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淺談框架橋涵頂進下穿鐵路施工

文檔作者：裴麗娜文檔來源：江西交通職業(yè)技術(shù)學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月14日
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淺談框架橋涵頂進下穿鐵路施工
■裴麗娜　■江西交通職業(yè)技術(shù)學院，江西　南昌?。常常埃埃?３
摘　要：隨著鐵路的不斷提速和城鄉(xiāng)交通建設的發(fā)展，愈來愈多的鐵路平交道口
正在被采用頂進法施工的框架立交橋所替代，框架橋頂進下穿既有鐵
路，框架橋箱體可先行預制，待鐵路線路加固后再頂入就位。該技術(shù)具
有施工工期短，不中斷既有鐵路行車等特點。
關(guān)鍵詞：框架橋涵　頂進　下穿鐵路　施工
在正在運營的鐵路線上，不少地方需要增建橋涵，主要表現(xiàn)在：由
于交通安全和車流暢通要求的不斷提高，導致有些鐵路和道路原有的
平交道口不能適應這種發(fā)展的需要；因為實際情況需要改造為立體交
叉；有些車站因客運量增大需要增加地道；有些江南水網(wǎng)地區(qū)要求增建
穿越鐵路的通航橋涵；在處理舊線既有橋涵冰害時，要求擴建或增設新
橋涵。
這種在運輸繁忙的營業(yè)線上進行增設橋涵的工程，常用的施工方
法有：先修筑便線便橋維持通車，再在已有線路擬定橋位處開挖路基再
建橋；使交通中斷一定時間，在擬定橋位處開挖路基再建橋；使用施工
便梁承托既有線路軌道以保持通車，然后開挖路基再建橋；先修建橋梁
墩臺，待橋梁墩臺建成后裝入主梁，最后挖除橋下土方；采用箱型橋臺，
頂入路基，再架梁，最后開挖橋下土方；限制所有通過車輛的行駛速度，
同時直接頂進橋涵。在以上所說的各種方法中，近年來國內(nèi)大中型立
交工程常用頂入法施工。
１ 　頂進施工的優(yōu)點及發(fā)展
１ ．１ 　主要優(yōu)點
框架橋涵架空線路頂進施工法，其主要施工程序如下圖所示。主
要工序包括工作坑施工、框架橋涵預制、線路加固及開挖頂進４ 部分，
頂進施工法具有占地拆遷少，對車輛干擾小，施工進度快，質(zhì)量好等優(yōu)
點。
１ ．２　發(fā)展狀況
頂入法施工近年來在國內(nèi)外得到較快的發(fā)展，為提高和改進箱形
框架頂進的施工技術(shù)，許多國家做了實驗和研究工作，積累了豐富經(jīng)
驗，取得了明顯的效果。施工技術(shù)主要有以下幾項：
１ ．２．１ 　路基鉆孔
采用牽引法或者頂拉法施工的共同點是需要在路基中鉆出水平空
洞，目的是便于穿引鋼纜。這種鉆孔需要的水平鉆機或挖洞機，孔徑有
大到１ ６０ｍｍ 的，有的用壓縮空氣驅(qū)動，在沙礫層中每分鐘可鉆進一米，
精確度較好，其中日本生產(chǎn)的水平鉆機，有的能鉆３００ｍｍ 直徑的纜孔，
孔長可達４７．５ｍ。
１ ．２．２　方向控制
西德采用“控向切削環(huán)”來控制方向，主要通過控制切進距離來實
現(xiàn)，在切削環(huán)的上下左右四點安裝螺桿，并能調(diào)整方向偏角達５°，螺桿
如改為液壓千斤頂，效果更好。美國的切削環(huán)頂?shù)變牲c安裝雙向千斤
頂，以矯正“抬頭”或“扎頭”環(huán)的左側(cè)安裝鉸，右側(cè)安裝螺桿，通過手工
操作來矯正左右偏差。我國廣州鐵路局基建處第一工程段在廣深線某
地道工程中曾采用極光向?qū)ё詣蛹m偏。
１ ．２．３　減少推頂阻力
（１ ）由于既有線路基經(jīng)久壓實，采用在結(jié)構(gòu)物前端安裝稍大于結(jié)
構(gòu)物外徑的鋼刃角，減少結(jié)構(gòu)物四壁的阻力。
（２）設置中繼頂推裝置，將長頂程化為短頂程，從而減少阻力。美
國曾創(chuàng)造了“蚯蚓式”頂管法，主要是插入中繼頂推管段，接力頂進。
