤 占 中 箱 位 置

16、 。 顶 进 方向 控 制 主 要 观 测!号 箱 ， 在 接 近 就 位 时 边 箱 向 中 箱靠 拢 。& 结 束 语用 不 到 ! 个 月 的 时 间 ， 安 全 、 优 质 地 完 成 了 框 架桥 顶 进 施 工 任 务 ， !座 框 架 桥 顶 进 就 位 后 ， 方 向 、 高!“铁 道 建 筑 技 术 ()*+(, -./012-1)./ 13-4/.*.5, $66$（ %） 桥 梁 !程 、 间 距 符 合 设 计 要 求 。 新 旧 框 架 桥 顶 进 置 换 技 术实 践 的 成 功 ， 为 以 后 城 市 道 路 改 造 提 供 了 新 思 路 、 新经 验 。 该

17、项 技 术 的 关 键 是 正 确 确 定 既 有 桥 启 动 顶力 ， 采 取 减 小 顶 出 阻 力 的 有 效 措 施 。 由 于 我 们 是 第一 次 实 践 ， 在 经 验 数 据 和 措 施 等 方 面 仍 需 在 以 后 的工 程 实 践 中 不 断 积 累 、 完 善 。收 稿 日 期 ： !“! “# !$； 修 回 日 期 ： !“! “! !$第 一 作 者 简 介 ： 王 志 亮 （ #%&! ） ， 男 ， 工 程 师 。 #%$ 年 毕 业 于 山东 建 筑 工 程 学 院 工 业 与 民 用 建 筑 专 业碗 扣 式 脚 手 架 与 军 用 墩 组 合应 用 于

18、现 浇!“箱 梁 施 工王 志 亮 杨 勇（ 中 铁 十 四 局 集 团 第 五 工 程 有 限 公 司 山 东 兖 州 !$!#$）摘 要 结 合 秦 沈 客 运 专 线 马 田 中 桥 现 浇 ( 箱 梁 施 工 ， 设 计 出 一 种 新 的 综 合 施 工 方 案 ， 避 免 了 高 位 落 梁 ， 解决 了 现 浇 梁 施 工 影 响 桥 下 公 路 交 通 的 难 题 ， 确 保 施 工 安 全 及 工 程 质 量 。关 键 词 ( 箱 梁 碗 扣 脚 手 架 军 用 支 墩 膺 架! 工 程 概 况秦 沈 客 运 专 线 )!* % 标 段 马 田 中 桥 设 计 为 现浇 #

19、孔 !+ , 双 线 ( 简 支 箱 梁 。 箱 梁 设 计 为 单 端 后张 拉 ， 梁 高 !-“ ,， 底 板 宽 .-&! ,， 桥 面 宽 #!-+ ,。混 凝 土 !#!-. ,/， 重 &!“ 0。 该 处 线 路 坡 度 为 &1。因 秦 沈 线 为 客 运 专 线 ， 设 计 时 速 高 ， 考 虑 到 旅 客 舒 适度 等 原 因 ， 设 计 上 对 于 梁 体 线 性 要 求 很 高 ， 因 此 施 工时 预 拱 度 必 须 设 置 合 理 。桥 台 设 计 为 双 线 耳 墙 式 桥 台 ， 扩 大 式 基 础 ， 基 础所 处 地 质 较 好 ， 主 要 为 砂 粘

20、土 ， 地 基 承 载 力 为 #&“ 2!“ 34。桥 下 跨 乡 级 公 路 ， 桥 下 净 空 设 计 为 +-& ,。 公路 宽 约 #. ,， 来 往 车 辆 较 多 ， 在 梁 施 工 期 间 ， 不 能 中断 交 通 。“ 施 工 方 案 优 选本 标 段 前 几 座 桥 现 浇 箱 形 梁 施 工 中 ， 根 据 具 体情 况 ， 分 别 选 用 了 军 用 膺 架 梁 、 567 /“ 型 轻 型 膺架 及 碗 扣 式 脚 手 架 / 种 施 工 方 案 。（ #） 567 /“ 型 轻 型 膺 架 方 案轻 型 膺 架 方 案 中 ， 箱 梁 需 进 行 高 位 预 制 ，

21、 落 梁 高度 +-& ,， 桥 下 膺 架 由 ! 跨 构 成 ， 跨 度 分 别 是 #/-+ ,和 *-“ ,； 梁 端 处 临 时 基 础 直 接 支 承 在 桥 台 基 础 上 ，跨 中 临 时 基 础 支 承 在 路 面 上 。567 /“ 型 轻 型 膺 架 具 有 预 拱 度 可 调 的 优点 ， 桥 下 可 预 留 交 通 通 道 。 缺 点 是 高 位 落 梁 施 工 难度 大 ， 临 时 基 础 工 程 量 也 较 大 。 由 于 多 了 落 梁 工 序 ，工 期 会 较 长 。（ !） 碗 扣 脚 手 架 方 案脚 手 架 方 案 的 优 点 是 可 以 避 免 高 位

22、 落 梁 ， 脚 手架 受 力 均 匀 ， 安 拆 方 便 ， 而 且 临 时 工 程 量 小 ， 工 期 可以 保 证 。 同 时 由 于 下 沉 均 匀 ， 便 于 控 制 箱 梁 线 形 。但 是 该 方 案 无 法 预 留 临 时 道 路 。（ /） 军 用 膺 架 梁 方 案由 八 三 式 军 用 墩 和 六 四 式 军 用 梁 共 同 组 成 受 力膺 架 ， 箱 梁 需 要 高 位 落 梁 !-! ,， 同 时 膺 架 下 保 证+-& , 净 空 并 预 留 临 时 通 道 。 梁 端 基 础 直 接 支 承 落在 桥 台 承 台 上 ， 跨 中 临 时 基 础 在 路 面 上 直 接 施 工 。军 用 梁 高 位 落 梁 方 案 如 图 # 所 示 。该 方 案 的 优 点 是 ：!所 用 器 材 现 场 已 具 备 ；“与567 /“ 型 轻 型 膺 架 相 比 ， 落 梁 高 度 大 大 降 低 ， 同时 缩 短 了 工 期 ， 增 大 了 安 全 性 。缺 点 是 ：!需 要 高 位 落 梁 ， 施 工 安 全 仍 有 隐 患 ；“投 入 较 脚 手 架 方 案 大 ；#预 拱 度 不 易 调 整 ， 需 进 行#$铁 道 建 筑 技 术 #$%&$( )*+,-#.)-%*+ -/)0+*&*1( “22“（ 3） 桥 梁