摘要:多股道、長頂程框架橋在頂進(jìn)施工中不中斷線路運(yùn)行，線路的安全是重要環(huán)節(jié)，結(jié)合南寧市北大路鐵路立交橋頂進(jìn)的施工經(jīng)驗(yàn)，簡要介紹多股道、長頂進(jìn)框架頂進(jìn)的施工方法。

　　關(guān)鍵詞:多股道框架頂進(jìn) 挖孔樁 線路加固 施工 安全

　　Abstract: many lanes, long process framework in the bridge in jacking construction no break in line operation, the security is an important link in line, combined with the north road nanning city railway construction experience in jacking bridge, this paper briefly introduces many lanes, long into the frame of the top in jacking construction methods.

　　Keywords: many lanes framework into dig-hole pile top line strengthening construction safety

　　一、工程慨況：

　　南寧市北大路鐵路立交橋改造工程屬南寧市舒緩交通工程建設(shè)項(xiàng)目之一。在既有框架兩側(cè)各增加一孔框架。剛架地道處下穿湘桂線、牽出線、出庫線、貨運(yùn)線、安全線，段管線，線上有接觸高壓電網(wǎng)、通信信號、光電纜、紅外線測電纜、水、電管道、鐵通光電纜等。頂進(jìn)穿越6股道，框架凈跨為10.5m，內(nèi)凈空為6.5m。頂進(jìn)長度40米，最大頂力2800t。線路加固及頂進(jìn)期間列車慢行限速35km/h，鐵路運(yùn)輸繁忙、干擾嚴(yán)重，施工必須保證不能中斷鐵路運(yùn)輸，而且工期要求緊。

　　二、施工：

　�。ㄒ唬┓桨高x定

　　以往施工方法：①采用吊軌橫梁法進(jìn)行線路加固；②吊軌縱橫梁法進(jìn)行線路加固。但由于框架凈跨較大，且為多股道，頂進(jìn)長度近40米，若單純采用以上任一種方法進(jìn)行線路加固頂進(jìn)，無法保證頂進(jìn)過程中鄰近股道路基下沉、塌方的可能而改變線路平面線路給運(yùn)行帶來的危害，無法保證鐵路運(yùn)行的安全。通過分析比較采用股道間設(shè)臨時孔樁支點(diǎn)結(jié)合吊軌縱橫梁法進(jìn)行線路加固頂進(jìn)施工。

　�。ǘ�）方案檢算

　　1．挖孔樁檢算

　　（1）設(shè)計樁承載力：

　　工字鋼及吊軌梁重G=300KN；按單個機(jī)車軸重G=250KN

　　單樁承受外力：N=(300+250)/2=275KN

　　（2）樁身強(qiáng)度檢算

　　樁徑按125cm設(shè)計，砼強(qiáng)度按C20設(shè)計，強(qiáng)度檢算：

　　σ=N/A=275/(1.25×1.25×3.14/4)=224KPa<20000KPa.

　�。�3）單樁承載力：

　　根據(jù)《鐵路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》TB10002.5-2005的6.2.2-2式計算：

　　[P]=U∑fili/2+m0A[σ]=3.925×12×10/2+1.0×1.226×895=1333kN

　　U-樁周長，樁徑為1.25m，則U=1.25×3.14=3.925m；

　　fi--樁周土摩阻力，按軟土，取fi=12kPa；li-軟土土層厚度，取li=10m；m0-樁底支承力折減系數(shù)，挖孔樁取m0=1.0；

　　A-樁底支承面積，孔徑1.25m，A=1.25×1.25×3.14/4=1.226m2；

　　[σ]-樁底地基土的容許承載力；根據(jù)《鐵路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》TB10002.5-2005的6.2.2-2式計算：

　　[σ]=σ0+k2γ2(4d-3)+k2/r2(h-4d)=400+5×18×(5-3)+2.5×18×（12.0-5）=895kPa；

　　其中：σ0-地基基本承載力，中密圓礫土取σ0=400kPa；

　　k2-持力層修正系數(shù)，取k2=5   k2/=持力層修正系數(shù)，取k2的5/2=2.5

　　γ2-基底以上土的天然容重，綜合γ2=18kN/m3；d-樁徑d=1.25m

　　h-樁底埋深h=12.0m；

　　[P]=1333kN>σ=275kN(計算通過)。樁孔鋼筋籠采用Ф20，間距20cm。

　　2.工字鋼縱橫梁及扣件檢算：

　　檢算資料：I56b工字鋼特性：規(guī)格Q235：慣性矩Ix=68512cm4=68512×10-8m4；面積矩Wx=2447×10-6m3；［σ］=170Mpa；f/Lp≤1/400；E=2.1×1011N/m2；

　　荷裁取值：中一活載，按單個特別機(jī)車軸重250KN，分布于單根I56b工字鋼承受。

　　（1）縱吊梁采用3I56b工字鋼束梁（跨度為9.4米）及2I56工字鋼束梁（跨度為5.0米）。查《橋涵施工手冊》工字鋼束梁均滿足不限速條件下的容許跨度要求，可安全使用。