（３）向四壁壓注膨潤土泥漿，使其形成一個具有承載力的外殼，頂
進時管身在泥漿中浮動。根據(jù)西德經(jīng)驗，這種方法可減少表面阻力
５０％左右。在我國，實踐證明，使用觸變泥漿頂管，其頂力只有一般頂
管法的四分之一至六分之一，從而解決了深覆土頂管時頂力過大的困
難。
（４）運用氣墊技術(shù)。在箱型結(jié)構(gòu)底部安裝氣墊裙，壓入壓縮空氣，
托起結(jié)構(gòu)。同時在結(jié)構(gòu)前端以及路基入口處安裝密封圈，向側(cè)壁壓注
空氣以減少摩擦力。我國經(jīng)過不斷改進設計和工藝設備，已取得顯著
進展，起動阻力系數(shù)已降至０．２８９ 左右（不用氣墊時為０．８），入土后最
大頂力系數(shù)降低到０．３９ ～０．７７ 左右（不用氣墊時為１ ．２ ～１ ．４）。
通過大量工程實踐，我國頂進橋涵的施工工藝進步表現(xiàn)在：頂進箱
涵的尺寸由小到大；頂進箱涵的孔數(shù)由單孔、雙孔、三孔到四孔連續(xù)框
架；頂進過程由橫向分解頂進、縱向分節(jié)頂進到四孔連續(xù)框架整體頂
進；箱涵頂部覆蓋土厚度逐漸由厚到薄，甚至于可以做到完全架空頂
進；箱涵軸線與鐵路的交角由正交發(fā)展到斜交；頂進的材料（如鋼結(jié)
構(gòu)、圓涵、整體拱涵等）多樣化等。
２　如何選擇施工方法
頂進橋涵的施工方法主要有一次頂入法、對頂法、中繼間法、對拉
法、解體頂進法、開槽頂入法、斜交橋涵頂進、多箱分次頂進、在厚覆土
內(nèi)頂進、拉頂法、牽引法。其共同點是先在橋址路基一側(cè)或兩側(cè)設置工
作坑，坑底修筑底板，在底板上預制鋼筋混凝土箱身，在箱身前端兩側(cè)
墻及底板安設刃腳。其相異之處是在箱身尾部適當?shù)奈恢眯拗蟊常?
以抗衡頂進反力，亦有利用路基或箱身自重，將箱身頂入路基，頂進時，
隨箱身前端的刃腳嵌入路基不斷挖出土方，隨頂隨挖直至箱身全部就
位為止。
在選擇方法之前，首先應充分調(diào)查：工程所在地的地形、地貌、地質(zhì)
以及水文情況；工程所在地是否有建筑物需要拆遷；鐵路路基以及工作
坑中是否埋置了管路、電纜或者其他障礙物，如果有，它們的位置、結(jié)構(gòu)
以及使用狀況如何；施工場地、交通運輸情況，工程所在地供水、供電等
情況；工程現(xiàn)場如果有平交道，平交道的交通情況以及鐵路運行情況；
工程所在地周圍的地面排水情況。
根據(jù)以上各方面的調(diào)查結(jié)果，結(jié)合實際需要頂進的結(jié)構(gòu)形式、尺
寸、施工技術(shù)條件、機具設備能力等各方面的綜合研究，經(jīng)過技術(shù)和技
術(shù)經(jīng)濟比較后，最后選擇適合的施工方法。
３　結(jié)束語
隨著鐵路的不斷提速和城鄉(xiāng)交通建設的發(fā)展，在運輸繁忙、路基已
經(jīng)基本穩(wěn)定的條件下，愈來愈多的鐵路平交道口正在被采用頂進法施
工的框架立交橋所替代，鑒于其優(yōu)點和技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，頂進法
施工已經(jīng)被越來越多的工程所采用。（下轉(zhuǎn)第１ ７６ 頁）
·１ ７２·
２０１ ４ 年第８ 期（總第１ ３７ 期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　交通工程
３．３．１ 　預應力鋼筋混凝土施工控制
控制預應力鋼筋混凝土時，需要注意鋼筋混凝土埋入土中前曲線
形狀是否正常，并且保證其張拉應力符合規(guī)范。在進行預應力施工時，
要注重密封工作。施工過程中，對用水量需要進行嚴格控制，防止水泥
漿出現(xiàn)流動性下降的情況發(fā)生。必須完全使用完拌好的漿體才能加入
新的料。保護好預應力鋼筋，不能將其作為搭接鋼筋對其進行焊接。
３．３．２　高性能混凝土施工控制