　�。�2）橫梁（橫向間距6.00m）

　　1）強(qiáng)度：Mmax=25/2×104×2.2825=2.85312×105N.m

　　σmax=Mmax/Wx=2.85312×105/2447×10-6=116.6Mpa＜〔σ〕=170Mpa（可）

　　2）撓度：fmax=（P/2×2.2825×104/24EI）×3×6.02-4×2×2.28252

　　=7.2mm＜[f]=Lp/400=15mm（可）

　　結(jié)論：橫梁（橫向間距為6.0m），單根Ⅰ56b工字鋼加固線路，檢算通過，支點(diǎn)處現(xiàn)場采用雙根Ⅰ56b工字鋼，可安全使用。

　�。�3）縱吊梁與橫梁聯(lián)系件：U型螺栓檢算

　　3根I56b工字鋼縱吊梁與其下的橫梁I56b工字鋼用U型螺栓Ф25連接。螺栓Ф25特性：規(guī)格Q235，抗拉強(qiáng)度fp=235Mpa，容許應(yīng)力［σs］=130Mpa,［τ］=80Mpa，Es=2.1×105Mpa.Ф25，截面積為A=491.0mm2

　　1）抗拉強(qiáng)度檢算：每根鋼筋承受拉力為P=［σs］·A=130×491.0=63830N=6.38t；實(shí)際每根螺栓承受拉力為25t/4=6.25t＜P=6.38t（檢算通過）

　　2）剪應(yīng)力檢算：τ=Q/A，Q=125KN，τ=125×103/491×4

　　=63.6Mpa＜［τ］=80Mpa（檢算通過），可安全使用。

　　3.股道間挖孔樁及線路加固施工

　�。�1）挖孔樁施工

　　左右框架共設(shè)置孔樁26根，直徑1.25米深度12米，C20混凝土�？讟恫捎萌斯ね谕�，C20混凝土護(hù)壁（護(hù)壁厚20厘米）支護(hù)，挖進(jìn)深度控制在1.0米內(nèi)。嚴(yán)格遵循既有線施工的相關(guān)要求進(jìn)行線上、線下作業(yè)。

　　（2）線路加固

　　線路加固采用吊軌縱橫梁法加固，采用線路兩側(cè)孔樁、枕木垛及既有框架頂板作為橫梁支點(diǎn)。

　　1）吊軌施工

　　施工時做好各種光電纜的防護(hù)保護(hù)措施。慢行計劃批準(zhǔn)后，將加固范圍內(nèi)的砼枕及爛木枕全部抽換好枕，在道岔區(qū)采用長枕。并在軌底設(shè)絕緣膠墊板，換枕隔5根抽換。吊軌用P43軌3-3-3-3組合加固，同時要滿足限界要求。線路加固要做好軌道絕緣，每隔2.0m設(shè)一根絕緣軌距拉桿。吊軌接頭錯開1.0m以上進(jìn)行扣合，吊軌與其下木枕用Ф22U形螺栓和扣板聯(lián)結(jié)。

　　2）橫梁施工

　　橫梁除了支點(diǎn)處現(xiàn)場采用雙根Ⅰ56b工字鋼外，其余采用單根I55b工字鋼，間距為1.0m。橫梁在預(yù)制箱涵側(cè)自線路鋼軌外側(cè)懸出3～5m長度，懸出部分增加吊軌上下聯(lián)結(jié)，并用Ф22U形螺栓和扣板將橫梁與吊軌聯(lián)結(jié)牢固。線路橫向?qū)挾冉?0米，通過孔樁的橫梁要定位于樁中心。在道岔區(qū)，吊軌要靈活鋪設(shè)到每個部位，且橫梁除按1.0m間距布置外，還要增設(shè)輔助橫梁，尤其在轍叉心處，以保證道岔的穩(wěn)定。

　　3）縱吊梁施工

　　縱梁采用3I56b工字鋼組拼束梁（跨度為9.4米）及2I56工字鋼束梁（跨度為5.0米）置于橫梁上。2I56工字鋼束梁利用孔樁和既有框架頂板作為支點(diǎn)�？v梁與橫梁間使用Ф25U形螺栓及扣板聯(lián)結(jié)牢固。

　　4.橫梁支點(diǎn)的轉(zhuǎn)換

　　橫梁用單根I55b工字鋼，間距為1.0m。橫梁的長度在預(yù)制箱涵的一側(cè)線路鋼軌外側(cè)懸出3～5m當(dāng)框架頂進(jìn)端的前懸臂板靠近臨時孔樁支點(diǎn)時立即停止頂進(jìn)作業(yè)，利用橫梁在預(yù)制箱涵側(cè)懸出的長度（3～5m），將橫梁支點(diǎn)轉(zhuǎn)移至框架前懸臂板頂，支點(diǎn)用短枕木支墊。支點(diǎn)轉(zhuǎn)換完畢并檢查合格后，進(jìn)行臨時孔樁的破除和頂進(jìn)挖土，重復(fù)頂進(jìn)工作。

　　三、結(jié)束語：

　　實(shí)踐證明慢行速度35公里/小時，采用吊軌縱橫梁法結(jié)合挖孔樁作為臨時支點(diǎn)進(jìn)行線路加固頂進(jìn)，可以解決在多股道、較大跨徑及長頂進(jìn)框架橋頂進(jìn)施工中線路不中斷運(yùn)行的安全難題，同時工期較以往施工方法減少近1/3，慢行時間相應(yīng)縮短。如今，在限速要求相對提高的情況下，為類似的工程采用股道間設(shè)臨時挖孔樁支點(diǎn)結(jié)合吊軌縱橫梁法進(jìn)行線路加固頂進(jìn)施工積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　參考文獻(xiàn)

　　《鐵路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》TB10002.5-2005

　　《鐵路工程施工技術(shù)手冊》（橋涵下冊）