在設計連續(xù)剛構(gòu)橋梁之前，就必須充分了解高性能混凝土結(jié)構(gòu)的
各項性能與指標，為連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工完成后提供數(shù)據(jù)參照。在橋梁
施工過程中，對高性能混凝土的鋼筋進行保護時，可以采用變形而多面
的方式。在保護措施中，墊塊的強度以及抗?jié)B性能的指標需要高于高
性能混凝土的參數(shù)指標。施工完成后，需要對混凝土進行保護，在混凝
土表面做好保濕與保溫措施，采用低溫蒸氣養(yǎng)護的方法進行高性能混
凝土的養(yǎng)護工作。在混凝土完全凝固之后，需要對其進行灑水保持其
濕潤度，防止其出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。
４　結(jié)束語
施工控制能對設計起到補充作用，指導連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工現(xiàn)場的
施工，同時還能解決連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中出現(xiàn)的問題，在橋梁施工
過程中起著重要的作用。因此在進行連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中，要充
分重視施工控制的作用，做好施工控制工作，保證連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工的
質(zhì)量。
參考文獻
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．
（上接第１ ７１ 頁）
３．３　進行有效夯實工作
進行夯實，必須用技術(shù)較高的夯實機，將８ ～４０ 噸位的夯錘吊到６
～２５ 米的高度，使其自由下落，將地基進行有效的沖擊夯實，使土層和
內(nèi)部的空隙能夠不斷結(jié)合，防止氣體、水的溢出，使路基能夠達到結(jié)實
緊密，加強其地基的承載能力，使路基的土粒更加緊湊，保證路基的結(jié)
實程度能夠達到最好水平。
４　結(jié)束語
綜上所述，公路工程路基路面壓實施工技術(shù)的好壞直接決定著公
路路面的質(zhì)量，提高公路工程路基路面壓實施工技術(shù)的水平，有利于增
加公路的使用壽命。基于此，公路施工技術(shù)人員在施工過程中，必須嚴
格按照壓實施工的標準和要求進行操作，確保整個公路工程的質(zhì)量，才
能為公路建設做出一定的貢獻。
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．
（上接第１ ７２ 頁）
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２００８．
（上接第１ ７３ 頁）表現(xiàn)出來的優(yōu)越性，在我國的橋梁建設中逐漸開始發(fā)
揮巨大作用，為拱橋的施工技術(shù)發(fā)展提供了新的方向。鋼筋混凝土拱
橋懸臂澆筑技術(shù)在實踐中積累起來的寶貴經(jīng)驗必將為以后的工程項目
提供有價值的信息參考。
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２００８．
（上接第１ ７４ 頁）質(zhì)量、減少施工成本。所以，鋼纖維混凝土應該被廣泛
采用，并逐步取代傳統(tǒng)混凝土。而在具體實踐中，一定還能夠探索出更
加符合路橋施工要求的新材料、新技術(shù)，為路橋工程更好更快發(fā)展助
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·１ ７６·

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